高中化學(xué) 專題1 微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性 第3單元 從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性 第1課時(shí) 同素異形現(xiàn)象與同分異構(gòu)現(xiàn)象學(xué)案 蘇教版必修2

《高中化學(xué) 專題1 微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性 第3單元 從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性 第1課時(shí) 同素異形現(xiàn)象與同分異構(gòu)現(xiàn)象學(xué)案 蘇教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué) 專題1 微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性 第3單元 從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性 第1課時(shí) 同素異形現(xiàn)象與同分異構(gòu)現(xiàn)象學(xué)案 蘇教版必修2（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第1課時(shí)　同素異形現(xiàn)象與同分異構(gòu)現(xiàn)象 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.以碳元素、氧元素的幾種單質(zhì)為例，認(rèn)識(shí)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(rèn)識(shí)有機(jī)物的同分異構(gòu)現(xiàn)象。3.認(rèn)識(shí)物質(zhì)多樣性與微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系，學(xué)會(huì)同素異形體、同分異構(gòu)體的判斷方法。 [自 主 預(yù) 習(xí)·探 新 知] 一、同素異形現(xiàn)象 1．同素異形現(xiàn)象 碳單質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì) 結(jié)構(gòu)特征 主要性質(zhì) 主要用途 金剛石 每個(gè)碳原子與相鄰的4個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合，形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 無(wú)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(jié)構(gòu)，層內(nèi)碳原子間以共價(jià)鍵結(jié)合，每一層內(nèi)碳原子排列成平面六邊形，一個(gè)個(gè)六邊形排列成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，層間碳原子間存在分子間作用力 灰黑色，質(zhì)地較軟，能導(dǎo)電 可做潤(rùn)滑劑和電極等 C60 由60個(gè)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(zhì) O2 O3 性質(zhì) 無(wú)色無(wú)味氣體 淡藍(lán)色氣體，有魚腥味，氧化性極強(qiáng) 結(jié)構(gòu) 臭氧分子和氧氣

3、分子中氧原子的個(gè)數(shù)和氧原子的成鍵方式不同 相互轉(zhuǎn)化 3O22O3 (3)磷元素的同素異形體 單質(zhì) 白磷 紅磷 性質(zhì) 蠟狀固體，有劇毒。白磷在空氣中能自燃，應(yīng)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(diǎn)燃時(shí)也能燃燒 結(jié)構(gòu) 白磷分子和紅磷分子中磷原子的個(gè)數(shù)和磷原子的成鍵方式不同 微點(diǎn)撥：同素異形體之間的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化，但不是氧化還原反應(yīng)。 二、同分異構(gòu)現(xiàn)象 1．同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體 2．實(shí)例 (1)正丁烷和異丁烷 物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)幾乎相同。 (2)乙醇和二甲醚 物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)不同。 [基礎(chǔ)自測(cè)] 1．判斷正

4、誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”) (1)12C、14C互為同素異形體。(　　) (2)碳單質(zhì)的同分異構(gòu)體有金剛石、石墨、C60。(　　) (3)CH3—CH===CH2與互為同分異構(gòu)體。(　　) (4)同分異構(gòu)體化學(xué)性質(zhì)一定相同。(　　) 【答案】　(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 2．下列說法正確的是(　　) A．紅磷轉(zhuǎn)化為白磷發(fā)生了氧化還原反應(yīng) B．石墨導(dǎo)電，金剛石不導(dǎo)電，故二者不是同素異形體 C．O2和O3分子式不同，但結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)化為非氧化還原反應(yīng)，A錯(cuò)

5、誤；同素異形體的物理性質(zhì)一般不同，B錯(cuò)誤；O2和O3的結(jié)構(gòu)不同，C錯(cuò)誤；S2、S4、S8均為硫元素的不同單質(zhì)，它們互為同素異形體。] 3．下列各組物質(zhì)中，兩者互為同分異構(gòu)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(gòu)體的物質(zhì)的分子式相同，其相對(duì)分子質(zhì)量也相同；互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，但其化學(xué)性質(zhì)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(jié)構(gòu)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(guān)系？ 【提示】　納米泡沫碳與金剛石是碳元素形成的不同單質(zhì)，二者互為同素異形體。 (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】　同素異形體物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)可能相似。同素異形體之間的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化。 同素異形體的理解 (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

7、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： ①構(gòu)成分子的原子個(gè)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(gòu)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(dòng)、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)。 同分異構(gòu)體的判斷 [背景材料] [思考交流] (1)怎樣正確理解同分異構(gòu)體

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

9、體的是(　　) ①16O2和18O2　②H2SiO3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(zhuǎn)化過程如下：白磷黑磷，黑磷性質(zhì)穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)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(dǎo)電 C．白磷轉(zhuǎn)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(zhì)，A錯(cuò)誤；黑磷結(jié)構(gòu)與石墨相似，類比石墨的導(dǎo)電性，B正確；白磷、黑磷是不同的物質(zhì)，C錯(cuò)誤；黑磷性質(zhì)

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

11、異形體；C項(xiàng)，兩物質(zhì)的分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，屬于同分異構(gòu)體；D項(xiàng)，兩種物質(zhì)的分子式相同，結(jié)構(gòu)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(zhì)。] 題組3　同素異形體、同分異構(gòu)體、同位素辨析 5．下列物質(zhì)之間的相互關(guān)系錯(cuò)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) 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(gòu)體的是________。 (4)同一種物質(zhì)的是________。 【解

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