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)象與同分異構(gòu)現(xiàn)象 一 同素異形現(xiàn)象1 基本概念 1 同一種元素形成幾種不同單質(zhì)的現(xiàn)象叫做 2 同一元素可形成不同單質(zhì) 這些單質(zhì)互稱為這種元素的 知識梳理 同素異形現(xiàn)象 同素異形體 2 常見的同素異形體 1 碳元素的同素異形體 4 空間網(wǎng)狀 無 有 高 層狀 共價鍵 分子間作用力 灰黑 較軟 能 潤滑劑和 60 電極 2 氧元素的同素異形體 淡藍 極強 不同 3 磷元素的同素異形體 蠟狀 自燃 冷水 紅棕 不同 自主思考 1 金剛石和石墨都是由碳元素組成的 為何存在物理性質(zhì)的差異 提示金剛石和石墨晶體中碳原子的成鍵方式和排列方式不同 2 12c 14c c60互為同素異形體 對嗎 提示不對 同素異形體指的是同種元素組成的不同單質(zhì)之間 而12c 14c是原子 不是單質(zhì) 二 同分異構(gòu)體1 基本概念 1 同分異構(gòu)現(xiàn)象 的現(xiàn)象 2 同分異構(gòu)體 互稱 化合物具有相同的分子式但具有不同結(jié)構(gòu) 分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物的 2 幾種常見的簡單有機物的同分異構(gòu)體 1 正丁烷和異丁烷 分子式均為 其結(jié)構(gòu)式分別為 c4h10 2 乙醇和二甲醚 分子式均為 其結(jié)構(gòu)式分別為 c2h6o 自主思考 3 對比正丁烷和異丁烷 乙醇和二甲醚的結(jié)構(gòu)式 概述同分異構(gòu)體形成的原因 提示分子中原子的成鍵方式和連接順序的不同 造成了同分異構(gòu)現(xiàn)象 效果自測 2 下列物質(zhì)之間的相互關(guān)系錯誤的是 a ch3 ch2 no2和h2n ch2 cooh互為同分異構(gòu)體b o2和o3互為同素異形體c h和t互為同位素d 冰和干冰為同一種物質(zhì)解析a項中給出的兩種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)雖然不同 但其分子式相同 所以兩者屬于同分異構(gòu)體 a項正確 b項中給出的兩種物質(zhì)是由同一元素形成的不同單質(zhì) 屬于同素異形體 b項正確 c項中給出的兩種微粒為同一元素的不同原子 屬于同位素 c項正確 干冰的成分是co2 而冰的成分是h2o d項錯誤 答案d 合作交流 1 氕 氘 氚形成的氫氣單質(zhì)互稱為同素異形體嗎 提示不是 因為形成的h2結(jié)構(gòu)相同性質(zhì)相同 2 同素異形體之間物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)是否相同 同素異形體之間的相互轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化還是物理變化 提示 1 同素異形體的物理性質(zhì)不同 化學(xué)性質(zhì)相似 2 不同的單質(zhì)間的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化 探究一 同素異形體的判斷 點撥提升 1 同素異形體是指單質(zhì) 不是指同位素和核素 也不是指化合物 2 互為同素異形體的不同單質(zhì)是由同一種元素形成的 構(gòu)成它們的原子的核電荷數(shù)相同 中子數(shù)可以相同 也可以不相同 3 產(chǎn)生同素異形現(xiàn)象的原因 組成分子的原子個數(shù)不同 如氧氣 o2 和臭氧 o3 晶體中原子的排列方式不同 如金剛石和石墨 4 由于分子組成或晶體結(jié)構(gòu)不同 導(dǎo)致它們的性質(zhì)存在區(qū)別 即物理性質(zhì)差異很大 而化學(xué)性質(zhì)有些相似 有些相差很大 但是存在活潑性的差異 如 金剛石硬度很大 不能導(dǎo)電 而石墨硬度較小 層與層之間能滑動 導(dǎo)電性能好 石墨的化學(xué)性質(zhì)較金剛石活潑 但兩者化學(xué)性質(zhì)相似 與o2反應(yīng) 具有還原性等 典題例證1 下列各組物質(zhì)中 屬于同素異形體的是 a 16o和18ob 紅磷 白磷c 二氧化硫 三氧化硫d 二氧化碳 干冰解析16o和18o是質(zhì)子數(shù)相同 中子數(shù)不同的兩種原子 互為同位素 白磷和紅磷是磷的兩種不同單質(zhì) 互為同素異形體 二氧化硫和三氧化硫都是化合物 并非單質(zhì) 不是同素異形體 二氧化碳和干冰是同種物質(zhì) 不可互稱為同素異形體 答案b 學(xué)以致用1 下列敘述中 正確的是 a 由碳元素的單質(zhì)組成的物質(zhì)一定是純凈物b 金剛石和石墨具有相似的化學(xué)性質(zhì)c 金剛石轉(zhuǎn)化為石墨 有單質(zhì)生成 該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)d c60是新發(fā)現(xiàn)的一種碳的化合物 解析由碳元素的單質(zhì)組成的物質(zhì)不一定為純凈物 也可能為混合物 如石墨 金剛石 c60混合 a排除 金剛石和石墨中的碳原子排列方式不同 因此其物理性質(zhì)不同 化學(xué)性質(zhì)相似 b選項正確 同素異形體之間的轉(zhuǎn)化 雖然有單質(zhì)生成 但碳元素的化合價未發(fā)生變化 故不屬于氧化還原反應(yīng) 排除c選項 c60屬于單質(zhì)而不是化合物 d排除 答案b 合作交流 3 同位素和同素異形體研究對象有什么區(qū)別 提示同位素研究核素而同素異形體研究單質(zhì) 4 相對分子質(zhì)量相等結(jié)構(gòu)不同的兩種物質(zhì)是否為同分異構(gòu)體 提示相對分子質(zhì)量相同的兩化合物不一定是同分異構(gòu)體 如co和c2h4不是同分異構(gòu)體 探究二 同分異構(gòu)體 點撥提升 同位素 同素異形體和同分異構(gòu)體的比較 解析 是質(zhì)子數(shù)相同 中子數(shù)不同的同一元素的不同原子 屬于同位素 是同一元素組成的不同單質(zhì) 屬于同素異形體 與 相似 是分子式不同的化合物 屬于不同種分子 是分子式相同 分子結(jié)構(gòu)不同的物