福建省福清市高中化学专题1微观结构与物质的多样性3.1同素异形现象与同分异构现象练习苏教版必修2
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(第1课时)同素异形现象与同分异构
结构特点 以共价键结合， C原子排成平面六边形，
形成 空间网状 形成平面网状结构。层间 形似足球，又称“足
球烯”
结构
存在 分子间作用力
(2)氧的同素异形体 ①物理性质
颜色 沸点 气味
O2 无色
O3 淡蓝色
O2＜O3
无味
鱼腥味
(3)磷的同素异形体
红磷
白磷
特性 红棕色固体，无毒 白色 蜡状固体， 剧毒
知
识
点
一
第三单元 从微观结构看物质的多样性 学
业
分
第1课时 同素异形现象与同分异构现象
层 测
评
知 识 点 二
1．从微观结构了解物质形态的多样性。 2．以碳、氧的同素异形体为例，认识同素异形现象。(重点) 3．以C4H10和C2H6O为例，认识同分异构现象。(重点)
同素异形现象
[基础·初探] 1．同素异形现象 碳单质有 金刚石、 石墨、富勒烯(包括C60、C70和单层或 多层的纳米碳管)等。 同一种元素能够形成 几种不同的单质的现象称为同素异 形现象。 2．同素异形体 具有同素异形现象的不同 单质 互称为该元素的同素异形体。
同分异构现象
[基础·初探] 1．同分异构现象和同分异构体
2．“三同”的比较
同位素
质子数相同，中子数 定义 不同的同种元素的原
子
研究 对象
核素
化学 用原子符号表示不同 式 的原子
性质
化学性质相同，物理 性质不同
举例 H、D、T
同素异形体
同种元素组成的 不同单质
单质
用同种元素符号 表示不同的分子 组成 化学性质相似， 物理性质不同 O2、O3；红磷、 白磷；金刚石、 石墨
高中化学专题1微观结构与物质的多样性第三单元从微观结构看物质的多样性1同素异形现象同分异构现象
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二、同分异构体的理解与判断 【例 3】 下列关于同分异构体的说法错误的是( ) A．具有相同相对分子质量和不同结构的化合物互称为同分异构体 B．互称为同分异构体同，化学性质不一定相同 D．同分异构体一定具有相同的相对分子质量
D．同素异形体
【解析】 纳米泡沫碳与金刚石是碳元素的不同单质，二者互为同素异形体。 【答案】 D
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【例 2】 最近发现一种新微粒 O4，有关这种新微粒的说法正确的是 A．它的结构与 P4 相同 B．它的摩尔质量为 64 C．它是氧气的同素异形体 D．它是由两个氧分子通过分子间作用力结合而成的新微粒
4．有单质参加或有单质生成的反应不一定为氧化还原反应，如 3O2=放==电==2O3。
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二、同位素、同素异形体和同分异构体的比较
同位素
同素异形体
同分异构体
定义
质子数相同，中子数不同的同 种元素的原子
同种元素组成的不 同单质
分子式相同，结 构不同的化合
物
研究 对象
第三单元 从微观结构(jiégòu)看物质的多样性。典例导析
No Image
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O3
颜色
________
________
沸点
O2<O3
气味
________
________
②化学性质：
a．化学性质相似，均有氧化性，但 O3 氧化性更强。 b．相互转化：________。
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专题一 第三单元 从微观结构看物质的多样性----教案
专题1第三单元从微观结构看物质的多样性同素异形体、同分异构体一、学习重难点重点：认识同素异形体和同分异构体都与微观结构有关。
难点：如何判断两物质是否是同素异形体或者同分异构体。
二、学习目标1、认识同素异形现象，认识物质的多样性与微观结构有关，能根据同素异形体的定义判断同素异形体。
2、认识同分异构现象，认识物质的多样性与微观结构有关，并了解利用结构模型帮助研究物质的微观结构，提高空间想象力。
三、教学方法设计通过学生已知金刚石和石墨的性质分析，引出课题。
然后探究、总论、延伸。
四、分层次问题学习(A) [问题探究1] 初中我们学过，碳的单质有好多种，你知道的有哪些？它们有什么性质和用途？（自学归纳）(A) [问题1再探究] 碳的几种单质在物理性质上有很大的差异，为什么同种元素组成的不同种单质的性质相差这么大呢？碳的几种单质在微观结构上有什么特点？（自学归纳）(A) [问题探究2] 什么叫同素异形现象？什么叫同素异形体？常见的同素异形体还有哪些？（自学归纳）(A) [问题探究3] 阅读课本相关内容，讨论一下氧气和臭氧、红磷和白磷他们的性质有哪些？比较氧气和臭氧、红磷和白磷在性质上的异同点。
（自学归纳）(B) [问题3再探究] 氧气和臭氧、红磷和白磷的物理性质差异很大，化学性质却比较接近，为什么？（小组讨论，学生展示）(B) [问题探究4] 动手制作C4H10可能的结构模型，画出它们的结构式？对比可能模型,找找它们的联系? 它们的性质是否相同？为什么？（小组讨论教师点拨）(A) [问题探究5] 什么叫同分异构现象？什么叫同分异构体？常见的同分异构现象还有哪些？画出它们的结构式？（自学归纳）(A) [问题探究6] 阅读课本相关内容，，解释为什么有机物种类繁多？（自学归纳）(B) [问题探究7] 比较同素异形体、同分异构体、同位素三个概念（小组讨论教(A)1. 下列两种物质之间属于同素异形体关系的是（）A. 石墨和C60B. 水和重水B. 正丁烷和异丁烷 D. 12C 和13C(A)2. 下列关于臭氧性质的叙述中，不正确的是（）A. 臭氧比氧气的氧化性更强，常温下能将银、汞等较不活泼的金属氧化B. 臭氧是比氯水更好的消毒剂，因为它在消灭细菌后变成O2，无污染C. 臭氧和活性炭一样，能够吸附有机色素，是种很好的漂白剂D. 臭氧和氧气在一定条件下可以相互转化(B)3. 关于同分异构体的叙述正确的是（）A. 相对分子质量相同而结构不同的化合物互称为同分异构体B. 化学式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体C. 同分异构体之间由于分子组成相同，所以它们的性质相同D. 只有少数的有机物之间存在同分异构现象(B)4. 根据同分异构体的概念，判断下列物质互为同分异构体的是（）A. CH3-CH2-CH3和 CH3-CH2-CH2-CH3B. NO和COC. CH3-CH2OH和 CH3-O-CH3D. 红磷和白磷(B)5. 白磷和红磷可以相互转化，它们在氧气中燃烧后都生成五氧化二磷，这一事实说明了白磷和红磷互为（）A. 同一单质B. 同位素C. 同素异形体D. 同分异构体(B)6. 下列说法正确的是（）A. 互为同素异形体的物质的性质完全相同B. 互为同素异形体的物质之间不可能发生相互转化C. 氧气和臭氧之间的转化是物理变化D. 氧气和臭氧之间的转化是化学变化(B)7. 下列各种微粒中：H2O、 H2O2、D2O、 H、D、T、12C、13C、金刚石、石墨、乙醇、甲醚，属于同位素的是，属于同素异形体的是，属于同分异构体的是。
高中化 专题1 微观结构与物质的多样性 3.1 同素异形现象与同分异构现象课时作业 苏教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一、同素异形现象、同素异形体1．同素异形现象________元素能够形成________________的现象.2．同素异形体(1)含义：由________元素形成的不同________互称为该元素的同素异形体。
元素同素异形体结构与性质碳金刚石每个碳原子与相邻的________个碳原子以________结合，形成________结构.其________色透明、坚硬石墨________结构，每层中最小碳环有________个碳原子。
其质地________，________导电足球烯（C60)________个碳原子形成的封闭笼状分子，形似足球氧氧气为________气体臭氧分子式________，________色、________味气体，氧化性极强磷白磷________型分子,分子式为________，为白色________状固体，剧毒红磷立体线状结构，为________色固体可能是由于分子中____________不同，也可能是原子间的____________不同或者原子的____________不同，导致有些元素存在同素异形体.同素异形体的物理性质________，化学性质________。
二、同分异构现象、同分异构体1．同分异构现象化合物具有相同的________,但具有不同________的现象。
2．同分异构体（1）含义：________相同而________不同的化合物互称为同分异构体。
（2)常见同分异构体①正丁烷________________和异丁烷__________________。
②乙醇________________和二甲醚________________.概念定义分子式结构性质同位素质子数________，中子数________的________元素的不同原子元素符号表示式______，如：错误!H、错误!H、错误!H电子层结构____，原子核结构物理性质________，化学性质_____________ _同素异形体________元素形成的______单质元素符号______，分子式________.如O2和O3单质的组成与结构________物理性质_______，化学性质________同分异构体分子式________，结构________的化合物物理性质________,化学性质____________4。
中化学专题1微观结构与物质的多样性第三单元从微观结构看物质的多样性第1课时同素异形现象同分异构现象课件
结论
性质 沸点 78 ℃
不同 分子结构______
－23 ℃ 不同 物理性质 不同 ，化学性质______
仅供学习交流！！！
归纳总结 四角度认识同分异构体 (1) 从物质看：互为同分异构体的物质只能是化合物。它们之间的转化 属于化学变化，若共存则为混合物。 (2) 从分子式看：互为同分异构体的化合物，其分子式相同，相对分子 质量也相同，但相对分子质量相同的化合物分子式不一定相同，如甲酸 (HCOOH)和乙醇(CH3CH2OH)的相对分子质量均为46。 (3)从结构看：互为同分异构体的化合物，空间结构不同。 (4)从性质看：互为同分异构体的化合物，物理性质不同，化学性质可 能相似。
解析 纳米泡沫碳与金刚石都是碳的不同单质，二者属于同素异形体。
1
2
3
4
5
解析
答案
2.造成金刚石和石墨性质差异的主要原因是 A.碳原子种类不同 B.同体积两种物质中碳原子个数不同 C.碳原子成键方式不同 √ D.物质状态不同
1
2
3
4
5
答案
3.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
解析 答案
C.同分异构体之间由于分子组成相同，所以它们的性质相同
思维启迪
(1)两化合物互为同分异构体，则两化合物的相对分子质量及各元素的组 成(含量)必然相同。 (2)相对分子质量相同的两化合物不一定互为同分异构体(如CO和C2H4不 互为同分异构体)。
例4 下列各组物质中，属于同分异构体的是 A.白磷和红磷 B.干冰和CO2
专题1 第三单元
从微观结构看物质的多样性
高中化学专题一微观结构与物质的多样性第三单元第1课时同素异形现象同分异构现象学案苏教版必修2
第三单元从微观结构看物质的多样性你知道为何有的宝石璀璨夺目,有的晶莹剔透,有的流光溢彩吗？原来这与宝石中所含的金属元素有关。
有的宝石只含有一种金属元素,有的含有几种金属元素,并且各种金属元素的含量也不尽相同,因此颜色也就各不相同,如红宝石和墨绿宝石中都含有金属铬,翠绿色的土耳其玉里面含有铜,红玛瑙里面含有铁。
这些藏在宝石内部的金属化合物,能吸收光线里的一部分色光,把未吸收的色光反射出来,而宝石的颜色就是由这些反射出来的色光的颜色决定的。
有些宝石的颜色,还跟它们的原子排列有关,如青金石的蓝色和翠榴石的黄绿色,就是由它们晶体内部原子的排列规律决定的。
1．以同素异形现象、同分异构现象、不同类型的晶体为例认识物质的多样性与微观结构有关。
2．认识物质的结构决定物质的性质、性质的特点体现结构的特点。
3．了解利用结构模型可以帮助研究物质的微观结构,提高空间想象能力。
第1课时同素异形现象同分异构现象一、同素异形现象1．同素异形现象的概念同一种元素能够形成几种不同的单质,这种现象称为同素异形现象。
这些单质互称为该元素的同素异形体。
2．常见的几种元素对应的同素异形体的比较(1)碳的同素异形体①种类：除金刚石和石墨外,碳元素还能形成活性炭、C60、石墨烯(一种单层的石墨)。
②物理性质与用途差别：金刚石晶体无色透明,有光泽,因此可做装饰品；硬度特别大,因此可用于切割玻璃、花岗岩,可做地质和石油勘探的钻头等。
而石墨硬度小,质地较软,可做润滑剂；还能导电,故可做电极等。
(2)氧的同素异形体 ①种类：有O 2和O 3(臭氧)。
②性质差别：在常温常压下,氧气是无色无味的气体,密度比空气稍大,微溶于水,具有氧化性,在点燃或加热或高温条件下,能与很多物质发生反应。
而臭氧呈淡蓝色,密度是同条件下氧气的1.5倍,有极强的氧化性。
③氧气和臭氧的存在与转化：在放电或紫外线照射的条件下,氧气能转化成臭氧,其化学方程式为3O 2=====放电2O 3。
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(第1课时)同素异形现象与同分异构
同素异形现象与同分异构现象(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列各组微粒中，互为同素异形体的是( )A.12 6C和136C B．H2O和H2O2C．红磷和白磷D．甲烷和乙烷【答案】 C2．下列各组物质中，关系不正确的是( )A．H2和D2互为同素异形体78Pt互为同位素78Pt和198B.202C．CH3CH2OH和CH3—O—CH3互为同分异构体D．水和冰是同一种物质【解析】H2和D2是由氢元素的不同同位素形成的氢气单质，既不属于同位素，也不属于同素异形体或同分异构体，A项错误。
【答案】 A3．(双选)能证明金刚石和石墨互为同素异形体的是( )A．都具有较高的熔点B．都难溶于一般溶剂C．在氧气中充分燃烧都只生成二氧化碳D．在一定条件下，金刚石和石墨可以相互转化【解析】同素异形体是由同种元素形成的不同单质，故它们的燃烧产物必为同一物质，故选CD。
【答案】CD4．互为同分异构体的物质一定不可能具有( )A．相同的分子式B．相同的结构C．相似的化学性质D．相同的相对分子质量【解析】同分异构体的分子式、相对分子质量一定相同，若为同类物质，化学性质相似。
【答案】 B5．有一种磷的结构式是，有关它的叙述不正确的是( )【导学号：39700022】A．它完全燃烧的产物是P2O5B．它不溶于水C．它在常温下是固体D．它与白磷互为同分异构体【解析】根据磷的同素异形体白磷和红磷的性质类推，可知其不溶于水，常温下为固体，完全燃烧产物是P2O5，它的分子式为P4n与白磷(P4)不同。
【答案】 D6．白磷在高压下隔绝空气加热后急速冷却，可得钢灰色固体——黑磷，其转化过程如1 215.9 MPa，473 K下：白磷――→黑磷，黑磷性质稳定，结构与石墨相似。
下列叙述正确的是隔绝空气( )A．黑磷与白磷互为同位素B．黑磷能导电C．白磷转化为黑磷是物理变化D．黑磷能在空气中自燃【解析】黑磷也是磷元素组成的单质，A错误；黑磷结构与石墨相似，类比石墨的导电性，B正确；白磷、黑磷是不同的物质，C错误；黑磷性质稳定，D错误。
高中化学 专题1 微观结构与物质的多样性 第三单元 第1课时 同素异形现象 同分异构现象作业(含解析
同素异形现象 同分异构现象一、选择题1．科学家发现C 60后，近年又合成了许多球形分子(富勒烯)，如C 50、C 70、C 120、C 540等，它们互称为( )A ．同种物质B ．同分异构体C ．同素异形体D ．同位素解析：C 60与C 50、C 70、C 120、C 540等都是碳元素形成的性质不同的单质，属于碳元素的同素异形体。
答案：C2．据报道，碳纳米管是碳原子形成的大分子，其导电性是铜的1万倍；N 5可用作烈性炸药。
下列说法不正确的是( )A ．金刚石与碳纳米管互为同素异形体B ．N 5与N 2互为同素异形体C ．14C 的质子数为14D ．C 原子半径比N 原子半径大解析：同素异形体是同种元素形成的不同单质。
金刚石和碳纳米管、N 5和N 2都是互为同素异形体。
14C 的质子数为6。
C 原子半径大于N 原子半径。
答案：C3．科学家使用氧分子和带正电的氧离子作用，合成出新型氧分子O 4，反应过程可表示为2O 2=====氧正离子O 4，下列说法错误的是( )A ．O 4与O 2、O 3都是氧的同素异形体B ．合成O 4属于物理变化C ．O 4与O 2的化学性质有差异D ．O 4的密度比O 2大解析：O 4、O 3、O 2都是由氧元素组成的单质，都是氧的同素异形体，A 正确；同素异形体间的转化属于化学变化，B 不正确；O 4与O 2组成结构不同，化学性质应该有差异，C 正确；O 4的摩尔质量比O 2大，故其密度较大，D 正确。
答案：B4.意大利罗马大学的Fulvio Cacace 等人获得了极具理论研究意义的N 4分子。
N 4分子结构如图所示，下列说法正确的是( )A．N4属于一种新型的化合物B．N4转化为N2属于物理变化C．N4的摩尔质量为56D．N4与N2互为同素异形体解析：N4是一种单质，与N2互为同素异形体，二者之间的转化属于化学变化，N4的摩尔质量为56 g·mol－1。
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第三单元从微观结构看物质的多样性第一课时同素异形现象与
同分异构现象
1．澳大利亚研究人员开发出被称为第五形态的固体碳，这种新的碳结构称作纳米泡沫，它外形类似海绵，密度极小，并且有磁性。
纳米泡沫碳与金刚石的关系是
( ) A．同一物质B．同分异构体
C．同位素D．同素异形体
答案 D
解析纳米泡沫碳与金刚石是碳元素的不同单质，二者互为同素异形体。
2．下列关于同分异构体的说法错误的是
( ) A．具有相同相对分子质量和不同结构的化合物互称为同分异构体
B. 互称为同分异构体的物质一定不是同种物质
C．同分异构体之间物理性质一定不同，化学性质不一定相同
D．同分异构体一定具有相同的相对分子质量
答案 A
解析N2与CO具有相同的相对分子质量和不同的结构，但不是同分异构体，A错误。
3．下列关于臭氧性质的叙述中不正确的是
( )
A .臭氧比氧气的氧化性更强，常温下能将Ag、Hg等较不活泼的金属氧化
B．臭氧可以杀死许多细菌，是一种良好的消毒剂
C．臭氧和活性炭一样，能够吸附有机色素，是一种良好的脱色剂
D．臭氧和氧气在一定条件下可以相互转化
答案 C
解析臭氧有很强的氧化性，能把有机色素氧化成无色物质。
4．下列物质中，互为同分异构体的有________。
互为同素异形体的有________。
属于同位素的有________。
属于同一种物质的有________。
①液氯②③白磷④氯气
⑨3517Cl ⑩红磷⑪3717Cl ⑫
答案②和⑤；⑦⑧和⑫③和⑩⑨和⑪①和④
解析②和⑤的分子式都是C6H14，⑦、⑧和⑫的分子式都是C7H16，它们分别属于同分异构体；
③和⑩是磷元素的两种单质，互为同素异形体；⑨和⑪是氯元素的两种核素，是同位素；①和
④是氯气的液态和气态，属于同一物质。