同素異形現(xiàn)象與同分異構(gòu)現(xiàn)象

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)，請說出你所知道的原因？知識回顧金剛石石墨物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)無色透明，堅(jiān)硬灰黑色，質(zhì)軟、潤滑、導(dǎo)電性感受生活金剛石石墨常溫下具有穩(wěn)定性，高溫下具有可燃性和還原性追根尋源金剛石石墨為什么同種元素組成的不同種單質(zhì)的物理性質(zhì)相差這么大呢？C請描述出兩者的微觀結(jié)構(gòu)有哪些差異？金剛石中每個(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)。石墨是層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)原子以共價(jià)鍵結(jié)合，層間碳原子存在分子間作用力。

納米碳管的發(fā)現(xiàn)

1991年，日本科學(xué)家飯島博士

。在對石墨進(jìn)行電弧放電實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了有單層、多層石墨卷曲而成的碳納米碳管。納米碳管的發(fā)現(xiàn)也給材料化學(xué)的研究帶來了新的變革。拓展視野1納米碳管結(jié)構(gòu)模型

它是石墨中一層或若干層碳原子卷曲而成的籠狀“纖維”，內(nèi)部是空的，外部直徑只有幾到幾十納米，輕而結(jié)實(shí)。用途：防彈背心，鋰電池的電極，可做成地球-月球乘人的電梯等。科技前沿C60的發(fā)現(xiàn)

1985年，科學(xué)家克魯托、斯莫利、柯爾，通過激光照射石墨實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)碳新型單質(zhì)C60分子。并在建筑設(shè)計(jì)師富勒設(shè)計(jì)球形建筑的啟發(fā)下，繪制出由20個(gè)正六邊形和12個(gè)正五邊形構(gòu)成的“籠狀”分子結(jié)構(gòu)，并把它命名為“富勒烯”，因分子結(jié)構(gòu)形似足球，又稱為“足球烯”。1996年三人因此獲諾貝爾化學(xué)獎。拓展視野2C60結(jié)構(gòu)（1）空心籠結(jié)構(gòu)“包裹”一些金屬離子，制成超導(dǎo)材料。（2）空心籠結(jié)構(gòu)“包容”一些治療癌癥放射性元素藥物，減少對人體的傷害。（3）不損壞結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，吸附和放出電子，制成高效化學(xué)電池。（4）…科技前沿“籠狀”分子應(yīng)用研究

隨著研究的深入，一系列碳的“籠狀”的富勒烯被科學(xué)界發(fā)現(xiàn)并制得，其中有C28、C32、C50、C70、C84、C240、C500等。開創(chuàng)了一個(gè)全新碳“籠狀”分子應(yīng)用研究新領(lǐng)域。1、這些“籠狀”物質(zhì)、納米碳管與金剛石、石墨是什么關(guān)系？問題思考一、同素異形現(xiàn)象第三單元從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性同素異形現(xiàn)象：同一種元素形成幾種不同單質(zhì)的現(xiàn)象。同素異形體：同一種元素形成幾種不同的單質(zhì)互稱為該元素的同素異形體。C元素的同素異形體有：金剛石、石墨、C60，O元素的同素異形體有：O2、O3，P元素的同素異形體有：紅磷、白磷請列舉出你所熟知的同素異形體：實(shí)例1：氧元素的不同單質(zhì)2、氧氣與臭氧的性質(zhì)比較：1、氧氣與臭氧的分子結(jié)構(gòu)：物質(zhì)化學(xué)式氣體顏色氣味氧化性臭氧O3氧氣O2無色無味強(qiáng)淡藍(lán)色魚腥味極強(qiáng)氧氣O2臭氧O33、氧氣與臭氧之間的轉(zhuǎn)化

3O2==2O3

一定條件白磷與紅磷的性質(zhì)對比

紅磷白磷色態(tài)紅棕色粉末固體白色蠟狀固體

毒性無毒有劇毒穩(wěn)定性穩(wěn)定存在易自燃保存

轉(zhuǎn)化紅磷

白磷一般試劑瓶少量保存在水中隔絕空氣加熱到260℃隔絕空氣加熱到416℃迅速冷卻

實(shí)例2：小結(jié)：同素異形現(xiàn)象1、同素異形體的概念：

2、同素異形體間性質(zhì)異同3、同素異形體的成因4、同素異形體間的相互轉(zhuǎn)化同一種元素形成的幾種不同的單質(zhì)。物理性質(zhì)有較大差異,化學(xué)性質(zhì)基本相同原子間排列方式或成鍵方式不同屬于化學(xué)變化

交流討論：觀察下圖中兩種球棍模型，畫出它們的結(jié)構(gòu)式，比較異同點(diǎn)。CCCCHHHHHHHHHHCCCCHHHHHHHHHH

一、同分異構(gòu)現(xiàn)象二、同分異構(gòu)體化合物具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，稱做同分異構(gòu)現(xiàn)象。分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物互稱為同分異構(gòu)體。問題2:同分異構(gòu)體間性質(zhì)有無差異?共同點(diǎn)：分子式不同點(diǎn)：結(jié)構(gòu)同分異構(gòu)問題1:對比兩個(gè)模型,分析它們的異同?物質(zhì)正丁烷異丁烷熔點(diǎn)/℃—138.4—159.6沸點(diǎn)/℃—0.5—11.7液態(tài)密度/g·cm-30.57880.557結(jié)論：物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)同分異構(gòu)體間的物理性質(zhì)差異分子式C2H6OC2H6O球棍模型結(jié)構(gòu)式名稱沸點(diǎn)C2H6O乙醇二甲醚78℃－23℃⑴碳原子數(shù)不確定:有機(jī)物中可含一個(gè)碳原子,也可含成千上萬個(gè)碳原子。⑵成鍵多樣化:碳原子之間可有碳碳單鍵、碳碳雙鍵、碳碳叁鍵，有鏈狀也可有環(huán)狀結(jié)構(gòu)。⑶同分異構(gòu)現(xiàn)象大量存在。討論：有機(jī)物種類繁多的原因有哪些？比較同素異形體、同分異構(gòu)體、同位素三個(gè)概念同素異形體同分異構(gòu)體同位素相同點(diǎn)不同點(diǎn)研究對象實(shí)例同一種元素組成結(jié)構(gòu)不同分子式相同分子結(jié)構(gòu)不同質(zhì)子數(shù)相同的同種元素中子數(shù)不同單質(zhì)化合物原子O2與O3白磷與紅磷11H、12H、13H正丁烷與異丁烷、二甲醚與乙醚1.有下列各組物質(zhì):A、6C與6CB、金剛石與石墨C、乙醇與二甲醚D、（1）互為同位素的是________（2）互為同素異形體的是________（3）互為同分異構(gòu)體的是________1213CH3CHCH2CH