2023届高三化学一轮复习——同素异形现象同分异构现象课件

同素异形现象 同分异构现象 知识回顾 人类已发现的元素仅100多种，而这些种类有限的元素却构成数千万种不同的物质。 你们知道哪种元素形成的物质种类最多吗？ 金刚石与石墨 碳元素的单质 金刚石 石墨 金刚石与石墨 金刚石 石墨 组成元素 颜色状态 硬度 熔点 导电性 用途 金刚石与石墨的比较 碳元素 无色透明，有光泽 灰黑色，不透明 天然最硬物质 最软矿物之一 很高 很高 不导电 导电 装饰品 切割玻璃、大理石 钻探机钻头 铅笔芯 电极 润滑剂 金刚石与石墨 思考：金刚石和石墨的物理性质为什么不一样？ （在硬度和导电性方面有很大的差异） 结构决定性质 金刚石和石墨物理性质的差异，主要是由于碳原子排列结构的不同引起的 金刚石与石墨的结构 石墨是层状结构，层内为正六边形的网状结构，层间分子间作用力弱，所以层与层间易滑动 金刚石中每个碳原子与相邻的4个碳原子以共价键结合，形成空间网状结构。 金刚石与石墨都是由同种元素(C)所形成的不同的单质，这种现象称为同素异形现象，金刚石和石墨互称为同素异形体。 概念 同素异形现象：同一种元素形成几种不同单质的现象。 同素异形体：同一种元素形成几种不同的单质互称为该元素的同素异形体。 （1）同种元素； （2）不同单质； （3）结构不同。 注意 有没有可能把廉价的石墨转变为昂贵的金刚石呢？ 3、同素异形体间的转换 ？ 金刚石和石墨的转化属于物理变化还是化学变化？ 是否属于氧化还原反应？ 1985年，三位科学家通过激光照射石墨实验，发现碳新型单质C60分子。并绘制出“笼状”分子结构，命名为“富勒烯”，又称为“足球烯”。1996年三人因此获诺贝尔化学奖 。 拓展视野1 C60结构 富勒烯 建筑学家富勒设计的球状建筑物 随着研究的深入，一系列碳的“笼状”的富勒烯被科学界发现并制得，其中有C28、C32、C50、C70、C84 、C240 、C500等。开创了一个全新碳“笼状”分子应用研究新领域。 1、这些“笼状”物质与金刚石、石墨是什么关系？ 2、空心“笼状”结构的富勒烯可能会有哪些用途？ 问题思考 （1）空心笼结构“包裹”一些金属离子，制成超导材料。 （2）空心笼结构“包容”一些治疗癌症放射性元素药物，减少对人体的伤害。 （3）不损坏结构基础上，吸附和放出电子，制成高效化学电池。 （4) 纳米材料、、、 科技前沿 “笼状”分子应用研究 纳米碳管的发现 1991年，日本科学家饭岛博士 。在对石墨进行电弧放电实验时，发现了有单层、多层石墨卷曲而成的碳纳米碳管。纳米碳管的发现也给材料化学的研究带来了新的变革。 拓展视野2 C 性质各异 结构不同 16 同素-同种元素，异形-性质不同，结构不同。同素异形，是我们丰富多彩的世界的原因之一。 其他元素有没有存在同素异形体？ ？ 如：O2和O3，红磷和白磷等。 臭氧与氧气的性质对比 氧气 臭氧 元素组成 分子式 通常状态 气味 化学性质 *分子结构： 相互转化 氧元素 O2 O3 无色气体 淡蓝色气体 无味 有鱼腥味 氧化性较氧气更强 有氧化性 3O2 放电 2O3 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 18 臭氧的用途 臭氧可用于漂白和消毒。某些染料受到臭氧的强烈氧化作用会褪色，臭氧可以杀死许多细菌，因此，它是一种很好的脱色剂和消毒剂。 臭氧发生器 臭氧空气除味机 高压电机和复印机在工作 时，也会产生臭氧。因此， 这些地方要注意通风，保 持空气流通。 资料 空气中的微量臭氧能刺激中枢神经，加速血液循环，令人产生爽快和振奋的感觉，但当空气中臭氧的含量超过10－5 %（体积分数）时，就会对人体、动植物，以及其他暴露在空气中的物质造成危害。 隔绝空气加热到260℃ 红磷 白磷 隔绝空气加热到416℃迅速冷却 白磷： 白色或浅黄色蜡状固体，剧毒。在空气中能自燃（着火点是40OC），应保存在冷水中。 红棕色粉末，无毒，在空气中能稳定存在。（着火点是240℃）。 红磷： 拓展视野 拓展视野 白磷： 红磷： 拓展视野 正四面体 P4 P 思考： 根据以上同素异形体的学习，请归纳小结：同素异形体之间，什么性质相同？什么性质不同？为什么？ 同素异形体的化学性质基本相同 （由同种元素形成的单质） （2）氧气和臭氧都具有强氧化性， 臭氧的氧化性更强。 同素异形体的物理性质不同（空间结构不同） 同素异形体之间转化属于化学变化 （3） 小结 交流讨论：观察下图中两种球棍模型，画