同分異構(gòu)體與同素異形體

1、找找元元素素之之最最最活潑金屬最活潑金屬 、最活潑非金屬單質(zhì)、最活潑非金屬單質(zhì)最輕的金屬最輕的金屬 、最輕的非金屬、最輕的非金屬最穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物 ，含，含H%最大的是最大的是最強(qiáng)酸最強(qiáng)酸 、最強(qiáng)堿、最強(qiáng)堿地殼中含量最多的金屬和非金屬地殼中含量最多的金屬和非金屬元素之最元素之最CsF2LiH2HFCH4CsOHHClO4Al O2、同素異形體：由同種元素形成的性、同素異形體：由同種元素形成的性質(zhì)不同的單質(zhì)，互稱為同素異形體。質(zhì)不同的單質(zhì)，互稱為同素異形體。例如例如：C元素的同素異形體有：金剛石、石墨、元素的同素異形體有：金剛石、石墨、富勒烯（富勒烯（C60、C70、單層或多層

2、納米碳管）單層或多層納米碳管）O元素的同素異形體有：元素的同素異形體有：O2、O3，P元素的同素異形體有：紅磷、白磷元素的同素異形體有：紅磷、白磷1、同素異形現(xiàn)象：由同種元素形成性質(zhì)不同單質(zhì)、同素異形現(xiàn)象：由同種元素形成性質(zhì)不同單質(zhì)的現(xiàn)象，叫同素異形現(xiàn)象。的現(xiàn)象，叫同素異形現(xiàn)象。一、一、 同素異形現(xiàn)象同素異形現(xiàn)象1 1實(shí)例：實(shí)例：氧元素的不同單質(zhì)氧元素的不同單質(zhì)氧氣與臭氧的物理性質(zhì)比較：氧氣與臭氧的物理性質(zhì)比較：化學(xué)化學(xué)式式顏色顏色（氣態(tài)）（氣態(tài)）氣味氣味沸點(diǎn)沸點(diǎn)溶解性溶解性氧氣氧氣O O2 2無色無色無味無味1831830.0300.030臭氧臭氧O O3 3淡藍(lán)色淡藍(lán)色魚腥味魚腥味112.

3、4112.4OO2 2氧氣與臭氧的分子結(jié)構(gòu)：氧氣與臭氧的分子結(jié)構(gòu)：磷元素的不同單質(zhì)比較磷元素的不同單質(zhì)比較：拓展視野拓展視野 總結(jié)總結(jié) 同素異形體的性質(zhì)差異很大，主要表現(xiàn)同素異形體的性質(zhì)差異很大，主要表現(xiàn)為物理性質(zhì)，而化學(xué)性質(zhì)往往比較接近為物理性質(zhì)，而化學(xué)性質(zhì)往往比較接近 (2) (2)氧氣和臭氧都具有強(qiáng)氧化性，臭氧的氧化性氧氣和臭氧都具有強(qiáng)氧化性，臭氧的氧化性更強(qiáng)。更強(qiáng)。O O3 3常用消毒殺菌劑、漂白劑等。常用消毒殺菌劑、漂白劑等。 (1)(1)C + O2 = CO2點(diǎn)燃點(diǎn)燃 (3)4(3)4P + 5 O2= 2P2O5點(diǎn)燃點(diǎn)燃金剛石、石墨在氧氣中完全燃金剛石、石墨在氧氣中完全燃燒均只

4、生成燒均只生成COCO2 2氣體。氣體。白磷、紅磷完全燃燒都生成白磷、紅磷完全燃燒都生成P P2 2O O5 5。3 3、同素異形體之間轉(zhuǎn)化、同素異形體之間轉(zhuǎn)化（金剛石）C )石墨(1)C (2) O2= O3放電放電2O3 = 3O2氟氯烴氟氯烴隔絕空氣加熱到隔絕空氣加熱到260260白磷白磷 紅磷紅磷加熱到加熱到416416升華后，冷凝升華后，冷凝思考思考: :根據(jù)碳、氫原子形成共價(jià)鍵的特征，我們根據(jù)碳、氫原子形成共價(jià)鍵的特征，我們動手制作組成為動手制作組成為C C4 4H H1010可能的有機(jī)化合物的可能的有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)模型。分子結(jié)構(gòu)模型。正丁烷正丁烷 異丁烷異丁烷 C C C C

5、C C C CH H H H H H H HH H H H H H H HH HH HC CC CC C C CH HH HH HH HH H H HH HH HH HH H 問題問題1:1:對比兩個(gè)模型對比兩個(gè)模型, ,找找它們的聯(lián)系找找它們的聯(lián)系? ?共同點(diǎn)共同點(diǎn): :不同點(diǎn)不同點(diǎn): :分子式相同分子式相同結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)不同二、同分異構(gòu)現(xiàn)象同分異構(gòu)體化合物具有相同的分子式，但具有不化合物具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，叫做同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象。具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體。問題問題2:2:同分異構(gòu)體間性質(zhì)有無差異同

6、分異構(gòu)體間性質(zhì)有無差異? ?同分異構(gòu)體間的物理性質(zhì)差異物質(zhì)物質(zhì)正丁烷正丁烷異丁烷異丁烷熔點(diǎn)熔點(diǎn)/-138.4-159.6沸點(diǎn)沸點(diǎn)/-0.5-11.7液態(tài)密度液態(tài)密度/gcm-30.57880.557結(jié)論：結(jié)論：物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)可能相似或不同。物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)可能相似或不同。分子式分子式C2H6OC2H6O球棍模型球棍模型結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式名稱名稱沸點(diǎn)沸點(diǎn)C C2 2H H6 6O O乙醇乙醇二甲醚二甲醚78 23 課堂小結(jié)課堂小結(jié) 物質(zhì)世界豐富多彩原因很多物質(zhì)世界豐富多彩原因很多1. 1. 同位素同位素；2. 2. 同素異形現(xiàn)象同素異形現(xiàn)象；3. 3. 同與異化合同與異化合如：如：NaC

7、l NaNaCl Na2 2S S4. 4. 原子比例不同原子比例不同：NaNa2 2O NaO Na2 2O O2 25. 5. 同分異構(gòu)現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象。6 6、有機(jī)物中可以、有機(jī)物中可以一個(gè)碳、兩個(gè)碳、多個(gè)碳、一個(gè)碳、兩個(gè)碳、多個(gè)碳、還可以單鍵、雙鍵、叁鍵、形成環(huán)狀。還可以單鍵、雙鍵、叁鍵、形成環(huán)狀。比較比較同素異形體、同分異構(gòu)體、同位素同素異形體、同分異構(gòu)體、同位素三個(gè)概念三個(gè)概念同素異形體同素異形體同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體 同位素同位素相同點(diǎn)相同點(diǎn)不同點(diǎn)不同點(diǎn)研究對象研究對象同一種元同一種元素組成素組成結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)不同分子式相同分子式相同分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)不同不同質(zhì)子數(shù)相同質(zhì)子數(shù)相同的同種

8、元素的同種元素中子數(shù)中子數(shù)不同不同單質(zhì)單質(zhì)化合物化合物原子原子O O2 2O O3 3白磷白磷 紅磷紅磷C C4 4H H10101 11 1H H、1 12 2H H、1 13 3H H練練 習(xí)習(xí)下列四組物質(zhì)中下列四組物質(zhì)中_互為同位素，互為同位素，_是同素異形是同素異形體，體，_ 是同分異構(gòu)體，是同分異構(gòu)體，_是同一物質(zhì)。是同一物質(zhì)。12456C126C146 1、 2、白磷、紅磷、白磷、紅磷4、CH3CH(CH3)CH2CH3C(CH3)45、乙醇與二甲醚、乙醇與二甲醚 6、冰與水、冰與水有下列各組物質(zhì)有下列各組物質(zhì): A、 6C與與6 CB、金剛石與石墨、金剛石與石墨 C、乙醇與二甲醚

9、、乙醇與二甲醚D、（1）互為同位素的是）互為同位素的是_（2）互為同素異形體的是）互為同素異形體的是_（3）互為同分異構(gòu)體的是）互為同分異構(gòu)體的是_12 13CH3CHCH2CH3CH3CH3 CCH3CH3CH3ABC,D三三.化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)（化學(xué)鍵角度）：化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)（化學(xué)鍵角度）： 舊鍵的斷裂和新鍵的形成舊鍵的斷裂和新鍵的形成(化學(xué)鍵的形成過程化學(xué)鍵的形成過程是是微粒達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)微粒達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體系體系能量降低能量降低的過程的過程)四四.有機(jī)物中碳原子成鍵的特征：有機(jī)物中碳原子成鍵的特征： （即有機(jī)物種類繁多的原因）（即有機(jī)物種類繁多的原因）(1)碳原子最外層電子數(shù)為碳原子最外層電子數(shù)

10、為4,可以形成四個(gè)共價(jià)鍵可以形成四個(gè)共價(jià)鍵. (3)含有相同原子種類和數(shù)目的分子又可能具有含有相同原子種類和數(shù)目的分子又可能具有不同的結(jié)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu) (同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體)(2)碳原子彼此連接形式種類多碳原子彼此連接形式種類多,且可以通過且可以通過C-C、C=C、C C 形成長鏈形成長鏈(或環(huán)或環(huán)) 金剛石的結(jié)構(gòu)金剛石的結(jié)構(gòu)思考：為什么同種元素組成的不同種單質(zhì)的性質(zhì)相差這么大呢？思考：為什么同種元素組成的不同種單質(zhì)的性質(zhì)相差這么大呢？結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)構(gòu)成金剛石的微粒是構(gòu)成金剛石的微粒是C C原子，每個(gè)原子，每個(gè)C C原原子與另外子與另外4 4個(gè)個(gè)C C原子以共價(jià)鍵相連，原子以共價(jià)鍵相

11、連，C C原子間以共價(jià)鍵結(jié)合成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，原子間以共價(jià)鍵結(jié)合成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，最小的碳環(huán)上有最小的碳環(huán)上有6 6個(gè)個(gè)C C原子且原子且6 6個(gè)個(gè)C C原子原子不在同一平面。金剛石的基本結(jié)構(gòu)單不在同一平面。金剛石的基本結(jié)構(gòu)單元是正四面體。元是正四面體。 石墨的結(jié)構(gòu)石墨的結(jié)構(gòu)構(gòu)成石墨的微粒是構(gòu)成石墨的微粒是C C原子，原子，C C原子以共原子以共價(jià)鍵相連，在石墨的每一層，每個(gè)價(jià)鍵相連，在石墨的每一層，每個(gè)C C原原子與周圍子與周圍3 3個(gè)個(gè)C C原子以共價(jià)鍵相連，排原子以共價(jià)鍵相連，排列成平面六邊列成平面六邊形形，無數(shù)平面六邊，無數(shù)平面六邊形形形形成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，石墨的不同層之間成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，石

12、墨的不同層之間存在分子間作用力。存在分子間作用力。 C60的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)C C6060是是6060個(gè)碳原子形成的封閉籠狀個(gè)碳原子形成的封閉籠狀分子，是一個(gè)由分子，是一個(gè)由2020個(gè)正六邊形和個(gè)正六邊形和1212個(gè)正五邊形構(gòu)成的削角二十面?zhèn)€正五邊形構(gòu)成的削角二十面體。形似足球，人們又稱它為體。形似足球，人們又稱它為“足球烯足球烯”。 碳納米管碳納米管還有碳納米管也是由碳原子構(gòu)成的，是由還有碳納米管也是由碳原子構(gòu)成的，是由石墨碳原子層卷曲而成的碳管，管直徑一石墨碳原子層卷曲而成的碳管，管直徑一般為幾個(gè)納米到幾十個(gè)納米，管壁厚度僅般為幾個(gè)納米到幾十個(gè)納米，管壁厚度僅為幾個(gè)納米，像鐵絲網(wǎng)卷成的一個(gè)空心圓

13、為幾個(gè)納米，像鐵絲網(wǎng)卷成的一個(gè)空心圓柱狀柱狀“籠形管籠形管”。它非常微小，。它非常微小，5 5萬個(gè)并萬個(gè)并排起來才有人的一根頭發(fā)絲寬，實(shí)際上是排起來才有人的一根頭發(fā)絲寬，實(shí)際上是長度和直徑之比很高的纖維。長度和直徑之比很高的纖維。 1 1實(shí)例：實(shí)例：氧元素的不同單質(zhì)氧元素的不同單質(zhì)氧氣與臭氧的物理性質(zhì)比較：氧氣與臭氧的物理性質(zhì)比較：化學(xué)化學(xué)式式顏色顏色（氣態(tài)）（氣態(tài)）氣味氣味沸點(diǎn)沸點(diǎn)溶解性溶解性氧氣氧氣O O2 2無色無色無味無味1831830.0300.030臭氧臭氧O O3 3淡藍(lán)色淡藍(lán)色魚腥味魚腥味112.4112.4OO2 2氧氣與臭氧的分子結(jié)構(gòu)：氧氣與臭氧的分子結(jié)構(gòu)： 想一想：每一個(gè)

14、水分子都由兩個(gè)想一想：每一個(gè)水分子都由兩個(gè)H H原子與一個(gè)原子與一個(gè)O O原子構(gòu)成的，它們通過原子構(gòu)成的，它們通過（ ）結(jié)合；）結(jié)合；冰是由水分子構(gòu)成的，冰是由水分子構(gòu)成的， 那么水分子之間是如何結(jié)合成冰的呢？那么水分子之間是如何結(jié)合成冰的呢？分子之間存在著將分子分子之間存在著將分子聚集在一起的作用力聚集在一起的作用力 議一議：冰受熱時(shí)會熔化成水，再加熱到議一議：冰受熱時(shí)會熔化成水，再加熱到100100會變成水蒸氣，而會變成水蒸氣，而水蒸氣水蒸氣加熱到加熱到1000 1000 左右才大量左右才大量分解，這是為什么？分解，這是為什么？冰冰（構(gòu)成微粒（構(gòu)成微粒 水水分子）分子） 水和水蒸水和水蒸氣

15、氣 吸收能量吸收能量 晶體中水分子晶體中水分子不能自由移動，不能自由移動，只能在平衡位只能在平衡位置作振動置作振動構(gòu)成微粒仍是水構(gòu)成微粒仍是水分子，但水分子分子，但水分子能自由移動能自由移動克服分子間作克服分子間作 用力用力分析：分析： 水氣化時(shí)所克服的是水氣化時(shí)所克服的是分子間作用力分子間作用力，而水而水蒸氣分解所要克服的是氫氧原子之間的蒸氣分解所要克服的是氫氧原子之間的共價(jià)共價(jià)鍵鍵，以上事實(shí)說明以上事實(shí)說明分子間作用力與化學(xué)鍵是分子間作用力與化學(xué)鍵是兩種強(qiáng)度不同、作用對象不同的作用力兩種強(qiáng)度不同、作用對象不同的作用力。 3 3、化學(xué)鍵與分子間作用力的比較、化學(xué)鍵與分子間作用力的比較存在存在強(qiáng)弱強(qiáng)弱影響范圍影響范圍化學(xué)鍵化學(xué)鍵分子間作用分子間作用力力氫鍵氫鍵（拓展視野）（拓展視野）原子間原子間離子間離子間強(qiáng)烈強(qiáng)烈化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)分子間分子間較弱較弱物理性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì)較強(qiáng)較強(qiáng)固態(tài)、液態(tài)固態(tài)、液態(tài)水分子間水分子間離子鍵和共價(jià)鍵的比較離子鍵離子鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵成鍵微粒成鍵微粒成鍵本質(zhì)