2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題5微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性第三單元從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性第1課時同素異形現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象學(xué)生用書蘇教版必修第一冊

第三單元從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性第1課時同素異形現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象課程目標(biāo)1．以碳、氧元素的同素異形體為例，相識同素異形現(xiàn)象。2．以C4H10和C2H6O為例，相識同分異構(gòu)現(xiàn)象。3．了解一些物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)。圖說考點學(xué)業(yè)基礎(chǔ)——自學(xué)·思記·嘗試[新知預(yù)習(xí)]1．同素異形現(xiàn)象(1)同素異形現(xiàn)象：同一種________能夠形成幾種不同的________的現(xiàn)象。如碳元素可形成的單質(zhì)有________、________、足球烯等。(2)同素異形體：同一種元素能夠形成幾種不同的單質(zhì)，這種現(xiàn)象稱為同素異形現(xiàn)象。這些單質(zhì)之間互稱為該元素的同素異形體。如氧的同素異形體有________、________。(3)常見的同素異形體①碳的同素異形體單質(zhì)金剛石石墨C60結(jié)構(gòu)特點每個碳原子與相鄰的________個碳原子以共價鍵結(jié)合，形成空間________結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)，每一層內(nèi)碳原子排列成平面________，一個個六邊形排成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，層間存在分子間作用力由60個碳原子形成的封閉籠狀分子、形似足球，人們又稱它為“________”作用力碳原子間全部通過______結(jié)合每一層內(nèi)碳原子間通過________結(jié)合，層間存在________C60分子間存在分子間作用力，C60分子內(nèi)碳原子與碳原子之間通過________結(jié)合，有C—C和C=C物理性質(zhì)顏色狀態(tài)無色透亮的正八面體固體灰黑色、有金屬光澤、不透亮、細(xì)鱗片狀固體棕黑色固體硬度很________質(zhì)________很小熔、沸點很高很高低導(dǎo)電性不導(dǎo)電________半導(dǎo)體化學(xué)性質(zhì)相像轉(zhuǎn)化②氧的同素異形體單質(zhì)顏色狀態(tài)氣味化學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)化氧氣(O2)無色氣體無味相像氧化性：O3>O23O22O3臭氧(O3)______色氣體魚腥味2.同分異構(gòu)現(xiàn)象(1)同分異構(gòu)現(xiàn)象：化合物具有________的分子式，但具有________結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，稱為同分異構(gòu)現(xiàn)象。(2)同分異構(gòu)體：________相同而________不同的________互稱為同分異構(gòu)體。如正丁烷和異丁烷。(3)正丁烷和異丁烷比較名稱正丁烷異丁烷分子式________________結(jié)構(gòu)式________________沸點－0.5℃－11.7℃(4)乙醇和二甲醚比較乙醇二甲醚分子式________________結(jié)構(gòu)式________________沸點________－23℃[即時自測]1．推斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”(1)18O和16O互稱為同素異形體。()(2)碳單質(zhì)的同分異構(gòu)體有金剛石、石墨和C60。()(3)(4)CH3CH=CH2與互為同分異構(gòu)體。()(5)足球烯和石墨烯的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)改變。()(6)同分異構(gòu)體肯定具有相同的相對分子質(zhì)量。()(7)同分異構(gòu)體之間物理性質(zhì)肯定不同，化學(xué)性質(zhì)肯定相同。()2．下列物質(zhì)中互為同素異形體的是()①C60和石墨②白磷和紅磷③H2O和D2O④N2和N60⑤6⑥CH2=CH—CH2—CH3和CH3—CH=CH—CH3A．①②④⑥B．②③④C.①③⑤⑥D(zhuǎn)．①②④3．下列各對物質(zhì)中，屬于同分異構(gòu)體的是()A.1H、2H、3HB.干冰和CO24．科學(xué)家用O2和18O2+制造出了一種新型氧分子O4A.16O、18B.O2、O2+、OC.O4是新型的氧化物D.制造O4的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)核心素養(yǎng)——合作·探究·共享提升點1同素異形體的推斷例1下列各項描述的推斷正確的是()描述結(jié)論A由同種元素組成的物質(zhì)肯定是純凈物正確B科學(xué)家最近合成了一種新型的化合物N4正確C紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是物理改變錯誤D納米泡沫碳和金剛石是同素異形體錯誤狀元隨筆(1)純凈物與混合物的區(qū)分：純凈物——由同種分子(或同種成分)構(gòu)成的物質(zhì)；而由同一元素組成的物質(zhì)可能為純凈物，如O2；也可能為混合物，如O2與O3。(2)同素異形體之間是不同的物質(zhì)，其相互轉(zhuǎn)化為化學(xué)改變。[提升1]C(石墨)一定條件C(金剛石)，該過程屬于________改變，________(填“有”或“無”)化合價改變，________(填“是”或“不是”)氧化還原反應(yīng)。關(guān)鍵實力同素異形現(xiàn)象(1)產(chǎn)生同素異形現(xiàn)象的緣由①組成分子的原子個數(shù)不同，如氧氣(O2)和臭氧(O3)。②晶體中原子的成鍵方式和排列方式不同，如金剛石和石墨。(2)同素異形體的“同”“異”的含義①“同”——指元素相同；②“異”——指形成單質(zhì)不同，結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)有差異。(3)同素異形體的“結(jié)構(gòu)確定性質(zhì)”①同素異形體的結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)存在差異。②物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)有的相像，有的相差較大。(4)有單質(zhì)參與或有單質(zhì)生成的反應(yīng)不肯定為氧化還原反應(yīng)，如3O22O3。提升點2同分異構(gòu)現(xiàn)象例2(1)互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)肯定具有的是________，肯定不會具有的是________。A．相同的分子式B．相同的結(jié)構(gòu)C．相像的化學(xué)性質(zhì)D．相同的相對分子質(zhì)量(2)下列物質(zhì)中與異戊烷屬于同分異構(gòu)體的是________。A．CH3—CH2—CH2—CH2—CH3狀元隨筆分子式相同是推斷是否為同分異構(gòu)體的前提。[提升2]下列各組物質(zhì)中，兩者互為同分異構(gòu)體的是()①CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O②NH4CNO與CO(NH2)2③④A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④關(guān)鍵實力四角度相識同分異構(gòu)體(1)從物質(zhì)看：互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)只能是化合物。它們之間的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)改變，若共存則為混合物。(2)從分子式看：互為同分異構(gòu)體的化合物，其分子式相同，相對分子質(zhì)量也相同，但相對分子質(zhì)量相同的化合物分子式不肯定相同，如甲酸(HCOOH)和乙醇(CH3CH2OH)的相對分子質(zhì)量均為46。(3)從結(jié)構(gòu)看：互為同分異構(gòu)體的化合物，空間結(jié)構(gòu)不同。(4)從性質(zhì)看：互為同分異構(gòu)體的化合物，物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)可能相像。學(xué)考評價——夯實·測控·演練1.(雙選)下列說法正確的是()A．一種元素不肯定只組成一種單質(zhì)B．一種單質(zhì)可以由幾種元素組成C．同種元素組成的不同單質(zhì)性質(zhì)是不完全相同的D．由碳元素組成的單質(zhì)都是黑色的2．下列敘述中，說明金剛石和石墨是同素異形體的是()A．它們都是熔、沸點很高的晶體B．它們都是不溶于水的單質(zhì)C．二者是不同的單質(zhì)，在肯定條件下能相互轉(zhuǎn)化D．二者的結(jié)構(gòu)不同，但化學(xué)性質(zhì)相同3．澳大利亞探討人員開發(fā)出被稱為第五形態(tài)的固體碳，這種新的碳結(jié)構(gòu)稱作納米泡沫，它外形類似海綿，密度微小，并且有磁性。納米泡沫碳與金剛石的關(guān)系是()A．同一物質(zhì)B．同分異構(gòu)體C．同位素D．同素異形體4．(雙選)白磷在高壓下隔絕空氣加熱后急速冷卻，可得鋼灰色固體——黑磷，其轉(zhuǎn)化過程如下：白磷黑磷，黑磷性質(zhì)穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)與石墨相像。下列敘述正確的是()A．黑磷與白磷互為同素異形體B．黑磷能導(dǎo)電C．白磷轉(zhuǎn)化為黑磷是物理改變D．黑磷能在空氣中自燃5．下列敘述正確的是()A．具有相同的相對分子質(zhì)量和不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，稱為同分異構(gòu)現(xiàn)象B．具有相同的相對分子質(zhì)量的物質(zhì)肯定具有相同的分子式C．相對分子質(zhì)量相同而結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)互稱為同分異構(gòu)體D．互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)是不同的物質(zhì)6．下列二者之間是同分異構(gòu)體關(guān)系的是()A．B．金剛石和石墨C．D．O3和O27．下列物質(zhì)中，互為同分異構(gòu)體的有________；互為同素異形體的有________；屬于同位素的有________；屬于同一種物質(zhì)的有________。練后感悟有關(guān)同分異構(gòu)體的“三組肯定和不肯定”(1)分子式相同，肯定有相同的相對分子質(zhì)量，反之不肯定成立。(2)分子式相同，肯定有相同的最簡式，反之不肯定成立。(3)分子式相同，肯定有相同的元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，反之不肯定成立。第三單元從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性第1課時同素異形現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象學(xué)業(yè)基礎(chǔ)新知預(yù)習(xí)元素單質(zhì)金剛石石墨O2O34網(wǎng)狀六邊形eq\o(□,\s\up1(10))足球烯eq\o(□,\s\up1(11))共價鍵eq\o(□,\s\up1(12))共價鍵eq\o(□,\s\up1(13))分子間作用力eq\o(□,\s\up1(14))共價鍵eq\o(□,\s\up1(15))大eq\o(□,\s\up1(16))軟eq\o(□,\s\up1(17))導(dǎo)電eq\o(□,\s\up1(18))淡藍(lán)eq\o(□,\s\up1(19))相同eq\o(□,\s\up1(20))不同eq\o(□,\s\up1(21))分子式eq\o(□,\s\up1(22))結(jié)構(gòu)eq\o(□,\s\up1(23))化合物eq\o(□,\s\up1(24))C4H10eq\o(□,\s\up1(25))C4H10eq\o(□,\s\up1(26))eq\o(□,\s\up1(27))eq\o(□,\s\up1(28))C2H6Oeq\o(□,\s\up1(29))C2H6Oeq\o(□,\s\up1(30))eq\o(□,\s\up1(31))eq\o(□,\s\up1(32))78℃即時自測1．答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√(7)×2．解析：同素異形體是同一元素形成的不同單質(zhì)之間的互稱。答案：D3．解析：和屬于同一種物質(zhì)。答案：D4．解析：18O2+不是原子而是一種離子，與16O不是氧元素的同位素，A錯誤；O2+不是單質(zhì)，B錯誤；含有兩種元素，其中一種是氧元素的化合物才是氧化物，C錯誤；O2+和答案：D核心素養(yǎng)例1【解析】氧氣和臭氧都是由氧元素組成的單質(zhì)，它們的混合氣體屬于混合物，A錯；N4只含有一種元素，是一種新單質(zhì)，不屬于化合物，B錯；紅磷和白磷屬于同素異形體，同素異形體之間的轉(zhuǎn)化均是化學(xué)改變，C正確；納米泡沫碳和金剛石是由碳元素組成的不同種單質(zhì)，互為同素異形體，D錯。【答案】C提升1解析：石墨與金剛石互為同素異形體，二者轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)改變，反應(yīng)中元素化合價不變，不是氧化還原反應(yīng)。答案：化學(xué)無不是例2【解析】(1)同分異構(gòu)體分子式相同，故相對分子質(zhì)量相同，結(jié)構(gòu)不相同，化學(xué)性質(zhì)可能相像也可能不同。(2)同分異構(gòu)體分子式應(yīng)相同，故C錯誤；同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)應(yīng)不相同，而D選項中的物質(zhì)與異戊烷結(jié)構(gòu)相同，屬于同一物質(zhì)。【答案】(1)ADB(2)AB提升2解析：分子式必需相同而結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)才互稱為同分異構(gòu)體。①中化學(xué)式不同，CuSO4為離子化合物，并無分子存在。②③④各組中，兩者分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同，故兩者互為同分異構(gòu)體。答案：B學(xué)考評價1．答案：AC2．答案：C3．答案：D4．解析：黑磷也是磷元素