《高中化學 專題1 微觀結構與物質的多樣性 第3單元 從微觀結構看物質的多樣性 第1課時 同素異形現(xiàn)象與同分異構現(xiàn)象學案 蘇教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中化學 專題1 微觀結構與物質的多樣性 第3單元 從微觀結構看物質的多樣性 第1課時 同素異形現(xiàn)象與同分異構現(xiàn)象學案 蘇教版必修2（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第1課時　同素異形現(xiàn)象與同分異構現(xiàn)象 學習目標：1.以碳元素、氧元素的幾種單質為例，認識同素異形現(xiàn)象。2.以正丁烷和異丁烷、乙醇和二甲醚為例，認識有機物的同分異構現(xiàn)象。3.認識物質多樣性與微觀結構的關系，學會同素異形體、同分異構體的判斷方法。 [自 主 預 習·探 新 知] 一、同素異形現(xiàn)象 1．同素異形現(xiàn)象 碳單質有金剛石、石墨、富勒烯(包括C60、C70和單層或多層的納米碳管)等。同一種元素能夠形成幾種不同的單質的現(xiàn)象稱為同素異形現(xiàn)象。 2．同素異形體 具有同素異形現(xiàn)象的不同單質互稱為該元素的同素異形體。 3．常見的同素異形體 (1)碳元素的同素異形體 單

2、質 結構特征 主要性質 主要用途 金剛石 每個碳原子與相鄰的4個碳原子以共價鍵結合，形成空間網(wǎng)狀結構 無色透明，有光澤、硬度大 裝飾品，切割玻璃、花崗巖，做勘探鉆頭等 石墨 層狀結構，層內碳原子間以共價鍵結合，每一層內碳原子排列成平面六邊形，一個個六邊形排列成平面網(wǎng)狀結構，層間碳原子間存在分子間作用力 灰黑色，質地較軟，能導電 可做潤滑劑和電極等 C60 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“足球烯” — — (2)氧元素的同素異形體 單質 O2 O3 性質 無色無味氣體 淡藍色氣體，有魚腥味，氧化性極強 結構 臭氧分子和氧氣

3、分子中氧原子的個數(shù)和氧原子的成鍵方式不同 相互轉化 3O22O3 (3)磷元素的同素異形體 單質 白磷 紅磷 性質 蠟狀固體，有劇毒。白磷在空氣中能自燃，應保存在冷水中 紅棕色固體，在空氣中能穩(wěn)定存在，在加熱或點燃時也能燃燒 結構 白磷分子和紅磷分子中磷原子的個數(shù)和磷原子的成鍵方式不同 微點撥：同素異形體之間的轉化是化學變化，但不是氧化還原反應。 二、同分異構現(xiàn)象 1．同分異構現(xiàn)象和同分異構體 2．實例 (1)正丁烷和異丁烷 物理性質不同，化學性質幾乎相同。 (2)乙醇和二甲醚 物理性質不同，化學性質不同。 [基礎自測] 1．判斷正

4、誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”) (1)12C、14C互為同素異形體。(　　) (2)碳單質的同分異構體有金剛石、石墨、C60。(　　) (3)CH3—CH===CH2與互為同分異構體。(　　) (4)同分異構體化學性質一定相同。(　　) 【答案】　(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 2．下列說法正確的是(　　) A．紅磷轉化為白磷發(fā)生了氧化還原反應 B．石墨導電，金剛石不導電，故二者不是同素異形體 C．O2和O3分子式不同，但結構相同 D．S2、S4、S8都是硫的同素異形體 D　[同素異形體之間的轉化為非氧化還原反應，A錯

5、誤；同素異形體的物理性質一般不同，B錯誤；O2和O3的結構不同，C錯誤；S2、S4、S8均為硫元素的不同單質，它們互為同素異形體。] 3．下列各組物質中，兩者互為同分異構體的是(　　) ①CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O ②NH4CNO與CO(NH2)2 ③CH3CH2OH和CH3—O—CH3 ④H2O和H2O A．①②③　　　　 B．②③ C．①③④ D．②③④ B　[互為同分異構體的物質的分子式相同，其相對分子質量也相同；互為同分異構體的物質結構不同，但其化學性質可能相似。] [合 作 探 究·攻 重 難] 同素異形體的判

6、斷 [背景材料] 澳大利亞研究人員開發(fā)出被稱為第五形態(tài)的固體碳，這種新的碳結構稱作納米泡沫，它的外形類似海綿，密度極小，并且有磁性。 [思考交流] (1)納米泡沫碳與金剛石之間是什么關系？ 【提示】　納米泡沫碳與金剛石是碳元素形成的不同單質，二者互為同素異形體。 (2)同素異形體之間物理性質和化學性質是否相同？同素異形體之間的相互轉化是化學變化還是物理變化？ 【提示】　同素異形體物理性質不同，化學性質可能相似。同素異形體之間的轉化屬于化學變化。 同素異形體的理解 (1)同素異形體是指單質，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是由同一種元素

7、形成的，構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)產生同素異形現(xiàn)象的原因： ①構成分子的原子個數(shù)不同。如氧氣(O2)和臭氧(O3)。 ②晶體中原子的排列方式不同。如金剛石和石墨。 (4)由于分子構成或晶體結構不同，導致它們的性質存在區(qū)別，即物理性質差異很大，而化學性質有些相似，有些相差很大，但是存在活潑性的差異。如：金剛石硬度很大、不能導電，而石墨硬度較小，層與層之間能滑動、導電性能好；石墨的化學性質較金剛石活潑，但兩者化學性質相似(與O2反應、具有還原性等)。 同分異構體的判斷 [背景材料] [思考交流] (1)怎樣正確理解同分異構體

8、？ 【提示】　“同分”是指分子式相同，“異構”是指結構不同，“體”是指化合物。 (2)相對分子質量相等結構不同的兩種物質是否為同分異構體？ 【提示】　相對分子質量相等，分子式并不一定相同(如N2、CO、C2H4)，不一定是同分異構體。 同分異構體概念的理解 (1)分子式相同 ①同分異構體的相對分子質量必相同，反之不成立。如NO和C2H6。 ②不一定屬于同一類物質。如與CH2==CHCH3。 (2)結構不同 ①原子或原子團的連接順序不同。 ②原子的空間排布不同。 [當 堂 達 標·固 雙 基] 題組1　同素異形體的分析判斷 1．下列六組物質互為同素異形

9、體的是(　　) ①16O2和18O2?、贖2SiO3和H4SiO4?、跲2和O3 ④H2O和H2O2　⑤金剛石、石墨和C60　⑥紅磷和白磷 A．只有②③⑤ B．只有③⑤⑥ C．只有①③⑤ D．只有①②④⑥ B 2．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，其轉化過程如下：白磷黑磷，黑磷性質穩(wěn)定，結構與石墨相似。下列敘述正確的是(　　) A．黑磷與白磷互為同位素 B．黑磷能導電 C．白磷轉化為黑磷是物理變化 D．黑磷能在空氣中自燃 B　[黑磷也是磷元素組成的單質，A錯誤；黑磷結構與石墨相似，類比石墨的導電性，B正確；白磷、黑磷是不同的物質，C錯誤；黑磷性質

10、穩(wěn)定，D錯誤。] 同素異形體的理解 (1)同素異形體有兩個“相同”和三個“不同”——組成元素相同，同為單質；結構不同，不同種物質，性質不同。 (2)同素異形體的性質差別是由物質結構的差別所決定的。 (3)同素異形體之間的轉化是化學變化，但不是氧化還原反應。 題組2　同分異構體的理解與判斷 3．正丁烷和異丁烷互為同分異構體的依據(jù)是(　　) A．具有相似的化學性質 B．具有相同的物理性質 C．分子具有相同的空間結構 D．分子式相同，但分子內碳原子的結合方式不同 D 4．下列各對物質中屬于同分異構體的是(　　) C　[A項，兩原子屬于同位素；B項，兩物質屬于同素

11、異形體；C項，兩物質的分子式相同，結構不同，屬于同分異構體；D項，兩種物質的分子式相同，結構也相同(各原子的連接順序和排列方式均相同)，它們屬于同一種物質。] 題組3　同素異形體、同分異構體、同位素辨析 5．下列物質之間的相互關系錯誤的是(　　) A．CH3—CH2—NO2和H2N—CH2—COOH互為同分異構體 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 D (1)互為同素異形體的是________。 (2)互為同位素的是________。 (3)互為同分異構體的是________。 (4)同一種物質的是________。 【解

12、析】　同素異形體是由同種元素組成的不同種單質，O2和O3、石墨和足球烯屬于同素異形體；同位素是質子數(shù)相同中子數(shù)不同的原子，12C和14C屬于同位素；同分異構體是分子式相同，結構不同的化合物，CH3CH2CH2CH2CH2CH3和、CH3CH2OH(乙醇)和CH3—O—CH3(二甲醚)屬于同分異構體；同一種物質的組成元素相同，結構也相同，H2和D2、屬于同一種物質。 【答案】　(1)①④　(2)③　(3)⑤⑦　(4)②⑥ 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375