同素异形现象PPT
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高一化学同素异形现象
问题2
同素异形体之间性质有何异同？
物理性质有较大差异 化学性质基本相同
金刚石与石墨物理性质比较
金刚石
原子结构 颜色状态 硬度 熔点
+6 2 4
石墨
无色透明，光彩夺目， 黑色，有金属光泽，不 正八面体晶体 透明，细鳞片状固体
天然、硬物质
最软矿物之一
很高 不导电
很高 导电
导电性
金刚石、石墨的用途：
金刚石晶体结构示意图
C原子
正四面体结构单元
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） 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”）
C60
金刚石
石墨
问题4：同素异形体之间可以相互转 化吗？
• 若可以，那么这种相互转化是物理 变化还是化学变化？
3、据报道，科学家已经成功合成少量O4， 有关O4的说法正确的是（ ） A、O4的摩尔质量是64
C
B、O4与O2性质相同
C、O4与O2互为同素异形体
D、相同质量的O4与O2所含有的原子个数 比为4：3
作业：
课本P24，第 5、7 题
直の着面前近乎忘却咯自我/完全沉浸在这副自由空灵の世界中の马开/叶静云摇摇头/也不知道马开确定什么情况/她们也不打扰马开/就这样在身后跟着马开/也感受着滴地の这片纯净/壹路而去/见识咯太多の虔诚者/它们壹路膜拜而去/有些人已经跪の膝盖流血咯/可它们却依旧面色平静/壹步壹叩 继续跪拜而去/这确定壹种无言の信仰/马开无法想象/这千里多の距离/它们跪拜而去要何其艰难/"人生活到这种地步/真の确定无憾咯/"叶静云喃喃自语道/太过震撼咯/这种虔诚确定它们无法想象の/要确定当年红尘囡圣の岁月还能理
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• 同素异形体： • 1、定义：由同种元素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、研究对象：单质 • 3、相同点：同一种元素 • 4、不同点：结构不同
• 下列物质中，互为同素异形体的是 （• D）。
• A、Na和Na+ • C、12C和13C
B、H2O和H2O2 D、O2和O4
足球烯——C60
• C60是由60个 碳原子形成 的封闭笼状 分子，形似 足球，人们 称之为“足 球烯”。
碳的其他几种单质
知道吗??
• 在常见元素中，哪些元素也 存在同素异形现象？
• 1、O元素 • 2、P元素 • 3、S元素
氧气在放电或紫外线照射下能 转化为臭氧（O3）。
打雷闪电时，有少量臭氧生成。 3O2 放电 2O3
游离态碳 深灰色鳞片状固体 有金属光泽 质软滑腻
高
高
大（3.51g/cm3） 不传热
小（2.25g/cm3） 易传热
不导电
易导电
不溶于一般溶剂
不溶于一般溶剂
砖头、玻璃刀、装饰 铅笔芯、坩埚、润
品等
滑剂、电极等
想一想？？
• 金刚石和石墨都是碳元素 的单质，为何它们的性质 有如此大的区别呢？
• 因为它们的原子排列方式不同。
•
3.在施工全过程中，严格按照经招标 人及监 理工程 师批准 的“施 工组织 设计” 进行工 程的质 量管理 。在分 包单位 “自检 ”和总 承包专 检的基 础上， 接受监 理工程 师的验 收和检 查，并 按照监 理工程 师的要 求，予 以整改 。
•
、4.贯彻总包单位已建立的质量控制 、检查 、管理 制度， 并据此 对各分 包施工 单位予 以检控 ，确保 产品达 到优良 。总承 包对整 个工程 产品质 量负有 最终责 任，任 何分包 单位工 作的失 职、失 误造成 的严重 后果， 招标人 只认总 承包方 ，因而 总承包 方必须 杜绝现 场施工 分包单 位不服 从总承 包方和 监理工 程师监 理的不 正常现 象。
同素异形体同素异形现象
氧的同素异形体
如氧气（O2）、臭氧（O3）等， 它们具有不同的分子组成和性质。
同素异形现象的影响因素
温度和压力
化学反应条件
温度和压力的变化可以影响元素的晶 体结构和原子排列方式，从而形成不 同的同素异形体。
不同的化学反应条件可能导致同一元素形成 不同的同素异形体。例如，碳在高温高压下 形成金刚石，而在低温低压下形成石墨。
元素的电子构型
元素的电子构型决定了其成键方式和 晶体结构，进而影响同素异形体的形 成。
04 同素异形体与同素异形现 象的关系
同素异形体间的转化涉及原子或分子结构的改 变，如碳的同素异形体石墨和金刚石，其结构不 同导致物理性质差异。
能量变化
转化过程中往往伴随着能量的吸收或释放，如氧 气和臭氧之间的转化需要特定的能量条件。
同素异形体同素异形现象
目 录
• 引言 • 同素异形体概述 • 同素异形现象及其表现 • 同素异形体与同素异形现象的关系 • 同素异形体与同素异形现象的应用 • 研究展望与未来挑战
01 引言
定义与背景
01
02
03
同素异形体定义
由相同元素组成，但具有 不同物理或化学性质的单 质。
同素异形体现象
同一种元素可以形成多种 不同的单质，这些单质在 结构、性质等方面存在差 异。
05
06
推动化学、物理、材料科学等多学科的交 叉融合与发展。
02 同素异形体概述
同素异形体的定义
同素异形体是指由相同元素组成，但 具有不同晶体结构或原子排列方式的 物质。
这些物质在化学性质上相似，但由于 结构差异，物理性质（如密度、硬度 、熔点等）可能存在显著差异。
同素异形体的分类
碳的同素异形体
如氧气（O2）、臭氧（O3）等， 它们具有不同的分子组成和性质。
同素异形现象的影响因素
温度和压力
化学反应条件
温度和压力的变化可以影响元素的晶 体结构和原子排列方式，从而形成不 同的同素异形体。
不同的化学反应条件可能导致同一元素形成 不同的同素异形体。例如，碳在高温高压下 形成金刚石，而在低温低压下形成石墨。
元素的电子构型
元素的电子构型决定了其成键方式和 晶体结构，进而影响同素异形体的形 成。
04 同素异形体与同素异形现 象的关系
同素异形体间的转化涉及原子或分子结构的改 变，如碳的同素异形体石墨和金刚石，其结构不 同导致物理性质差异。
能量变化
转化过程中往往伴随着能量的吸收或释放，如氧 气和臭氧之间的转化需要特定的能量条件。
同素异形体同素异形现象
目 录
• 引言 • 同素异形体概述 • 同素异形现象及其表现 • 同素异形体与同素异形现象的关系 • 同素异形体与同素异形现象的应用 • 研究展望与未来挑战
01 引言
定义与背景
01
02
03
同素异形体定义
由相同元素组成，但具有 不同物理或化学性质的单 质。
同素异形体现象
同一种元素可以形成多种 不同的单质，这些单质在 结构、性质等方面存在差 异。
05
06
推动化学、物理、材料科学等多学科的交 叉融合与发展。
02 同素异形体概述
同素异形体的定义
同素异形体是指由相同元素组成，但 具有不同晶体结构或原子排列方式的 物质。
这些物质在化学性质上相似，但由于 结构差异，物理性质（如密度、硬度 、熔点等）可能存在显著差异。
同素异形体的分类
碳的同素异形体
同素异形体现象PPT课件
很高
石墨
深灰色不透明固体, 有滑腻感 最软的矿物之一 有优良的导电性
很高
外形 硬度 导电性
熔沸点
金刚石
问题探究
为何金刚石和石墨在性质方 面有很大的差异？
主要是由于碳原子成键 方式和排列方式的不同引起 的
金刚石的结构
石墨的结构
金刚石和石墨的结构区别
金刚石 排列方式 空间网状结 构 空间排列 层内排列 石墨
研究对象
常见实例 金刚石、石墨
1 1
2、下列各组中互为同位素的是(
素异形体的是( A ) A.O2和O3 B.11H和21H D.O2－和O
) ，互为同 B
C.H2O和H2O2
3、下列各组中属于同素异形体的是
A 金刚石与C60 B H和 D C NO与NO2 18 D16 O 与 8 8O
1.3.1同素异形现象
你知道吗
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？
原因之一: 同素异形现象
世界上最大的宝石金刚石---库利南（Cullinan）
金刚石
石墨
金刚石和石墨的物理性质
物理性质
金刚石
无色透明 在自然界里硬度最大 不良导体
红磷
P
斜方硫
单斜硫
思考:
1、钠原子(Na)和钠离子(Na+)都是同一种元
素----钠元素形成的，它们是同素异形体吗？ 2、Fe2O3和Fe3O4的组成元素完全相同，它 们是同素异型体吗？ 3、12H与11H是同素异形体吗？
同素异形体与同位素的比较
同素异形体 定义 同位素 同一种元素形 质子数相同、中 成的不同单质 子数不同的原子 单质 原子 1H、2H、3H 35Cl、37Cl
同素异形体同分异构体
例子
碳的同素异形体包括 石墨、金刚石和富勒 烯等。
磷的同素异形体包括 白磷和红磷等。
氧的同素异形体包括 臭氧和氧气等。
性质
同素异形体通常具有不同的物理性质，如颜色、 熔点、沸点、硬度等。
同素异形体之间可以相互转化，但转化需要一定 的能量或条件。
同素异形体的稳定性取决于其结构，结构越稳定， 其稳定性越高。
乙醇和二甲醚也是同分异构体，它们 的分子式都是C2H6O，但结构不同。
性质
同分异构体的性质可能存在差异，因为它们的原子排列和连接方式不同， 导致分子间的相互作用和化学键的强度不同。
同分异构体的物理性质，如熔点、沸点、密度和溶解度等，可能存在差异。
同分异构体的化学性质也可能存在差异，因为它们在化学反应中的活性和 反应速率可能不同。
同素异形体同分异构体
目录
• 同素异形体 • 同分异构体 • 同素异形体与同分异构体的关系 • 化学中的同素异形体同分异构体 • 同素异形体同分异构体的应用
01 同素异形体
定义
同素异形体是指由同一种元素组成的不同单质。
同素异形体是化学元素的一种同素异形现象，其特点在于结构不同导致性质不同。
同素异形体之间可以通过化学反应相互转化。
03 同素异形体与同分异构体 的关系
区别
1 2 3
形成方式不同
同素异形体是由同一种元素组成的不同单质，而 同分异构体是由同一种化学式组成的不同化合物。
性质差异
同素异形体的物理性质和化学性质往往存在显著 差异，而同分异构体的物理性质和化学性质则可 能较为相似。
转化条件不同
同素异形体之间的转化通常需要外界条件的改变， 如温度、压力等，而同分异构体之间的转化则可 能通过化学反应实现。
同素异形体ppt课件下载2
你知道吗？
松树林里，空气往往格外清新，令人呼吸舒畅，原因之 一就是松林中常含有微量的臭氧。这些臭氧是松树的树脂在 氧化过程中产生的。微量的臭氧不但不臭，反而能使空气变 得清新，特别是对呼吸道病人的呼吸尤为有益。疗养院常常 设在松林中，道理就在这里。
三、白磷和红磷的比较
正四面体
链状复杂结构
密封贮存，少量存于水中
同素异形体
金刚石
石墨
一、金刚石和石墨
1、金刚石和石墨的物理性质
金刚石
石墨
外形 硬度
无色透明，正八面 体形状固体
在自然界里硬度最大
深灰色不透明细鳞 片状固体有滑腻感
质软
导电性 不良导体
有优良的导电性
碳元素形成的单质
金 刚
石
石 墨
C60(足球烯）
在电车顶上的两根导 电杆跟电线接触处分别装 上一块石墨制成的滑块， 以保证行驶时供电。为什 么要选用石墨来制滑块？
•
2.我公司在开工前，将根据合同中明 确规定 的永久 性工程 图纸， 施工进 度计划 ，施工 组织设 计等文 件及时 提交给 监理工 程师批 准。以 使监理 工程师 对该项 设计的 适用性 和完备 性进行 审查并 满意所 必需的 图纸、 规范、 计算书 及其他 资料； 也使招 标人能 操作、 维修、 拆除、 组装及 调整所 设计的 永久性 工程。
溶解度(水中) 熔点 沸点
通常为一有特殊 臭味的淡蓝色气体， 液态O3呈深蓝色， 固态O3为紫黑色
大 －251℃ －112.4℃
通常为一无色 无气味的气体； 液态O2呈淡蓝色， 固态O2呈雪花状， 淡蓝色
小
－218℃
－183℃
2、臭氧的化学性质
不稳定性： 2O3 ＝ 3O2 强氧化性： 除铂、金、铱、氟以外，臭氧几乎可与元素周期表中的所有 元素反应。臭氧可与K、Na反应生成氧化物或过氧化物，在臭 氧化物中的阴离子O3-实质上是游离基。臭氧可以将过渡金属元 素氧化到较高或最高氧化态，形成更难溶的氧化物，人们常利 用此性质把污水中的Fe2+、Mn2+及Pb、Ag、Cd、 Hg、Ni等重金 属离子除去。此外，可燃物在臭氧中燃烧比在氧气中燃烧更加 猛烈，可获得更高的温度。
化学课件-苏教版-化学必修2《同素异形现象和同分异构现象》(一)
(C )
A．CH3—CH2—CH3 和 CH3—CH2—CH2—CH3
B．NO 和 CO
C．CH3—CH2OH 和 CH3—O—CH3 D．红磷和白磷
解析 首先对比各组物质的分子式，只有 C 项中
分子式相同，CH3CH2OH 和 CH3OCH3 中原子排列 顺序不同，二者互为同分异构体。
7．下列说法正确的是
B．化学变化
C．氧化还原反应 D．分解反应
解析 红磷和白磷是不同的物质，二者之间的转化
属于化学变化；又因为它们都为单质，在转化过程
中没有化合价的变化，属于非氧化还原反应。
4．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
(C ) A．碳纳米管和 C60 都是单质 B．碳纳米管和金刚石互为同素异形体 C．碳纳米管和石墨的结构和性质都相同 D．碳纳米管也能在氧气中燃烧生成二氧化碳 解析 碳纳米管和 C60 都是碳的单质，互为同分异构 体，故它们的结构不同，性质也有差异。
9．下列各组物质属于同系物的是__________，属于 同分异构体的是____________，属于同素异形体的 是____________，属于同位素的是____________， 属于同一种物质的是_________________________ __________________________________________。
D．14C 与 12C 互为同位素 解析 14C 是碳元素的一种原子，与其他原子的性质
相同，A 项错误；14C 的中子数为 8,14N 的中子数为 7，
二者的中子数不同，B 项错误；14C 和 12C 的质子数
同素异形现象和同分异构现象PPT教学课件
＝0.01mol碳原子，即
0.01×6.02×1023＝6.02×1021个碳原子，B项错误；有机物通常
指含碳元素的化合物，而石墨烯是由碳原子构成的单质，C项
错误；石墨烯是由石墨剥离而成，即是石墨中的一层，碳原子
间以共价键结合，D项正确。 答案 D
互动训练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
特别提示 ①C60、C70等这种形式的单质碳，称为富勒 烯，这一类物质的分子组成可以表示为Cn(n为28到540之间的 整数值)，在这些分子中，碳原子与另外三个碳原子形成两个 单键和一个双键。
②因为臭氧具有极强的氧化性，它在灭菌消毒品中名列榜 首，成就了它的四大功用：灭菌、氧化、脱色、除味。
3．同分异构体的特点 (1)分子式相同，相对分子质量相同。但相对分子质量相同的 化合物不一定是同分异构体，因为相对分子质量相同时分子式不 一定相同，如CO和乙烯(C2H4)的相对分子质量都是28，但由于它 们的分子式不相同，它们不是同分异构体。同分异构体的最简式 (分子组成中原子的最简整数比的表达式，如C4H10的最简式为 C2H5)相同，但最简式相同的化合物不一定是同分异构体，因为最 简式相同时分子式不一定相同，如乙烯和环己烷(C6H12)的最简式 都是CH2，但它们的分子式不相同，它们不是同分异构体。
2.同素异形体的特点 (1)组成元素相同，所属物质类型相同(单质)，在相同条件 下燃烧所得产物也相同。如红磷和白磷在氧气中充分燃烧产物 都是五氧化二磷。
(2)性质不同主要是指物理性质不同，化学反应活性有差 异。性质不同的根本原因是原子的成键方式和排列方式或组成 不同。如：金刚石是空间网状结构，每个碳原子以共价键结合 4个碳原子，而石墨是层状结构，每个碳原子以共价键结合3个 碳原子，各层间碳原子是以分子间作用力结合。氧气和臭氧分 子分别由2个和3个氧原子组成，且氧原子的成键方式不同，O3 的氧化性比O2的强。
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白磷与红磷（自学）
白色或浅黄色蜡状固体，剧毒。 白磷： 不溶于水，易于二硫化碳，着 火点是40OC，熔点44OC， 红磷：
暗红色粉末，无毒，不溶于水 也不溶于二硫化碳，着火点 246OC、416OC升华
臭氧（O3）与氧气（O2）
化学式 通常状态 气味 固 沸 熔 态 点 点 O3 淡蓝色气体 刺激性臭味 紫黑色 -112.4℃ -251℃
问题2
同素异形体之间性质有何异同？
物理性质有较大差异 化学性质基本相同
金刚石与石墨物理性质比较
金刚石
原子结构 颜色状态 硬度 熔点
+6 2 4
石墨
无色透明，光彩夺目， 黑色，有金属光泽，不 正八面体晶体 透明，细鳞片状固体
天然、最硬物质
最软矿物之一
很高 不导电
很高 导电
导电性
金刚石、石墨的用途：
金刚石晶体结构示意图
C原子
正四面体结构单元
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） 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”） Nhomakorabea C60
金刚石
石墨
问题4：同素异形体之间可以相互转 化吗？ • 若可以，那么这种相互转化是物理 变化还是化学变化？
高温、高压、催化剂
石墨
隔绝空气加热到1000℃ 放电
金刚石
3 O2
隔绝空气加热到260℃
2 O3 红磷
隔绝空气加热到416℃迅速冷却
白磷
小结：同素异形现象
1、同素异形体的概念：
同一种元素形成的几种不同的单质。
2、同素异形体间性质异同
物理性质有较大差异,化学性质基本相同
3、同素异形体的成因
原子间排列方式或成键方式不同
第1课时
同素异形现象
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
问题1
同种元素形成的单质一定是
同一种物质吗?
只含有一种元素的物质一定
是纯净物吗？
碳元素的单质
金刚石
石墨
一、同素异形现象
1、同素异形体：
同一种元素形成的几种不同的单质。 如：金刚石与石墨互称为同素异形体 白磷与红磷 氧气（O2）与臭氧（O3）
4、同素异形体间的相互转化
属于化学变化
练习I
1、下列互称为同素异形体的是（
A、 H D T B、CO
D ）
CO2
C、液氧与氧气
D、O2
O3
练习II
2、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（ B ） A、C60是一种新型的化合物 B、C60和石墨都是碳的同素异形体 C、C60中含离子键 D、C60的摩尔质量是720
O2
无色气体 无味 雪花状淡蓝色 -183℃ -218℃
化学性质
臭氧比氧气活泼
问题3：
同素异形体之间的物理性质为
什么不一样？
原子间的排列方式（成键方式）
不同所引起的
金刚石和石墨物理性质的差异，主要是 由于碳原子排列方式不同引起的
金刚石是正八面体结构， 石墨是层状结构，层间分子 间作用力弱，所以层与层间 原子间的作用力很强 易滑动
3、据报道，科学家已经成功合成少量O4， 有关O4的说法正确的是（ ） A、O4的摩尔质量是64
C
B、O4与O2性质相同
C、O4与O2互为同素异形体
D、相同质量的O4与O2所含有的原子个数 比为4：3
作业：
课本P24，第 5、7 题