同素异形体与同分异构体.ppt

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1、第三单元 从微观结构看物质的多样性,人类已发现的元素仅100多种，而这些种类有限的元素却构成数千万种不同的物质，你们知道这是为什么吗？,同素异形现象同分异构现象,同种元素形成的单质一定是同一种物质吗?,种类有限的元素构成数不清的物质，你们知道哪种元素形成的物质种类最多吗？,碳在地壳中的含量只占0.087%。但含碳元素的单质和化合物达到90%以上。它们在国民经济和我们日常生活里占有非常重要的地位。,碳生命的基础元素,世界最大的绿色钻石41克拉（8.2克）,世界最大的有色钻石407.48克拉（81.50克）,(1克拉=200毫克=0.2克),碳元素的单质,金刚石,石墨,金刚石与石墨的比较：,金刚石

2、、石墨的用途：,思考：金刚石和石墨的物理性质为什么不一样？,金刚石晶体结构,石墨晶体结构,金刚石是正四面体空间网状结构，原子间的作用力很强,石墨是层状结构，层间分子间作用力弱，所以层与层间易滑动,金刚石和石墨物理性质的差异，主要是由于碳原子排列结构的不同引起的,其中C60是60个碳原子形成的封闭笼状分子，形似足球，故称之为“足球烯”）,富勒烯：固态碳的第三种结构形式，三维空心球状结构。（包括C60、C70和纳米碳管等）,C60,C70,碳纳米管,我们通常把碳元素形成多种单质的这种现象称为同素异形现象，把金刚石、石墨和C60等互称为同素异形体，那么同素异形现象和同素异形体的定义是什么？,同素异形

3、现象：同种元素形成多种不同 单质 的现象。,同素异形体：同一种元素形成的不同 单质。,一、同素异形现象,三要素:同种元素、单质、结构不同,性质特点,化学性质：相似(或略有差异),物理性质：差别很大,形成方式：分子里原子个数不同；如：O2与O3晶体里原子的排列方式不同；如：金刚石与石墨晶体里分子的排列分式不同；有些形成方式是多种混合而成的。,二、几种常见的同素异形体,1、碳的同素异形体：金刚石、石墨与富勒烯2、氧的同素异形体：氧气与臭氧 3、磷的同素异形体：白磷与红磷,臭氧与氧气的性质对比,3O2=2O3,放电,臭氧层的高度臭氧层的作用臭氧层的变化保护臭氧层的措施,臭氧层,资料卡,臭氧洞的 扩大

4、,(1)直接危害人体健康，象皮肤癌、白内障、各种传染病患者会大幅度增加；(2)对生态环境和农林牧渔业造成破坏，农产品减产、品质下降，渔业产量减少，森林覆盖率减少等等。,臭氧空洞扩大的危害,白磷与红磷的性质对比,红磷,白磷,元素组成,磷元素,磷元素,分子,分子较复杂,呈长链状,P4(正四面体的分子),物理性质,红棕色固体,无毒,白色蜡状固体,有剧毒,化学性质,在空气中能稳定存在,能自然(少量保存在冷水中),着火点,燃烧方程式,4P+5O2=2P2O5,点燃,隔绝空气加热到260,红磷 白磷,隔绝空气加热到416迅速冷却,白磷：,白色或浅黄色蜡状固体，剧毒。不溶于水，易于二硫化碳，着火点是40OC

5、，熔点44OC，隔绝空气260OC得红磷.,暗红色粉末，无毒，不溶于水也不溶液于二硫化碳，着火点246OC、416OC升华(隔绝空气)气体骤冷后得白磷。,红磷：,拓展视野,同素异形体与同位素的比较：,同一种元素形成的不同单质,质子数相同、质量数（或中子数）不同的原子,单质,原子,1H、2H、3H35Cl、37Cl,金刚石、石墨O3、O2,练习：,1、判断下面哪些是同素异形体（），哪些是同位素（）A.红磷、白磷 B.水、重水 C.16O、17O、18O D.金刚石、石墨,2、最近，科学家研制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，分子式为C60。下列说法正确的是（）A、C60是一种新型的化合

6、物B、C60和石墨都是碳的同素异形体C、C60中含离子键D、C60的相对分子质量是720,BD,AD,C,2、纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米的空心管.下列说法错误的是()A.纳米碳管是一种新型的有机化合物B.纳米碳管材料如果完全燃烧,生成物是二氧化碳C.纳米碳管材料管道多,表面积大,吸附能力强D.纳米碳管在常温下化学性质稳定.,A,3、如果在高温下，使金刚石或石墨在O2中完全燃烧，产物是什么？4、石墨在2000、51061107 Kpa并有催化剂条件下可转化变成金刚石，这个事实说明什么？,（都是CO2）,说明：金刚石和石墨是由同种元素形成的，只不过结构不同而已。,二、同分异构现象、

7、同分异构体,C4H10 丁烷,C4H10 丁烷,CH3CH2CH2CH3,二、同分异构现象、同分异构体,化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式的 现象叫同分异构现象具有同分异构现象的化合物互称同分异构体,二、同分异构现象、同分异构体,三要素:分子式相同、结构不同、化合物,同位素、同素异形体、同分异构体三概念的比较,质子数等，中子数不等，原子之间,原子,氕、氘、氚,同一元素 形成的不同单质,单质,O2、O3,相同分子式，不同结构的化合物,化合物,CH3(CH2)2CH3、C(CH3)3,练习,下列四组物质中_互为同位素，_是同素异形体，_ 是同分异构体，_ 是同一物质。1、2、白磷、红磷3、冰与水4、CH3CH（CH3）CH2CH3C（CH3）45、乙醇与二甲醚,1 24、5 3,