当前位置:首页 > 江苏省徐州市高中化学专题1微观结构与物质的多样性第3单元从微观结构看物质的多样性导学案苏教版必修2
第三单元 从微观结构看物质的多样性
第1课时 同素异形现象与同分异构现象
【目标导航】
1.以碳元素的几种单质为例,认识同素异形现象。
2.以正丁烷和异丁烷、乙醇和二甲醚为例,认识有机物的同分异构现象。
3.以同素异形现象和同分异构现象为例,认识物质的多样性与微观结构的关系,学会同素异形体、同分异构体的判断方法。 【自主学习】 一、同素异形现象 1.基本概念
(1)同一种元素形成几种不同单质的现象叫做________________________。 (2)同一元素可形成不同单质,这些单质互称为这种元素的____________。 2.常见的同素异形体 (1)碳元素的同素异形体
单质 结构特征 每个碳原子与相邻的____色透明,______金刚石 ______个碳原子以共价键光泽、硬度____ 结合,形成________结构 ______结构,层内碳原子间以________结合成平面六边形,一个个六边形排石墨 列成平面网状结构,层间碳原子间存在____________ 由____个碳原子形成的封C60 闭笼状分子,形似足球,人们又称它为“足球烯” (2)氧元素的同素异形体 单质 性质 O2 无色无味气体 ______ O3 ______色气体,有鱼腥味,氧化性 软,______导电 ______色,质地较______等 等 花岗岩、做勘探钻头主要性质 主要用途 装饰品,切割玻璃、1 / 16
结构 相互转化 臭氧分子和氧气分子中氧原子的个数和氧原子的成键方式______ 放电3O2=====2O3 (3)磷元素的同素异形体 单质 性质 中能____,应保存在______中 结构 [议一议] 1. 金刚石和石墨都是由碳元素组成的,为何存在物理性质的差异?
2.同素异形体之间物理性质和化学性质是否相同?同素异形体之间的相互转化是化学变化还是物理变化?
3.C、C、C60互为同素异形体吗?
二、同分异构体 1.基本概念
(1)同分异构现象:________________________________的现象。
(2)同分异构体:____________________________________________________________互称。 2. 几种常见的简单有机物的同分异构体
(1)正丁烷和异丁烷:分子式均为____________,其结构式分别为_______________________ _________________________________________________。
(2)乙醇和二甲醚:分子式均为____________,其结构式分别为_________________________ _______________________________________________。 [议一议]
1.对比正丁烷和异丁烷、乙醇和二甲醚的结构式,简述同分异构体形成的原因。
2.相对分子质量相等的两种物质是否为同分异构体?
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白磷 ______固体,有剧毒。白磷在空气红磷 ____色固体,在空气中能稳定存在,在加热或点燃时也能燃烧 白磷分子和红磷分子中磷原子的个数和磷原子的成键方式______ 2 / 16
【难点突破】
一、同素异形体判断
1.同素异形体的含义
(1)同素异形体是指单质,不是指同位素和核素,也不是指化合物。
(2)互为同素异形体的不同单质是由同一种元素形成的,构成它们的原子的核电荷数相同,中子数可以相同,也可以不相同。 2.产生同素异形现象的原因
(1)组成分子的原子个数和成键方式不同。如氧气(O2)和臭氧(O3)。 (2)晶体中原子的排列方式不同。如金刚石和石墨。 3.同素异形体性质不同的原因
(1)由于分子组成或晶体结构不同,导致它们的性质存在区别,即物理性质差异很大,而化学性质有些相似,但是存在活泼性的差异,有些相差很大。 (2)同素异形体之间的转化属于化学变化,但不是氧化还原反应。 例1 下列各组物质中,属于同素异形体的是( ) A.O和O B.红磷、白磷 C.二氧化硫、三氧化硫 D.二氧化碳、干冰
变式训练1 下列叙述中,正确的是( ) A.由碳元素的单质组成的物质一定是纯净物 B.金刚石和石墨具有相似的化学性质
C.金刚石转化为石墨,有单质生成,该反应属于氧化还原反应 D.C60是新发现的一种碳的化合物
解题反思 由同一种元素组成的物质可能是纯净物,也可能是混合物;同素异形体间的转化属于化学变化;同素异形体的物理性质不同,化学性质可能相似,也可能不同;同素异形体之间的转化是非氧化还原反应。
二、同分异构体
同位素、同素异形体和同分异构体的比较
概念 同位素 具有相同质子数和不同素异形体 由同种元素形成的不同分异构体 分子式相同,但结构16
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同的中子数的同一元素的原子 适用对象 同 结构 异 类不同 原子 质子数相同 中子数不同,原子种同单质 不同的化合物 单质 元素种类相同 分子内原子个数不化合物 分子式相同 分子内原子的连接方同,或原子结合方式式不同 不同 不同 基本相同 12物理性质 化学性质 不同 相似 金刚石、石墨、C60;红磷、白磷;O2、O3等 不同 不一定相似 C、C、C; H、H、H等 231314实例 1正丁烷、异丁烷等
关键提醒 同分异构体混合或同素异形体混合形成的是混合物;不同同位素原子形成的物质,如果组成和结构相同,属于同一物质,如H2和D2视为同一物质。
例2 下列各组物质中,互为同分异构体的是________,互为同素异形体的是________,互为同位素的是________。
①Cl和Cl ②C60和金刚石 ③O3和O2 ④CCl4和CHCl3 ⑤
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和
⑥CH3CH2CH3和CH3CH2OH
解题反思 注意理解同分异构体的“同”和“异”。“同”是指分子式相同;“异”是指结构不同。
变式训练2 下列各组物质中,两者互为同分异构体的是( ) ①CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O ②NH4CNO与CO(NH2)2 ③CH3CH2OH和CH3—O—CH3 ④21H2O和31H2O
A.①②③ B.②③ C.①③④ D.②③④
解题反思 有机物分之间存在同分异构现象,无机物之间、无机物与有机物之间也存在同分异构现象。 【当堂过关】
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