苏教化学必修2专题1第三单元 从微观结构看物质的多样性（共28张PPT）

(共56张PPT)
第1课时　同素异形现象　同分异构现象
专题1　第三单元　从微观结构看物质的多样性
[学习目标]
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.学会同素异形体、同分异构体的判断方法。
[核心素养]
1.宏观辨识与微观探析：通过同分异构现象和同素异形现象，认识物质的多样性与微观结构的关系。
2.证据推理与模型认知：理解同素异形体、同分异构体的区别与联系，掌握判断“二同”的方法。
新知导学
达标检测
内容索引
新知导学
1.同素异形现象和同素异形体
(1)同一种元素能够形成几种不同的单质的现象叫做同素异形现象。
(2)同一种元素可形成不同单质，这些单质互称为这种元素的同素异形体。
一、同素异形现象
2.常见的同素异形体
(1)碳的同素异形体
空间网状
层状
笼状
共价键
分子间作用力
共价键
共价键
成键方式
? 金刚石 石墨 C60
结构
特点 结构 结构 封闭 分子，形似足球
成键
特点 每个碳原子与相邻的4个碳原子以 结合 层内碳原子间以 结合成平面六边形，层间以
结合 60个碳原子以
结合
性质差
异原因 晶体中原子的 和排列方式不同
(2)氧的同素异形体
淡蓝色
氧化
? O2 O3
性质区别 无色无味气体 气体，有鱼腥味， 性极强
转化关系
差异原因 分子中氧原子的个数和氧原子的成键方式不同
(3)磷的同素异形体
物质 色态 毒性 稳定性 保存
白磷 白色蜡状固体 有剧毒 易自燃 冷水中
红磷 红棕色固体 无毒 加热或点燃可燃烧 直接存放在广口瓶中
对同素异形体的理解
(1)组成元素：只含有一种元素。
(2)物质类别：互为同素异形体的只能是单质。
(3)性质关系：同素异形体之间的物理性质有差异，但化学性质相似。
(4)相互转化：同素异形体之间的转化属于化学变化，因为转化过程中有化学键的断裂与形成。
(5)同素异形体之间的转化既有单质参加，又有单质生成，但由于没有涉及化合价的变化，一般认为这种转化属于非氧化还原反应。
A.N4属于一种新型化合物
B.N4转化为N2属于物理变化
C.N4的摩尔质量为56
D.N4与N2互为同素异形体
例1　意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，下列说法正确的是
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。
答案
解析
√
例2　下列关于碳元素的同素异形体的叙述正确的是
A.碳元素形成的各种单质称为碳元素的同素异形体
B.碳元素的同素异形体结构虽然不同，但性质差别不大
C.碳元素的同素异形体性质不同，其用途相同
D.碳元素的同素异形体只有金刚石、石墨和C60
解析　碳元素形成的不同单质原子间的排列方式不同，物理性质差别较大，化学性质相似，用途不同，如金刚石和石墨；金刚石、石墨和C60只是三种主要的碳单质。
答案
解析
√
1.同分异构现象和同分异构体
(1)化合物具有相同的 ，但具有不同 的现象，称为同分异构现象。
(2)分子式相同而结构 的化合物，互称为同分异构体。
(3)同分异构现象主要表现在有机化合物中。
二、同分异构现象
分子式
结构
不同
2.实例
(1)正丁烷和异丁烷
名称 正丁烷 异丁烷
分子式 C4H10
分子结构 结构式
结构简式 CH3CH2CH2CH3
不同
相同
相同
分子结构 球棍模型
结论 分子结构不同
沸点 －0.5 ℃ －11.7 ℃
差异分析 原子的连接方法 ，化学键的类型 ，物质类别______
(2)乙醇和二甲醚
不同
不同
不同
C2H6O
名称 乙醇 二甲醚
分子式 _______
分子结构 结构式
结论 分子结构______
性质 沸点 78 ℃ －23 ℃
物理性质 ，化学性质______
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　同分异构体是指分子式相同而结构不同的化合物，同分异构体之间分子式相同，则相对分子质量相同，但相对分子质量相同的物质，分子式不一定相同，A项错误；
同分异构体的结构不同，性质也不同，C项错误；
有机物之间同分异构现象普遍存在，D项错误。
例3　下列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.分子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
答案
√
解析
(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
答案
解析
C.
和
D.
和
√
解析　A项互为同素异形体；
B项是同一种物质的不同状态；
C项是同一种物质；
D项符合同分异构体概念。
达标检测
1.(2017·镇江高一检测)美国和墨西哥研究人员将普通纳米银微粒分散到纳米泡沫碳(碳的第五种单质形态)中，得到不同形状的纳米银微粒，该纳米银微粒能有效杀死艾滋病病毒。纳米泡沫碳与金刚石的关系是
A.同素异形体 B.同分异构体
C.同一种物质 D.同位素
1
2
3
4
5
答案
解析
√
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。
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
答案
√
1
2
3
4
5
解析　分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。①中两种物质的分子式不同。②③组中，两者的分子式相同，但结构不同，故两者互为同分异构体。④中水分子的结构相同，不互为同分异构体。
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




A.①②③ B.②③ C.①③④ D.②③④
答案
√
1
2
3
4
5
解析
4.下列关于同分异构体的说法错误的是
①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
②互称为同分异构体的物质一定不是同种物质
③同分异构体之间物理性质一定不同，化学性质一定相同
④同分异构体一定具有相同的相对分子质量
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
答案
√
1
2
3
4
5
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，①错误；
同分异构体之间的化学性质不一定相同(如乙醇与二甲醚)，③错误。
解析
1
2
3
4
5
5.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________________。
①二氧化碳　②金刚石　③干冰　④氢溴酸　⑤溴水　⑥液溴　⑦12C　

⑧石墨　⑨14C
?、?与⑩
②和⑧
⑦和⑨
①和③、?和?
解析
答案
解析　烷烃中每个碳原子都形成空间的四面体结构。??分别与⑩互为同分异构体；②和⑧互为同素异形体；⑦和⑨属于同位素；①和③、?和?分别属于同一种物质。
1
2
3
4
5