2020年高中化学专题1微观结构与物质的多样性第三单元从微观结构看物质的多样性第1课时同素异形现象与同分异构现象课件苏教版必修2.ppt

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1、第三单元从微观结构看物质的多样性第三单元从微观结构看物质的多样性第第1课时同素异形现象与同分异构现象课时同素异形现象与同分异构现象一、同素异形现象一、同素异形现象1基本概念基本概念(1)同同 一一 种种 元元 素素 形形 成成 几几 种种 不不 同同 单单 质质 的的 现现 象象 叫叫 做做_。(2)同同一一元元素素可可形形成成不不同同单单质质，这这些些单单质质互互称称为为这这种种元元素素的的_。知知 识识 梳梳 理理同素异形现象同素异形现象 同素异形体同素异形体 2常见的同素异形体常见的同素异形体(1)碳元素的同素异形体碳元素的同素异形体4空间网状空间网状 无无有有高高层状层状 共价键共价键

2、 分子间作用力分子间作用力 灰黑灰黑 较软较软 能能润滑剂和润滑剂和 60 电极电极(2)氧元素的同素异形体氧元素的同素异形体淡蓝淡蓝 极强极强 不同不同(3)磷元素的同素异形体磷元素的同素异形体单质单质白磷白磷红红磷磷性性质质_固固体体，有有剧剧毒毒。白白磷磷在在空空气气中中能能_，应应保存在保存在_中中_色色固固体体，在在空空气气中中能能稳稳定定存存在在，在在加加热热或或点点燃燃时时也能燃也能燃烧烧结结构构白白磷磷分分子子和和红红磷磷分分子子中中磷磷原原子子的的个个数数和和磷磷原原子子的的成成键键方式方式_蜡状蜡状 自燃自燃 冷水冷水 红棕红棕 不同不同 【自主思考自主思考】1金金刚刚石石

3、和和石石墨墨都都是是由由碳碳元元素素组组成成的的，为为何何存存在在物物理理性性质质的的差异？差异？提提示示金金刚刚石石和和石石墨墨晶晶体体中中碳碳原原子子的的成成键键方方式式和和排排列列方方式式不同。不同。212C、14C、C60互为同素异形体，对吗？互为同素异形体，对吗？提提示示不不对对，同同素素异异形形体体指指的的是是同同种种元元素素组组成成的的不不同同单单质质之间，而之间，而12C、14C是原子，不是单质。是原子，不是单质。二、同分异构体二、同分异构体1基本概念基本概念(1)同同分分异异构构现现象象：_的现象。的现象。(2)同分异构体：同分异构体：_互称。互称。化合物具有相同的分子式但具

4、有不同结构化合物具有相同的分子式但具有不同结构 分子式相同而结构不同的化合物的分子式相同而结构不同的化合物的 2几种常见的简单有机物的同分异构体几种常见的简单有机物的同分异构体(1)正丁烷和异丁烷：分子式均为正丁烷和异丁烷：分子式均为_，其结构式分别为：，其结构式分别为：_。C4H10(2)乙醇和二甲醚：分子式均为乙醇和二甲醚：分子式均为_，其结构式分别为：，其结构式分别为：_。C2H6O【自主思考自主思考】3对对比比正正丁丁烷烷和和异异丁丁烷烷、乙乙醇醇和和二二甲甲醚醚的的结结构构式式，概概述述同同分分异构体形成的原因。异构体形成的原因。提提示示分分子子中中原原子子的的成成键键方方式式和和连

5、连接接顺顺序序的的不不同同，造造成成了了同分异构现象。同分异构现象。效效 果果 自自 测测2下列物质之间的相互关系错误的是下列物质之间的相互关系错误的是()ACH3CH2NO2和和H2NCH2COOH互为同分异构体互为同分异构体BO2和和O3互为同素异形体互为同素异形体CH和和T互为同位素互为同位素D冰和干冰为同一种物质冰和干冰为同一种物质解解析析A项项中中给给出出的的两两种种物物质质的的结结构构虽虽然然不不同同，但但其其分分子子式式相相同同，所所以以两两者者属属于于同同分分异异构构体体，A项项正正确确；B项项中中给给出出的的两两种种物物质质是是由由同同一一元元素素形形成成的的不不同同单单质质

6、，属属于于同同素素异异形形体体，B项项正正确确；C项项中中给给出出的的两两种种微微粒粒为为同同一一元元素素的的不不同同原原子子，属属于于同同位位素素，C项项正正确确；干干冰冰的的成成分分是是CO2，而而冰冰的的成成分是分是H2O，D项错误。项错误。答案答案D【合作交流合作交流】1氕、氘、氚形成的氢气单质互称为同素异形体吗？氕、氘、氚形成的氢气单质互称为同素异形体吗？提示提示不是。因为形成的不是。因为形成的H2结构相同性质相同。结构相同性质相同。2同同素素异异形形体体之之间间物物理理性性质质和和化化学学性性质质是是否否相相同同？同同素素异异形形体之间的相互转化是化学变化还是物理变化？体之间的相互

7、转化是化学变化还是物理变化？提提示示(1)同同素素异异形形体体的的物物理理性性质质不不同同，化化学学性性质质相相似似。(2)不同的单质间的转化属于化学变化。不同的单质间的转化属于化学变化。探究一、同素异形体的判断探究一、同素异形体的判断【点拨提升点拨提升】1同同素素异异形形体体是是指指单单质质，不不是是指指同同位位素素和和核核素素，也也不不是是指指化化合物。合物。2互互为为同同素素异异形形体体的的不不同同单单质质是是由由同同一一种种元元素素形形成成的的，构构成成它它们们的的原原子子的的核核电电荷荷数数相相同同，中中子子数数可可以以相相同同，也也可可以以不不相同。相同。3产生同素异形现象的原因产

8、生同素异形现象的原因(1)组成分子的原子个数不同。如氧气组成分子的原子个数不同。如氧气(O2)和臭氧和臭氧(O3)。(2)晶体中原子的排列方式不同。如金刚石和石墨。晶体中原子的排列方式不同。如金刚石和石墨。4由由于于分分子子组组成成或或晶晶体体结结构构不不同同，导导致致它它们们的的性性质质存存在在区区别别，即即物物理理性性质质差差异异很很大大，而而化化学学性性质质有有些些相相似似，有有些些相相差差很很大大，但但是是存存在在活活泼泼性性的的差差异异。如如：金金刚刚石石硬硬度度很很大大，不不能能导导电电，而而石石墨墨硬硬度度较较小小，层层与与层层之之间间能能滑滑动动、导导电电性性能能好好；但两者化

9、学性质相似但两者化学性质相似(与与O2反应、具有还原性等反应、具有还原性等)。【典典题题例例证证1】闪闪电电时时空空气气中中有有臭臭氧氧生生成成。下下列列说说法法正正确确的的是是()A.O3和和O2互为同位素互为同位素B.O2比比O3稳定稳定C.等体积等体积O3和和O2含有相同质子数含有相同质子数D.O3与与O2的相互转变是物理变化的相互转变是物理变化解解析析O2和和O3互互为为同同素素异异形形体体，A不不正正确确；不不知知道道温温度度、压压强强，不不能能确确定定O2、O3的的物物质质的的量量，也也就就是是不不能能确确定定质质子子数数，C不不正正确确；同同素素异异形形体体之之间间的的转转化化属

10、属于于化化学学变变化化，D不不正确。正确。答案答案B【学以致用学以致用1】下列叙述中，正确的是下列叙述中，正确的是()A由碳元素的单质组成的物质一定是纯净物由碳元素的单质组成的物质一定是纯净物B金刚石和石墨具有相似的化学性质金刚石和石墨具有相似的化学性质C金金刚刚石石转转化化为为石石墨墨，有有单单质质生生成成，该该反反应应属属于于氧氧化化还还原反应原反应DC60是新发现的一种碳的化合物是新发现的一种碳的化合物解解析析由由碳碳元元素素的的单单质质组组成成的的物物质质不不一一定定为为纯纯净净物物，也也可可能能为为混混合合物物，如如石石墨墨、金金刚刚石石、C60混混合合，A排排除除；金金刚刚石石和和

11、石石墨墨中中的的碳碳原原子子排排列列方方式式不不同同，因因此此其其物物理理性性质质不不同同，化化学学性性质质相相似似，B选选项项正正确确；同同素素异异形形体体之之间间的的转转化化，虽虽然然有有单单质质生生成成，但但碳碳元元素素的的化化合合价价未未发发生生变变化化，故故不不属属于于氧氧化化还还原原反反应应，排排除除C选选项；项；C60属于单质而不是化合物，属于单质而不是化合物，D排除。排除。答案答案B【合作交流合作交流】3同位素和同素异形体研究对象有什么区别？同位素和同素异形体研究对象有什么区别？提示提示同位素研究核素而同素异形体研究单质。同位素研究核素而同素异形体研究单质。4相相对对分分子子质

12、质量量相相等等结结构构不不同同的的两两种种物物质质是是否否为为同同分分异异构构体体？提提示示相相对对分分子子质质量量相相同同的的两两化化合合物物不不一一定定是是同同分分异异构构体体(如如CO和和C2H4不是同分异构体不是同分异构体)。探究二、同分异构体探究二、同分异构体【点拨提升点拨提升】同位素、同素异形体和同分异构体的比较同位素、同素异形体和同分异构体的比较同位素同位素同素异形体同素异形体同分异构体同分异构体定定义义原子里具有相同原子里具有相同质质子数和不同的中子子数和不同的中子数的同一元素的不数的同一元素的不同原子互称同位素同原子互称同位素由同种元素形成由同种元素形成的不同的不同单质单质叫

13、做叫做这这种元素的同素种元素的同素异形体异形体分子式相同，分子式相同，但但结结构不同的构不同的化合物互称化合物互称为为同分异构体同分异构体相同点相同点质质子数相同，皆子数相同，皆为为原子原子元素种元素种类类相同，相同，皆皆为单质为单质分子式相同，分子式相同，皆皆为为化合物化合物同位素同位素同素异形体同素异形体同分异构体同分异构体不同点不同点中子数不同，原中子数不同，原子种子种类类不同不同分子内原子个数分子内原子个数不同，或原子不同，或原子结结合方式不同合方式不同分子内原子的分子内原子的连连接方式不同接方式不同研究研究对对象象原子原子单质单质化合物化合物实实例例 12C、13C、14C；1H、2

14、H、3H等等金金刚刚石、石墨、石、石墨、C60；红红磷、白磷、白磷；磷；O2、O3等等正丁正丁烷烷、异丁、异丁烷烷等等(1)互互为为同位素的是同位素的是_(填字母，下同填字母，下同)。(2)互互为为同素异形体的是同素异形体的是_。(3)互互为为同分异构体的是同分异构体的是_。解析解析H2O与与D2O分子结构相同，均由两个分子结构相同，均由两个HO键构成的键构成的三原子分子，不属于同分异构体。三原子分子，不属于同分异构体。答案答案(1)B(2)AC(3)EF解解析析分分子子式式相相同同而而结结构构不不同同的的化化合合物物互互称称为为同同分分异异构构体体。中中化化学学式式不不同同且且无无分分子子存存在在。组组中中，两两者者的的分分子子式式相相同同，但但结结构构不不同同，故故两两者者互互为为同同分分异异构构体体。中中水水分分子子的的结结构构相相同同，不互为同分异构体。不互为同分异构体。答案答案B