同素異形體以及同分異構體

1、關于同素異形體和同分異構體第1頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四1、同種元素形成的單質一定是同一種物質嗎?？ 2、種類有限的元素構成數(shù)不清的物質，你們知道哪種元素形成的物質種類最多嗎？碳生命的基礎元素 碳在地殼中的含量只占0.087%。但含碳元素的單質和化合物達到90%以上。它們在國民經濟和我們日常生活里占有非常重要的地位。第2頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四世界最大的綠色鉆石41克拉 （8.2克） 世界最大的有色鉆石407.48克拉（81.50克）(1克拉=200毫克=0.2克)第3頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四鉛筆（石

2、墨）鉆石（金剛石）都是碳元素的單質第4頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四 1772年拉瓦錫證明金剛石可燃，生成CO2，進一步測定后確定金剛石是由碳組成的單質。 1779年舍勒證明石墨可燃，也生成CO2，進一步測定后確定石墨是由碳組成的單質?；瘜W性質是相似的第5頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四金剛石石墨組成元素顏色狀態(tài)硬度熔點導電性用途無色透明，有光澤灰黑色，不透明天然最硬物質 金剛石與石墨的比較：碳元素鉛筆芯 H.B電極潤滑劑裝飾品切割玻璃、大理石鉆探機鉆頭導電不導電很高很高最軟礦物之一第6頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四思

3、考：金剛石和石墨的物理性質為什么不一樣？（在硬度和導電性方面有很大的差異）第7頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四 金剛石和石墨物理性質的差異，主要是由于碳原子的成鍵方式和排列方式的不同引起的 金剛石晶體中形成空間網狀結構，原子間的作用力很強。石墨是層狀結構，層內為正六邊形的網狀結構，層間分子間作用力弱，所以層與層間易滑動第8頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四 金剛石與石墨都是由同種元素(C)所形成的不同的單質，這種現(xiàn)象稱為？金剛石和石墨互稱為？第9頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四同一種元素形成的不同單質 。一、同素異形現(xiàn)象1、

4、同素異形現(xiàn)象：同種元素形成多種不同單質 的現(xiàn)象。2、同素異形體：注意：（1）同種元素；（2）不同單質；（3）結構不同。第10頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四 有沒有可能把廉價的石墨轉變?yōu)榘嘿F的金剛石呢？第11頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四石墨轉變?yōu)榻饎偸?工業(yè)上利用高溫（1273K），高壓（5X1068X106kPa）以Co或Ni為催化劑，將石墨轉變?yōu)榻饎偸罅可a人造金剛石。 人們還利用爆炸產生的壓力由石墨制得金剛石微晶。3、同素異形體間的轉換：化學變化第12頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四 其中C60是60個碳原子

5、形成的封閉籠狀分子，形似足球，故稱之為“足球烯”）富勒烯：固態(tài)碳的第三種結構形式，三維空心球狀結構。 （包括C60、C70和納米碳管等）碳還有其他的同素異形體嗎？第13頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四 C60的發(fā)現(xiàn) 1985年，科學家克魯托、斯莫利、柯爾，通過激光照射石墨實驗，發(fā)現(xiàn)碳新型單質C60分子。并在建筑設計師富勒設計球形建筑的啟發(fā)下，繪制出由20個正六邊形和12個正五邊形構成的“籠狀”分子結構，并把它命名為“富勒烯”，因分子結構形似足球，又稱為“足球烯”。1996年三人因此獲諾貝爾化學獎 。拓展視野1C60結構第14頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49

6、分，星期四碳納米管的發(fā)現(xiàn) 1991年，日本科學家飯島博士 。在對石墨進行電弧放電實驗時，發(fā)現(xiàn)了有單層、多層石墨卷曲而成的碳納米碳管。納米碳管的發(fā)現(xiàn)也給材料化學的研究帶來了新的變革。 拓展視野2第15頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四第16頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四 其他元素有沒有存在同素異形體？如：O2和O3，紅磷和白磷等。第17頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四臭氧與氧氣的性質對比氧氣 臭氧元素組成分子式通常狀態(tài)氣味化學性質分子結構：相互轉化氧元素O2O3無色氣體淡藍色氣體無味有魚腥味氧化性較氧氣更強有氧化性3O2 放

7、電2O3第18頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四臭氧層空洞的擴大第19頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四臭氧的用途 臭氧可用于漂白和消毒。某些染料受到臭氧的強烈氧化作用會褪色，臭氧可以殺死許多細菌，因此，它是一種很好的脫色劑和消毒劑。臭氧發(fā)生器臭氧空氣除味機第20頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四隔絕空氣加熱到260紅磷 白磷隔絕空氣加熱到416迅速冷卻 白磷： 白色或淺黃色蠟狀固體，劇毒。在空氣中能自燃（著火點是40OC），應保存在冷水中。紅棕色粉末，無毒，在空氣中能穩(wěn)定存在。（著火點是240）。紅磷：拓展視野第21頁，共39

8、頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四白磷： 紅磷：拓展視野第22頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四第23頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四思考： 根據(jù)以上同素異形體的學習，請歸納小結：同素異形體之間，什么性質相同？什么性質不同？為什么？第24頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四同素異形體的化學性質基本相同 （由同種元素形成的單質）（2）氧氣和臭氧都具有強氧化性， 臭氧的氧化性更強。同素異形體的物理性質不同（空間結構不同）第25頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四同素異形體之間轉化（3）第26頁，共39

9、頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四思考：1、鈉原子(Na)和鈉離子(Na+)都是同一種元素鈉元素形成的，它們是同素異形體嗎？2、Fe2O3和Fe3O4的組成元素完全相同，它們是同素異形體嗎？3、1H與1H互為什么關系？21不是不是同位素第27頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四同種元素形成的單質不一定是同一種物質，那么分子式相同的物質一定是同一種物質嗎?思考:根據(jù)碳、氫原子形成共價鍵的特征，我們來預測組成為C4H10可能的分子結構，書寫其結構式。第28頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四分子式C4H10C4H10球棍模型結構式名稱沸點正丁烷異

10、丁烷0.5 11.7第29頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四1、同分異構現(xiàn)象: 化合物具有相同的分子式，但具有不同結構的現(xiàn)象，叫做 分子式相同而結構不同的化合物互稱為2、同分異構體:二、同分異構現(xiàn)象同分異構現(xiàn)象。同分異構體。 同：分子式相同不同：結構不同、不同化合物、性質不同第30頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四 同分異構體中，分子式相同，相對分子質量？ 相對分子質量相同的化合物互為同分異構體嗎？如：H3PO4和H2SO4、N2和CO相同不是第31頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四分子式C2H6OC2H6O球棍模型結構式名稱乙

11、醇二甲醚沸點78 23第32頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四同位素同素異形體同分異構體概念對象相同點不同點舉例相近概念的比較質子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子同一種元素形成的不同單質分子式相同，結構不同的化合物原子單質化合物質子數(shù)元素種類分子式中子數(shù)結構結構12C、13CO2 、O3乙醇和二甲醚第33頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四D隨堂練習1、近年來，科學家發(fā)現(xiàn)一種新的由碳元素組成的物質，化學式為C60，下列說法中錯誤的是( )A C60由分子構成B C60和石墨、金剛石都是碳的同素異形體C C60在純氧中充分燃燒生成CO2D C60的摩爾質量為72

12、0第34頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四2、納米碳管是一種由碳原子構成的直徑為幾個納米的空心管.下列說法錯誤的是( )A.納米碳管是一種新型的有機化合物B.納米碳管材料中含離子鍵C.納米碳管材料管道多,表面積大,吸附能力強D.納米碳管在常溫下化學性質穩(wěn)定.AB隨堂練習第35頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四3、判斷下面哪些是同素異形體（ ），哪些是同位素（ ） A.紅磷、白磷 B.水、重水 C.16O、17O、18O D.金剛石、石墨隨堂練習ADC4、據(jù)報道，最近科學家在宇宙中發(fā)現(xiàn)了H3分子，則H2和H3屬于( ) A 同位素 B 同素異形體 C 同分異構體 D 同種物質B第36頁，共39頁，2022年，5月20日，3點49分，星期四 下列各組物質屬于同位素的是 ；屬于同素異形體的是 ；屬于同分異構體的