5.3.1同素异形现象　同分异构现象课件 2023-2024学年上学期高一化学苏教版（2019）必修第一册

第三单元　从微观结构看物质的多样性 第1课时　同素异形现象　同分异构现象 课标定位素养阐释 1.以金刚石、石墨、足球烯等碳的同素异形体为例,认识由于微观结构不同而导致的同素异形现象。 2.以同分异构现象为例,认识物质的多样性与微观结构有关系。 一、同素异形现象 1.同素异形现象。 碳单质有金刚石、石墨、富勒烯(包括C60、C70和单层或多层的纳米碳管)等。同一种元素能够形成几种不同的单质的现象称为同素异形现象。 2.同素异形体。 具有同素异形现象的不同单质互称为该元素的同素异形体。 3.常见的同素异形体。 (1)碳元素的同素异形体。 (2)氧元素的同素异形体。 (3)磷元素的同素异形体。 二、同分异构现象 1.同分异构现象和同分异构体。 2.实例。 (1)正丁烷和异丁烷。 同—分子式相同,均为C4H10 。 异—分子结构不同,结构式分别为 物理性质不同,化学性质几乎相同。 (2)乙醇和二甲醚。 同—分子式相同,均为C2H6O 。 异—分子结构不同,结构式分别为 物理性质不同,化学性质不同。 1. 12C、14C、C60互为同素异形体吗? 同素异形体是指单质,不是指同位素和核素,也不是指化合物。12C、14C不是单质,与C60不互为同素异形体。 2. 家用液化石油气的主要成分为丙烷(C3H8)和丁烷(C4H10)。丙烷和丁烷是同分异构体吗? 不是,二者的分子式不同。 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)H2O与D2O互称同素异形体。(　　) (2)碳单质的同分异构体有金刚石、石墨、C60。(　　) (3)CH3—CH═CH2与 互为同分异构体。(　　) (4)同分异构体的化学性质一定相同。(　　) × × √ × 2.下列说法正确的是(　　)。 A.红磷转化为白磷发生了氧化还原反应 B.石墨导电,金刚石不导电,故两者不互为同素异形体 C.O2和O3的分子式不同,但结构相同 D.S2、S4、S8都是硫的同素异形体 D 解析:同素异形体之间的转化为非氧化还原反应,A错误;同素异形体的物理性质一般不同,B错误;O2和O3的结构不同,C错误;S2、S4、S8均为硫元素的不同单质,它们互为同素异形体。 同素异形体的判断 白磷是一种非常活泼的非金属单质,常温下在空气中能自燃。白磷在高压下隔绝空气加热后急速冷却,可得灰黑色固体——黑磷,其转化过程如下:白磷 黑磷,黑磷性质稳定,结构与石墨相似。 1.白磷与黑磷之间是什么关系? 两者是磷元素形成的不同单质,互为同素异形体。 2.白磷转化为黑磷是物理变化还是化学变化? 化学变化。 3.黑磷是否能导电?为什么? 能。黑磷结构与石墨相似,故性质相似,能导电。 同素异形体的理解 1.同素异形体的研究对象是单质,不是同位素和核素,也不是化合物。 2.互为同素异形体的不同单质是由同一种元素形成的,构成它们的原子的核电荷数相同,中子数可以相同,也可以不相同。 3.产生同素异形现象的原因: (1)构成分子的原子个数不同,如氧气(O2)和臭氧(O3)。 (2)原子的排列方式不同,如金刚石和石墨。 4.由于分子构成或原子排列方式不同,导致它们的性质存在区别,即物理性质差异很大,而化学性质有些相似,有些相差很大,但是存在活泼性的差异。如:金刚石硬度很大、不能导电,而石墨硬度较小,层与层之间能滑动、导电性能好。 对同素异形体的理解: (1)同素异形体有两个“相同”和三个“不同”——组成元素相同,同为单质;结构不同,不同种物质,性质不同。 (2)同素异形体的性质差别是由物质结构的差别所决定的。 (3)同素异形体之间的转化通常是化学变化,但不是氧化还原反应。 【例题1】 下列各组物质中,属于同素异形体的是(　　)。 A.16O和18O B.红磷、白磷 C.二氧化硫、三氧化硫 D.二氧化碳、干冰 解析:16O和18O是质子数相同、中子数不同的两种氧原子,互为同位素;白磷和红磷是磷的两种不同单质,互为同素异形体;二氧化硫和三氧化硫都是化合物,不互为同素异形体;二氧化碳和干冰是同种物质,不可互称为同素异形体。 B 下列关于碳元素的同素异形体的叙述正确的是(　　)。 A.碳元素形成的各种单质称为碳元素的同素异形体 B.碳元素的同素异形体结构虽然不同,但性质差别不大 C.碳元素的同素异形体性质不同,其用途相同 D.碳元素的同素异形体只有金刚石、石墨和C60 A 解析:碳元素形成的不同单质的原子间的排列方式不同,物理性质差别较大,化学性质相似,用途不同,如金刚石和石墨;金刚石、石墨和C60只是三种主要的碳单质。 1.怎样正确理解同分异构体? 同分异构体中的“同分”指的是 分子式相同,而不是指相对分子质量相 同。同分异构体中