同素異形體與同分異構(gòu)體新

關(guān)于同素異形體與同分異構(gòu)體新

人類已發(fā)現(xiàn)的元素僅100多種，而這些種類有限的元素卻構(gòu)成數(shù)千萬種不同的物質(zhì)，你們知道這是為什么嗎？同素異形現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象

同種元素形成的單質(zhì)一定是同一種物質(zhì)嗎?第2頁,共34頁，2024年2月25日，星期天

種類有限的元素構(gòu)成數(shù)不清的物質(zhì)，你們知道哪種元素形成的物質(zhì)種類最多嗎？

碳在地殼中的含量只占0.087%。但含碳元素的單質(zhì)和化合物達(dá)到90%以上。它們在國民經(jīng)濟(jì)和我們?nèi)粘Ｉ罾镎加蟹浅Ｖ匾牡匚?。碳－－生命的基礎(chǔ)元素第3頁,共34頁，2024年2月25日，星期天世界最大的綠色鉆石41克拉（8.2克）世界最大的有色鉆石407.48克拉（81.50克）(1克拉=200毫克=0.2克)第4頁,共34頁，2024年2月25日，星期天碳元素的單質(zhì)金剛石石墨第5頁,共34頁，2024年2月25日，星期天金剛石石墨原子結(jié)構(gòu)顏色狀態(tài)硬度熔點(diǎn)導(dǎo)電性用途無色透明，光彩奪目，正八面體晶體灰黑色，有金屬光澤，不透明，細(xì)鱗片狀固體天然、最硬物質(zhì)最軟礦物之一很高很高導(dǎo)電不導(dǎo)電裝飾品切割玻璃、大理石鉆探機(jī)鉆頭鉛筆芯H.B電極、潤滑劑坩堝

金剛石與石墨的比較：+642第6頁,共34頁，2024年2月25日，星期天金剛石、石墨的用途：思考：金剛石和石墨的物理性質(zhì)為什么不一樣？

第7頁,共34頁，2024年2月25日，星期天金剛石晶體結(jié)構(gòu)第8頁,共34頁，2024年2月25日，星期天石墨晶體結(jié)構(gòu)第9頁,共34頁，2024年2月25日，星期天金剛石是正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，原子間的作用力很強(qiáng)石墨是層狀結(jié)構(gòu)，層間分子間作用力弱，所以層與層間易滑動

金剛石和石墨物理性質(zhì)的差異，主要是由于碳原子排列結(jié)構(gòu)的不同引起的第10頁,共34頁，2024年2月25日，星期天

其中C60是60個碳原子形成的封閉籠狀分子，形似足球，故稱之為“足球烯”）富勒烯：固態(tài)碳的第三種結(jié)構(gòu)形式，三維空心球狀結(jié)構(gòu)。（包括C60、C70和納米碳管等）第11頁,共34頁，2024年2月25日，星期天C60第12頁,共34頁，2024年2月25日，星期天C70第13頁,共34頁，2024年2月25日，星期天碳納米管第14頁,共34頁，2024年2月25日，星期天我們通常把碳元素形成多種單質(zhì)的這種現(xiàn)象稱為同素異形現(xiàn)象，把金剛石、石墨和C60等互稱為同素異形體，那么同素異形現(xiàn)象和同素異形體的定義是什么？第15頁,共34頁，2024年2月25日，星期天同素異形現(xiàn)象：同種元素形成多種不同

單質(zhì)的現(xiàn)象?！敉禺愋误w：同一種元素形成的不同

單質(zhì)

。一、同素異形現(xiàn)象★三要素:同種元素、單質(zhì)、結(jié)構(gòu)不同第16頁,共34頁，2024年2月25日，星期天◆性質(zhì)特點(diǎn)化學(xué)性質(zhì)：相似(或略有差異)物理性質(zhì)：差別很大◆形成方式：①分子里原子個數(shù)不同；如：O2與O3②晶體里原子的排列方式不同；如：金剛石與石墨③晶體里分子的排列分式不同；

有些形成方式是多種混合而成的。第17頁,共34頁，2024年2月25日，星期天二、幾種常見的同素異形體1、碳的同素異形體：金剛石、石墨與富勒烯2、氧的同素異形體：氧氣與臭氧

3、磷的同素異形體：白磷與紅磷第18頁,共34頁，2024年2月25日，星期天臭氧與氧氣的性質(zhì)對比

3O2==2O3

放電化學(xué)式

O3

O2

通常狀態(tài)

淡藍(lán)色氣體

無色氣體

氣味

魚腥味

無味

固

態(tài)

紫黑色

雪花狀淡藍(lán)色

沸

點(diǎn)

-112.4℃

-183℃

熔

點(diǎn)

-251℃

-218℃

化學(xué)性質(zhì)

臭氧比氧氣活潑

第19頁,共34頁，2024年2月25日，星期天臭氧層的高度臭氧層的作用臭氧層的變化保護(hù)臭氧層的措施臭氧層資料卡第20頁,共34頁，2024年2月25日，星期天臭氧洞的擴(kuò)大第21頁,共34頁，2024年2月25日，星期天

(1)直接危害人體健康，象皮膚癌、白內(nèi)障、各種傳染病患者會大幅度增加；(2)對生態(tài)環(huán)境和農(nóng)林牧漁業(yè)造成破壞，農(nóng)產(chǎn)品減產(chǎn)、品質(zhì)下降，漁業(yè)產(chǎn)量減少，森林覆蓋率減少等等。臭氧空洞擴(kuò)大的危害第22頁,共34頁，2024年2月25日，星期天白磷與紅磷的性質(zhì)對比

246℃

40℃

紅磷白磷元素組成磷元素磷元素分子分子較復(fù)雜,呈長鏈狀P4(正四面體的分子)物理性質(zhì)紅棕色固體,無毒白色蠟狀固體,有劇毒化學(xué)性質(zhì)在空氣中能穩(wěn)定存在能自然(少量保存在冷水中)著火點(diǎn)燃燒方程式4P+5O2==2P2O5點(diǎn)燃第23頁,共34頁，2024年2月25日，星期天第24頁,共34頁，2024年2月25日，星期天隔絕空氣加熱到260℃紅磷白磷隔絕空氣加熱到416℃迅速冷卻

白磷：

白色或淺黃色蠟狀固體，劇毒。不溶于水，易于二硫化碳，著火點(diǎn)是40OC，熔點(diǎn)44OC，隔絕空氣260OC得紅磷.

暗紅色粉末，無毒，不溶于水也不溶液于二硫化碳，著火點(diǎn)246OC、416OC升華(隔絕空氣)氣體驟冷后得白磷。

紅磷：

拓展視野第25頁,共34頁，2024年2月25日，星期天同素異形體與同位素的比較：同素異形體同位素定義研究對象常見實(shí)例同一種元素形成的不同單質(zhì)質(zhì)子數(shù)相同、質(zhì)量數(shù)（或中子數(shù)）不同的原子單質(zhì)原子1H、2H、3H35Cl、37Cl金剛石、石墨O3、O2第26頁,共34頁，2024年2月25日，星期天練習(xí)：1、判斷下面哪些是同素異形體（），哪些是同位素（）

A.紅磷、白磷B.水、重水

C.16O、17O、18OD.金剛石、石墨2、最近，科學(xué)家研制得一種新的分子，它具有空心的類似足球狀結(jié)構(gòu)，分子式為C60。下列說法正確的是（）A、C60是一種新型的化合物B、C60和石墨都是碳的同素異形體C、C60中含離子鍵D、C60的相對分子質(zhì)量是720BDADC第27頁,共34頁，2024年2月25日，星期天2、納米碳管是一種由碳原子構(gòu)成的直徑為幾個納米的空心管.下列說法錯誤的是()A.納米碳管是一種新型的有機(jī)化合物B.納米碳管材料如果完全燃燒,生成物是二氧化碳C.納米碳管材料管道多,表面積大,吸附能力強(qiáng)D.納米碳管在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定.A第28頁,共34頁，2024年2月25日，星期天3、如果在高溫下，使金剛石或石墨在O2中完全燃燒，產(chǎn)物是什么？4、石墨在2000℃、5×106~~1×107Kpa并有催化劑條件下可轉(zhuǎn)化變成金剛石，這個事實(shí)說明什么？

（都是CO2

）

說明：金剛石和石墨是由同種元素形成的，只不過結(jié)構(gòu)不同而已。第29頁,共34頁，2024年2月25日，星期天二、同分異構(gòu)現(xiàn)象、同分異構(gòu)體名稱熔點(diǎn)沸點(diǎn)相對密度正丁烷-138.4-0.50.5788異丁烷-159.6-11.70.557C4H10

丁烷第30頁,共34頁，2024年2月25日，星期天C4H10

丁烷CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3二、同分異構(gòu)現(xiàn)象、同分異構(gòu)體第31頁,共34頁，2024年2月25日，星期天◆化合物具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)式的現(xiàn)象叫同分異構(gòu)現(xiàn)象◆具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱同分異構(gòu)體

二、同分異構(gòu)現(xiàn)象、同分異構(gòu)體

三要素:分子式相同、結(jié)構(gòu)不同、化合物第32頁,共34頁，2024年2月25日，星期天同位素、同素異形體、同分異構(gòu)體三概念的比較