高一化学同素异形现象、同分异构现象课件苏教版解读
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同素异形同分异构
石 墨
世界上最大的钻 石 ——库利南一号 最硬的，无色 透明的晶体 灰 黑 色 固 体
深灰色、不透明、 质软、易导电的片 状固体
C60
思考：为什么同种元素组成的不同种单质的性质相差这么大呢？ 结构决定性质 金刚石的结构
金刚石晶体中每个碳原子与相邻的4 个碳原子以共价键结合，形成空间网 状结构
石墨晶体为层状结构，层内碳原子间 以共价键结合，每一层C排列成平面六 边形，一个个六边形排列成平面网状 结构，层间C存在分子间作用力。
拓展视野
磷元素的不同单质比较：
[总结]同素异形体的性质差异很大，主要 表现为物理性质，而化学性质往往比较接 近。
(1)C + O2 = CO2
点燃
金刚石、石墨在氧气中完全燃 烧均只生成CO2气体。
(2)氧气和臭氧都具有强氧化性，臭氧的氧化性 更强。O3常用消毒杀菌剂、漂白剂等。 (3)4P + 5 O2 = 2P2O5
2. 下列各种微粒中：H2O、 H2O2 、D2O、 H、D、 T、 12C、 13C、 金刚石、石墨、乙醇、二甲醚， 属于同位素的是 H、D和T，12C和 13C属于同位素 ， 属于同素异形体的是 金刚石和石墨属于同素异形体 ， 甲醚和乙醇属于同分异构体 。 属于同分异构体的是
3. 下列说法正确的是 D 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
二、同分异构现象
化合物具有相同的分子式，但具有不 同结构的现象，叫做同分异构现象。
同分异构体
具有同分异构现象的化合物互称 同分异构体。
问题2:同分异构体间性质有无差异?
世界上最大的钻 石 ——库利南一号 最硬的，无色 透明的晶体 灰 黑 色 固 体
深灰色、不透明、 质软、易导电的片 状固体
C60
思考：为什么同种元素组成的不同种单质的性质相差这么大呢？ 结构决定性质 金刚石的结构
金刚石晶体中每个碳原子与相邻的4 个碳原子以共价键结合，形成空间网 状结构
石墨晶体为层状结构，层内碳原子间 以共价键结合，每一层C排列成平面六 边形，一个个六边形排列成平面网状 结构，层间C存在分子间作用力。
拓展视野
磷元素的不同单质比较：
[总结]同素异形体的性质差异很大，主要 表现为物理性质，而化学性质往往比较接 近。
(1)C + O2 = CO2
点燃
金刚石、石墨在氧气中完全燃 烧均只生成CO2气体。
(2)氧气和臭氧都具有强氧化性，臭氧的氧化性 更强。O3常用消毒杀菌剂、漂白剂等。 (3)4P + 5 O2 = 2P2O5
2. 下列各种微粒中：H2O、 H2O2 、D2O、 H、D、 T、 12C、 13C、 金刚石、石墨、乙醇、二甲醚， 属于同位素的是 H、D和T，12C和 13C属于同位素 ， 属于同素异形体的是 金刚石和石墨属于同素异形体 ， 甲醚和乙醇属于同分异构体 。 属于同分异构体的是
3. 下列说法正确的是 D 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
二、同分异构现象
化合物具有相同的分子式，但具有不 同结构的现象，叫做同分异构现象。
同分异构体
具有同分异构现象的化合物互称 同分异构体。
问题2:同分异构体间性质有无差异?
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
同素异形体和同分异构体概述
很硬 很高 不导电
装饰品 切割玻璃、大理石 钻探机钻头
较软 很高 导电
铅笔芯 H.B 电极 坩埚
用途
【问题探究】
为何金刚石和石墨在硬度和导电 性方面有很大的差异？
主要是由于碳原子的成键方式和排 列方式的不同引起的。
构成金刚石的微粒 是 原子，每个C 原子与另外 个C 原子以 相连，C 原子间结合成空间 网状结构。
D、O2 O3
C、液氧与氧气
4、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
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
C70
碳纳米管
一、同素异形现象和同素异形体
（1）同素异形现象——同一种元素形成几 种不同的单质的现象。 （2）同素异形体——同一种元素形成的多 种单质的互称，叫做该元素的同素异形体。
同一元素形成的不 同素异形体 同单质 同分异构体 相同分子式，不 同结构的化合物
O2 、 O3
化合物
正丁烷、异丁烷
1、有下列各组物质: A 6C与 6 C
B、金刚石与石墨 C、乙醇与二甲醚 D、 CH3 CH
3
13
12
CH3CHCH2CH3
CH3 －C－CH3 CH3
ห้องสมุดไป่ตู้
（1）互为同位素的是________ A （2）互为同素异形体的是________ B （3）互为同分异构体的是________ C、D
同素异形现象、同分异构现象PPT课件
特殊臭味淡蓝色气体
强氧化性、不 S+O2==SO2 稳定性、漂白、 点燃 2CO+O2==2CO2 杀菌消毒
用途
呼吸、燃烧等 脱色剂、消毒剂
臭氧洞的 扩大
3O2 == 2O3
放电
实例： （3）磷元素的不同单质 ①红磷与白磷的物理性质比较：
②磷的同素异形体的结构：
3。同素异形体的化学性质基本相同
•同素异形体： 同一种元素形成的几种不同单质 ，互
称为该元素的同素异形体。
金刚石、石墨的用途：
思考：金刚石和石墨的物理性质为什么不一样？
问题探究二
物理性质 硬度 熔沸点 导电性 金刚石 很大 很高 不导点 石墨 较软 很高 能导电
为何金刚石和石墨在硬度和导电性 方面有很大的差异？
主要是由于碳原子排列结构 的不同引起的
金刚石和石墨物理性质的差异，主 要是由于碳原子排列结构的不同引起的
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
观察下图中丁烷的球棍模型思考碳链 的形式和每个碳原子连结其他碳原子、氢 原子的数目两方面比较它们的不同
二、同分异构现象
分子式 球棍模型
C4H10
C4H10
结构式
名称 沸点
正丁烷 －0.5 ℃异丁烷 －11.7℃来自C 2H 6O 实例：
分子式
球棍模型
C2H6O
C2H6O
结构式 名称 沸点 乙醇 78 ℃ 二甲醚 －23℃
有机物种类繁多的原因 ⑴有机物中可以含一个碳原子,也可以 含多个甚至成千上万个碳原子。 ⑵每个碳原子之间结合的方式可有单 键、双键、三键，也可有环状结构。 ⑶大量存在同分异构现象。
【师说】2016-2017学年高中化学 1.3.1 同素异形现象 同分异构现象课件 苏教版必修2
4．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
【解析】 臭氧有很强的氧化性，能把有机色素氧化成无色物 质。 【答案】 C
【解析】 无机物和无机物、无机物和有机物之间也可能存在同 分异构现象，故A不正确，B正确。同分异构体的化学性质不同，16O 和18O互为同位素，故C、D都不正确。 【答案】 B
知识点二 同素异形体 2．下列物质中，互为同素异形体的是( 14 A.12 C 和 B．金刚石和石墨 6 6C C．NO和NO2 D．硫酸和亚硫酸
(2)氧的同素异形体： ①物理性质： 颜色 沸点 气味 O2 O3 无色 淡蓝色 O2<O3 无味 鱼腥味
②化学性质： a．化学性质相似，均有氧化性，但O3氧化性更强。 放电 2O3。 b．相互转化：3O2=====
二、同分异构现象 1．同分异构现象和同分异构体 分子式相同而结构不同的化合物
2．实例 (1)正丁烷和异丁烷：
案例 2 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？比如：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。 其中，分子式为 C7H16 的物质共有 9 种，分子式为 C8H18 的物质共有 18 种， 而分子式为 C20H42 的物质你知道有多少种吗？366319 种。 即使 是碳单质，也具有多种形式，正如我们所熟悉的石墨、金刚石。那么 为什么组成元素或分子式相同，却是不同的物质呢？那它们之间又有 着怎样的联系与区别呢？
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。
同素异形体同位素同系物同分异构体
同素异形体同位素同系物同分异构体在化学的世界里，有些概念听上去就像是外星语言，特别是那些叫做同素异形体、同位素、同系物和同分异构体的东西。
乍一听，可能让人觉得有点晕，但其实它们并没有想象中那么复杂，嘿，我们来聊聊这些有趣的小家伙吧。
我们得提到同素异形体。
你知道什么是同素异形体吗？简单来说，就是同一种元素，长得却不一样。
想象一下，碳可以是钻石，闪闪发光，耀眼无比；也可以是石墨，黑乎乎的，像铅笔里的那个东西。
二者都是碳，但它们的形状和性质完全不一样。
钻石可是坚硬得像个小霸王，而石墨就像个温柔的绅士，易于滑动。
生活中，我们常常会碰到这种现象。
就像同一个人，可能在不同的场合中表现出截然不同的个性，难怪大家都说，冰冻三尺非一日之寒嘛！接下来是同位素。
说到同位素，可能会让人联想到科学实验室里的那些神秘试管。
实际上，同位素就是元素的小伙伴，它们有相同的原子序数，但中子数不同。
就像是家里的兄弟姐妹，虽然同父同母，但性格、爱好各有不同。
以氢为例，它有三种同位素：普通氢、重氢和超重氢。
普通氢最常见，重氢那可是水中少见的“贵族”，用在核聚变里，超重氢就更少了，简直是珍稀动物。
听起来是不是很酷？同位素在科学研究和医学上可大有用处，简直是“万金油”啊！再来说说同系物。
这种东西听起来有点高深，其实也很简单。
它们是一类化合物，拥有相似的化学性质，但分子结构不同。
打个比方，像是家里兄弟姐妹的风格，虽然都是同一个爸妈生的，但每个人都有自己的特色。
比如说，乙醇和醇类化合物，都是酒精的一种，但它们的结构和用途各有千秋。
乙醇可以用来喝，醇类则可能在工业上派上用场。
这种多样性真是让人感到惊奇，化学就像是一场无尽的派对，各种化合物齐聚一堂，大家都在各显神通。
我们得聊聊同分异构体。
这可是个非常有趣的概念，同分异构体是指分子式相同，但结构不同的化合物。
就好像两个人都有一样的名字，但性格和兴趣爱好却截然不同。
比如说，丁烷和异丁烷，虽然它们的化学式都是C4H10，但分子结构却大相径庭，性质也不同。
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同素异形现象 同分异构现象
石墨
金刚石
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”）
C70
碳纳米管
第三单元 从微观结构看物质的多样性
一、同素异形现象
❖同素异形现象： 同种元素形成多种不同单质 的现象。
•同素异形体： 同一种元素形成的几种不同单质 ，互 称为该元素的同素异形体。
中子数 不同
研究对象 单质
化合物
原子
❖有下列各组物质: A、13 6C与126C
B、金刚石与石墨 C、乙醇与二甲醚
D、 CH3
CH3
CH3CHCH2CH3 CH3 －C－CH3 CH3
（1）互为同位素的是________ （2）互为同素异形体的是________ （3）互为同分异构体的是________
（1）Na和Na+是同素异形体吗？ （2）Fe2O3和Fe3O4是同素异形体吗？ （3）1H和2H是同素异形体吗？
实例： （2）氧元素的不同单质
氧气与臭氧的分子结构：
性质对比
O2
O3
色、态、味 无色无味气体 特殊臭味淡蓝色气体
溶解度 化学 性质
用途பைடு நூலகம்
不易溶于水 比O2易溶于水
点燃
强氧化性、不
S+O2==SO2 稳定性、漂白、
名称 沸点
正丁烷 －0.5 ℃
异丁烷 －11.7℃
实例：C2H6O
分子式
球棍模型
C2H6O
结构式
名称 沸点
乙醇 78 ℃
C2H6O
二甲醚 －23℃
比较同素异形体、同分异构体、同位素三个概念
同素异形体 同分异构体 同位素
相同点
同一种元 分子式相同 质子数相同
素组成
的同种元素
不同点 结构不同
分子结构 不同
点燃
2CO+O2==2CO2
杀菌消毒
呼吸、燃烧等 脱色剂、消毒剂
实例： （3）磷元素的不同单质 ①红磷与白磷的物理性质比较：
②磷的同素异形体的结构：
4、同素异形体之间转化
(1)C (石墨) C（金刚石）
(2)3O2 放电 2O3
（3）
二、同分异构现象
分子式
C4H10
球棍模型
C4H10
结构式
问题探究一
物理性质 硬度
熔沸点 导电性
金刚石 很大 很高
不导电
石墨 较软 很高 能导电
为何金刚石和石墨在硬度和导电性方 面有很大的差异？
主要是由于碳原子排列结构 的不同引起的
金刚石和石墨物理性质的差异，主要 是由于碳原子排列结构的不同引起的
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
石墨
金刚石
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”）
C70
碳纳米管
第三单元 从微观结构看物质的多样性
一、同素异形现象
❖同素异形现象： 同种元素形成多种不同单质 的现象。
•同素异形体： 同一种元素形成的几种不同单质 ，互 称为该元素的同素异形体。
中子数 不同
研究对象 单质
化合物
原子
❖有下列各组物质: A、13 6C与126C
B、金刚石与石墨 C、乙醇与二甲醚
D、 CH3
CH3
CH3CHCH2CH3 CH3 －C－CH3 CH3
（1）互为同位素的是________ （2）互为同素异形体的是________ （3）互为同分异构体的是________
（1）Na和Na+是同素异形体吗？ （2）Fe2O3和Fe3O4是同素异形体吗？ （3）1H和2H是同素异形体吗？
实例： （2）氧元素的不同单质
氧气与臭氧的分子结构：
性质对比
O2
O3
色、态、味 无色无味气体 特殊臭味淡蓝色气体
溶解度 化学 性质
用途பைடு நூலகம்
不易溶于水 比O2易溶于水
点燃
强氧化性、不
S+O2==SO2 稳定性、漂白、
名称 沸点
正丁烷 －0.5 ℃
异丁烷 －11.7℃
实例：C2H6O
分子式
球棍模型
C2H6O
结构式
名称 沸点
乙醇 78 ℃
C2H6O
二甲醚 －23℃
比较同素异形体、同分异构体、同位素三个概念
同素异形体 同分异构体 同位素
相同点
同一种元 分子式相同 质子数相同
素组成
的同种元素
不同点 结构不同
分子结构 不同
点燃
2CO+O2==2CO2
杀菌消毒
呼吸、燃烧等 脱色剂、消毒剂
实例： （3）磷元素的不同单质 ①红磷与白磷的物理性质比较：
②磷的同素异形体的结构：
4、同素异形体之间转化
(1)C (石墨) C（金刚石）
(2)3O2 放电 2O3
（3）
二、同分异构现象
分子式
C4H10
球棍模型
C4H10
结构式
问题探究一
物理性质 硬度
熔沸点 导电性
金刚石 很大 很高
不导电
石墨 较软 很高 能导电
为何金刚石和石墨在硬度和导电性方 面有很大的差异？
主要是由于碳原子排列结构 的不同引起的
金刚石和石墨物理性质的差异，主要 是由于碳原子排列结构的不同引起的
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