5.3.1同素异形现象 同分异构现象 晶体与非晶体 课件 2024-2025学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

第三单元 从微观结构看物质的多样性 5.3.1 同素异形现象 同分异构现象 碳元素形成的几种单质 金刚石 石墨烯 碳元素形成的几种单质 石墨 碳元素形成的几种单质 足球烯C60 碳纳米管 碳元素的单质有多种，这些单质有哪些性质呢？请完成下表。 单质 金刚石 石墨 足球烯(C60) 物理性质 颜色状态 硬度、熔点 导电性 无色透明固体 灰黑色固体 灰黑色固体 坚硬、熔点很高 质软、熔点高 硬度小、熔点低 不导电 导电 不导电 思考：碳的这些单质的性质为什么有这么大的差别呢？ 碳的同素异形体及其结构 金刚石的结构模型 石墨的结构模型 碳纳米管的结构模型 结论：分子中碳原子个数和碳原子的成键方式不同 单质 氧气(O2) 臭氧(O3) 物理性质 化学性质 转化 差异分析 无色无味气体 有鱼腥味，淡蓝色气体 有强氧化性 氧化性比氧气更强 O2在放电时转化成O3，O3在催化剂存在时又可分解为O2 分子中氧原子个数和氧原子的成键方式不同 拓展视野：氧元素形成的两种单质：O2和O3 一、同素异形现象和同素异形体 1、同素异形现象：同一种元素形成几种不同单质的现象。 2、同素异形体：同一种元素形成的不同单质之间的互称。 例如：C元素的同素异形体有：金刚石、石墨、C60， O元素的同素异形体有：O2、O3， P元素的同素异形体有：红磷、白磷 3、同一元素的不同单质化学性质相似，物理性质差异很大，这是因为不同单质中，原子排列情况不同的缘故。 对同素异形体的理解： 1、互为同素异形体的物质是由同一种元素形成的结构不同、性质不同的单质。 2、同素异形体之间在一定条件下可以相互转化，其转化属于化学变化。 例如 观察1：正丁烷和异丁烷 观察2：乙醇和二甲醚 物质 乙醇 二甲醚 分子式 C2H6O C2H6O 沸点 78℃ -23℃ 结构式 球棍模型 思考：通过观察1、2你发现什么特点？ 特点： 1、正丁烷和异丁烷具有相同的分子式，但具有不同的结构 2、乙醇和二甲醚具有相同的分子式，但具有不同的结构。 二、同分异构现象和同分异构体 1、同分异构现象：化合物具有相同分子式，但具有不同结构的现象。 2、同分异构体：分子式相同而结构不同的化合物之间的互称。 3、特点： （1）主要是在有机物之间。 （2）原子的连接方式不同，化学键类型相同，物质类别相同 （3）可以是不同类别的物质之间。 同分异构体的理解 (1)两化合物互为同分异构体的必备条件有两点： ①两者的分子式相同； ②两者的结构不同。 (2)两化合物互为同分异构体，则两化合物的相对分子质量及各元素的组成(含量)相同。 (3)相对分子质量相同的两化合物不一定互为同分异构体(如CO和N2不互为同分异构体)。 课堂小结 同素异形体 同分异构体 同位素 相同点 不同点 研究对象 同一种元素组成 结构不同 分子式相同 分子结构不同 质子数相同的同种元素 中子数不同 单质 化合物 原子 比较“三同” 常见的晶体 雪花 食盐 干冰 钻石 紫水晶 石英 一、晶体与非晶体 1、定义：没有固定的熔点，一般也不具备规则的几何外形 2、举例：石蜡、玻璃、橡胶、松香、沥青等 玻璃 沥青 松香 具有规则的几何外形和固定的熔点 2、构成微粒： 原子、分子、离子 3、分类： 根据晶体的组成微粒的不同，把晶体分成了离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体。 一、晶体与非晶体 1、定义： （一）离子晶体 1、定义：阴、阳离子按一定方式有规则地排列形成的晶体 2、构成微粒：阴、阳离子 3、微粒间的作用力：离子键 4、物理性质：熔沸点较高，硬度较大。水溶液或者熔融状态下均导电。 （二）分子晶体 1、定义： 2、构成微粒： 3、微粒间的作用力： 4、物理性质： 由分子构成的物质所形成的晶体 分子 分子间作用力 硬度小，熔、沸点低，晶体不导电。 （三）共价晶体 石英晶体及其中硅、氧原子的排列方式 硅原子和相邻的氧原子以共价键结合。 每个硅原子和相邻的四个氧原子结合，每个氧原子和相邻的两 个硅原子结合，向空间伸展，形成彼此连接的空间网状结构。 金刚石晶体及其中碳原子的排列方式 金刚石晶体中每个碳原子与相邻的四个碳原子以共价健结合，形成空间网状结构。 （三）共价晶体 1、定义：原子间通过共价键形成的具有空间网状结构的晶体 2、 构成微粒：原子 3、微粒间的作用力：共价键 4、物理性质： 熔、沸点高，硬度大 （三）共价晶体 钻石（金刚石） 水晶 （四）金属晶体 1、定义：金属原子通过金属键形成的晶体 2、微粒：金属原子 3、作用力：金属键 4、物理性质：具有金属光泽，能导电和导热，有延展性等。 金 银 铝 铁 晶体类型 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 组成晶体的微粒 阴、阳离子 原子 分子 金属阳离子自由电子 组成晶体微粒间的相互作用 离子键 共价键 范德华力 (或氢键) 金属键 典型实例 氯化钠、氢氧化钾 金刚石、二氧化硅 冰(H2O)、干冰(CO2) 铜、金 银、铝 $$