高中化学同素异形现象、同分异构现象优质课PPT课件
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【苏教版】化学必修二：1.3.1《同素异形现象、同分异构现象》ppt课件(51页)
16
[新知探究] 探究 1 甲烷(CH4)和乙烷(C2H6)的组成元素相同， 二者互为同分异构体吗？ 提示：甲烷和乙烷的分子式不同，二者不属 于同分异构体。
17
探究 2 C4H10 有几种结构？试分别写出它们的结构 式。
提示：2 种，其结构式分别为
18
探究 3 同分异构体的分子式相同，同分异构体间 的性质相同吗？
32
2．常见的同素异形体 (1)碳：金刚石、石墨、足球烯 (2)氧：氧气(O2)、臭氧(O3) (3)磷：白磷(P4)、红磷
33
1 ． C( 石 墨 ) 一―定―条→件 C( 金 刚 石 ) ， 该 过 程 属 于 _____________变化，________(填“有”或“无”)化合 价变化，__________(填“是”或“不是”)氧化还原反 应。
答案：(1)√ (2)× (3)√
14
2．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
15
解析：选 D 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。
30
1．同素异形体 (1)同素异形体是指单质，而不是指原子或化合物。 (2)互为同素异形体的不同单质是由同一元素形成的。 (3)产生同素异形现象的原因： ①组成分子的原子个数不同。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。
31
(4)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， 有些相差很大，但是存在活泼性的差异。如金刚石硬度 很大，不能导电，而石墨硬度较小，层与层之间能滑动， 导电性能好；石墨的化学性质较金刚石活泼，但两者化 学性质相似(与 O2 反应、具有还原性等)。
[新知探究] 探究 1 甲烷(CH4)和乙烷(C2H6)的组成元素相同， 二者互为同分异构体吗？ 提示：甲烷和乙烷的分子式不同，二者不属 于同分异构体。
17
探究 2 C4H10 有几种结构？试分别写出它们的结构 式。
提示：2 种，其结构式分别为
18
探究 3 同分异构体的分子式相同，同分异构体间 的性质相同吗？
32
2．常见的同素异形体 (1)碳：金刚石、石墨、足球烯 (2)氧：氧气(O2)、臭氧(O3) (3)磷：白磷(P4)、红磷
33
1 ． C( 石 墨 ) 一―定―条→件 C( 金 刚 石 ) ， 该 过 程 属 于 _____________变化，________(填“有”或“无”)化合 价变化，__________(填“是”或“不是”)氧化还原反 应。
答案：(1)√ (2)× (3)√
14
2．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
15
解析：选 D 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。
30
1．同素异形体 (1)同素异形体是指单质，而不是指原子或化合物。 (2)互为同素异形体的不同单质是由同一元素形成的。 (3)产生同素异形现象的原因： ①组成分子的原子个数不同。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。
31
(4)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， 有些相差很大，但是存在活泼性的差异。如金刚石硬度 很大，不能导电，而石墨硬度较小，层与层之间能滑动， 导电性能好；石墨的化学性质较金刚石活泼，但两者化 学性质相似(与 O2 反应、具有还原性等)。
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。
高一化学同素异形现象 同分异构现象课件 苏教版
同素异形现象 同分异构现象
同素异形现象
石墨
金刚石
C60
同种元素形成不同种单质的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
O2 白磷
O3 红磷
碳纳米管
C70
C60
思考：金刚石和石墨的物理性质为什么不一样？
物理性质
金刚石
石墨
硬度 熔沸点 导电性
很大 很高 不导点
较软 很高 能导电
（1）Na和Na+是同素异形体吗？ （2）Fe2O3和Fe3O4是同素异形体吗？
杀菌消毒
呼吸、燃烧等 脱色剂、消毒剂
臭氧洞的 扩大
3O2 放==电2O3
红磷与白磷
3。同素异形体的化学性质基本相同
(1)C O2 点燃 CO2
（2）氧气和臭氧都具有强氧化性， 臭氧的氧化性更强。
(3)4P 5O2 点燃 2P2O5
4。同素异形体之间转化
(1)C (石墨) C（金刚石）
(2)3O2 放电 2O3
（3）1H和2H是同素异形体吗？
同素异形体与同位素比较：
定义 对象 举例
同素异形体
同位素
碳原子排 列结构的 不同引起 的
O2
O3
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
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、
点燃
2CO+O2==2CO2
同分异构现象:化合物有相同的分子式,不同结构的现象 同分异构体:分子式相同,结构不同的化合物
比较同素异形体、同分异构体、同位素三个概念
同素异形现象
石墨
金刚石
C60
同种元素形成不同种单质的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
O2 白磷
O3 红磷
碳纳米管
C70
C60
思考：金刚石和石墨的物理性质为什么不一样？
物理性质
金刚石
石墨
硬度 熔沸点 导电性
很大 很高 不导点
较软 很高 能导电
（1）Na和Na+是同素异形体吗？ （2）Fe2O3和Fe3O4是同素异形体吗？
杀菌消毒
呼吸、燃烧等 脱色剂、消毒剂
臭氧洞的 扩大
3O2 放==电2O3
红磷与白磷
3。同素异形体的化学性质基本相同
(1)C O2 点燃 CO2
（2）氧气和臭氧都具有强氧化性， 臭氧的氧化性更强。
(3)4P 5O2 点燃 2P2O5
4。同素异形体之间转化
(1)C (石墨) C（金刚石）
(2)3O2 放电 2O3
（3）1H和2H是同素异形体吗？
同素异形体与同位素比较：
定义 对象 举例
同素异形体
同位素
碳原子排 列结构的 不同引起 的
O2
O3
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
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、
点燃
2CO+O2==2CO2
同分异构现象:化合物有相同的分子式,不同结构的现象 同分异构体:分子式相同,结构不同的化合物
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
H H C H
⑴
H C H O H
(1)乙醇
H H C H O
H C H H
(2)二甲醚
⑵
问题解决 P24 1、2、5、6
作业：
金刚石
纯净的金刚石是一种无色透 明的、正八面体形状的固体， 经过仔细的琢磨就会成为璀 璨夺目的装饰品——钻石
含有杂质的金
刚石带有颜色
钻石装饰品
金刚石
坚硬是
金刚石最重要 的性质。利用 这个性质，可 用金刚石划玻 璃。
南极上空的臭氧层空洞
磷的同素异形体
二、同分异构现象
P20活动与探究●
同分异构体动画.exe
同分异构体的理解： 二同：分子式相同 分子量相同 三不同：分子结构不同 性质不同 不同的化合物Leabharlann H H HHC
H
H H
H
H
C
C H
C
观察与思考
分子式为C2H6O，的结构式
p21
分子式是C2H6O的分子模型
同素异形现象 同分异构现象
课件制作
卢为民
一、同素异形现象
P18 ●
幻灯片 9
同素异形体的理解： 一同：同一种元素组成 三不同：分子结构不同 性质不同 不同的单质
其他元素有同素异形现象吗？
信息提示！ 碳的同素异形体的结构
金刚石C
石墨C
碳“纳米管”
C60
氧的同素异形体 --------O2 , O3
金刚石可用于切割 大理石或加工坚硬的金 属等。
石墨的用途
铅笔芯 是石墨和粘 土粉末混合 而成的。 石墨具有优良 的导电性能，可以 用来做电极。
●幻灯片 3
石墨耐高温，可 以制成坩埚来熔炼金 属。
高中化学课件《同素异形现象 同分异构现象》
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。
01要点逐个突破
02课后提升练习
答案
解析
2．清晨，松树林中的空气特别清新，是因为有极少量的氧气变成了臭氧， 反应的方程式为 3O2 2O3。下列说法中正确的是( )
A．这是一个化合反应 B．产生的臭氧可以填充“臭氧空洞” C．臭氧与氧气是氧的同素异形体 D．这是一个氧化还原反应 答案 C 解析 氧气与臭氧的转化只有一种反应物，所以不属于化合反应，A 项 错误；臭氧层空洞并不是发生在地表附近，B 项错误；该反应由于没有化合 价的变化，所以不属于氧化还原反应，D 项错误。
23
01要点逐个突破
知识点 同素异形现象
[学生预习区]
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 □01 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 □02 同素异形体 。
01要点逐个突破
02课后提升练习
2．常见的同分异构体 (1)正丁烷和异丁烷
01要点逐个突破
02课后提升练习
(2)乙醇和二甲醚
01要点逐个突破
02课后提升练习
2．观察乙醇与二甲醚的分子结构模型，分析两者有何差异？
提示：乙醇分子中存在的化学键种类有碳碳单键、碳氢键、碳氧单键和 氢氧键；二甲醚分子中存在的化学键种类只有碳氢键和碳氧单键。
01要点逐个突破
02课后提升练习
提示
[教师点拨区] 对同素异形体的理解 1．互为同素异形体的物质只能是单质，化合物不可能互为同素异形体。 2．性质关系：同素异形体之间的物理性质不同，但化学性质相似，存在 活泼性的差异。 3．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，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。
苏教版高中化学必修二 1.3.1 同素异形体和同分异构体 课件 (共23张PPT)
同；②相对分子质量相 子 结构
CH3OCH3；正
同的物质不一定是同分 丁烷与异丁
构物 式
异构体，如HCOOH和 烷
体
CH3CH2OH
运用拓展 下列物质中互为同分异构体的有_⑤_与_⑧__或__⑫_，
互 为 同 素 异 形 体 的 有 _③_ 与⑩__ ， 互 为 同 位 素 的 有
___⑨_与__⑪__，是同一物质的有__①_和__④___。
象同
注意点
实例
①由于结构不同，化
同 元
学性质也有差异，如 C60、C70
素
、金刚
单素
白磷比红磷活泼；
异
结构
石、石
质种 形
类
②H2、D2、T2的关系 不是同素异形体，也
墨；O2
体
不是同位素
、O3
课堂小结
对相 相异
象同
注意点
实例
①因分子式相同，故组
同
分化 分
成和相对分子质量也相 CH3CH2OH与
异
合
(从研究对象、异同点、注意点、实例角度)
对相相 象同异
注意点
实例
①由于存在同位素，原
子的种类比元素的种类
同 位 素
原 子
质 子 数
中 子 数
多；②同位素的化学性 质几乎相同；③天然存 在的某种元素中，不论 是游离态还是化合态，
16O、17O 、18O；H 、D、T
各种同位素原子的含量
不变
课堂小结
对相 相异
1．同分异构现象
化合物具有相同的分子式，不同结构的现象。
2．同分异构体
(1)概念： 分子式相同而结构不同的化合物互称同分异构体。
131同素异形、同分异构现象-浙江省温州人文高级中学高中化学苏教版必修2课件(共24张PPT)
A.①②③ B.④⑤⑥ C.④⑥ D.⑤⑦
作业本题目分析
每日一题
物质中微粒间的作用力的类型与物质性 质有密切关系。请同学讨论下列问题，加深 对物质结构与性质关系的认识。
1．氯化钠在熔化状态或水溶液中具有导 电性，而液态氯化氢却不具有导电性。这是 为什么?
2．氯化氢溶于水能否导电，为什么?
3.设计一个可靠的实验，判别氯化铝是离
同分异构体的是:
E 、 CH3 CH F 、CH3 CH2
CH CH
CCH2H3 C5N4HO82 CH2 C4H8
B和C E和F
G 、 CH3 CH2 CH2 CH3C4H10
CH3 CH3
H、 CH2 CH2
C4H10 G和H同一物质
练习：
1、判断下面哪些是同素异形体（
哪些是同位素（
）
），
A.红磷、白磷 B.水、重水
规律：有机化合物中C原子数越多,同分
异构体的数目就 越多
观察与思考
H
H
H C Cl 和 H C H
H
Cl
是同分异构体吗?
观察与思考
那么
H
Cl C Cl 和
H H C Cl
H
Cl
是同分异构体吗?
二氯甲烷没有同分异构体
(1)乙醇 (2)二甲醚
1.根据球棍模型写出 乙醇和二甲醚的分 子式、结构式和结 构简式。
子化合物还是共价化合物。你设计的实验 是 在其熔融状态下，试验其是否导电.，
若不导电则证明氯化铝是共价化合物。
2\9
2、最近，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（
）
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的相对分子质量是720
作业本题目分析
每日一题
物质中微粒间的作用力的类型与物质性 质有密切关系。请同学讨论下列问题，加深 对物质结构与性质关系的认识。
1．氯化钠在熔化状态或水溶液中具有导 电性，而液态氯化氢却不具有导电性。这是 为什么?
2．氯化氢溶于水能否导电，为什么?
3.设计一个可靠的实验，判别氯化铝是离
同分异构体的是:
E 、 CH3 CH F 、CH3 CH2
CH CH
CCH2H3 C5N4HO82 CH2 C4H8
B和C E和F
G 、 CH3 CH2 CH2 CH3C4H10
CH3 CH3
H、 CH2 CH2
C4H10 G和H同一物质
练习：
1、判断下面哪些是同素异形体（
哪些是同位素（
）
），
A.红磷、白磷 B.水、重水
规律：有机化合物中C原子数越多,同分
异构体的数目就 越多
观察与思考
H
H
H C Cl 和 H C H
H
Cl
是同分异构体吗?
观察与思考
那么
H
Cl C Cl 和
H H C Cl
H
Cl
是同分异构体吗?
二氯甲烷没有同分异构体
(1)乙醇 (2)二甲醚
1.根据球棍模型写出 乙醇和二甲醚的分 子式、结构式和结 构简式。
子化合物还是共价化合物。你设计的实验 是 在其熔融状态下，试验其是否导电.，
若不导电则证明氯化铝是共价化合物。
2\9
2、最近，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（
）
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的相对分子质量是720
同素异形现象和同分异构现象PPT精品课件
答案 B
二
同分异构体的概念辨析
【例2】 下列说法正确的是( ) A．分子式相同的不同化合物一定是同分异构体 B．最简式相同的不同化合物一定是同分异构体 C．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体 D．分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种物质
解析 分子式相同的不同化合物，其结构肯定不相同，一定 是同分异构体，A项正确；最简式相同的不同化合物不一定是同分 异构体，如乙烯 C2H4 和环己烷 C6H12 的最简式均为CH2，但二 者不是同分异构体，B项错误；相对分子质量相同的不同物质不一 定是同分异构体，如N2和C2H4的相对分子质量都是28，但二者不是 同分异构体，C项错误；正丁烷和异丁烷的分子式均为C4H10，正丁 烷和异丁烷的碳、氢元素质量分数也相同，但它们是不同的物 质，D项错误。
60%
80%
农业灌溉水的有效利用率 工业用水的重复利用率
缺水的原因——人为原因
我国污水排放量统计与预测
600
500
400 污水 排放量 300
200
100
0
排放总量 工业废水 生活污水
缺水的原因——自然方面（分布）
缺水的原因
• 全球真正有效利用的淡水资源少
自然原因
• 分布不均（时间和空间）
• 人口增长
答案 A
4．下列各组物质中互为同分异构体的是( ) A.2142Mg和2152Mg B．CO和CO2 C．CH3CH2OH和CH3—O—CH3 D．CH4和CH3CH2CH2CH3
解析 CH3CH2OH和CH3—O—CH3的分子式均为C2H6O， 二者的结构不同，互为同分异构体。
答案 C
5．下列说法不正确的是( ) A．具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体 B．同分异构体的结构式不同，分子式一定相同 C．同分异构体的物理性质不同 D．正丁烷和异丁烷的空间结构相同
二
同分异构体的概念辨析
【例2】 下列说法正确的是( ) A．分子式相同的不同化合物一定是同分异构体 B．最简式相同的不同化合物一定是同分异构体 C．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体 D．分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种物质
解析 分子式相同的不同化合物，其结构肯定不相同，一定 是同分异构体，A项正确；最简式相同的不同化合物不一定是同分 异构体，如乙烯 C2H4 和环己烷 C6H12 的最简式均为CH2，但二 者不是同分异构体，B项错误；相对分子质量相同的不同物质不一 定是同分异构体，如N2和C2H4的相对分子质量都是28，但二者不是 同分异构体，C项错误；正丁烷和异丁烷的分子式均为C4H10，正丁 烷和异丁烷的碳、氢元素质量分数也相同，但它们是不同的物 质，D项错误。
60%
80%
农业灌溉水的有效利用率 工业用水的重复利用率
缺水的原因——人为原因
我国污水排放量统计与预测
600
500
400 污水 排放量 300
200
100
0
排放总量 工业废水 生活污水
缺水的原因——自然方面（分布）
缺水的原因
• 全球真正有效利用的淡水资源少
自然原因
• 分布不均（时间和空间）
• 人口增长
答案 A
4．下列各组物质中互为同分异构体的是( ) A.2142Mg和2152Mg B．CO和CO2 C．CH3CH2OH和CH3—O—CH3 D．CH4和CH3CH2CH2CH3
解析 CH3CH2OH和CH3—O—CH3的分子式均为C2H6O， 二者的结构不同，互为同分异构体。
答案 C
5．下列说法不正确的是( ) A．具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体 B．同分异构体的结构式不同，分子式一定相同 C．同分异构体的物理性质不同 D．正丁烷和异丁烷的空间结构相同
同素异形现象 同分异构现象课件+2023-2024学年上学期高一化学苏教版(2019)必修第一册
3.常见的同素异形体。 (1)碳元素的同素异形体。
(2)氧元素的同素异形体。
(3)磷元素的同素异形体。
二、同分异构现象 1.同分异构现象和同分异构体。
2.实例。 (1)正丁烷和异丁烷。 同—分子式相同,均为C4H10 。 异—分子结构不同,结构式分别为
。
物理性质不同,化学性质几乎相同。
(2)乙醇和二甲醚。 同—分子式相同,均为C2H6O 。 异—分子结构不同,结构式分别为
2.相对分子质量相等而结构不同的两种物质是否互为同分 异构体?
相对分子质量相等,分子式并不一定相同(如N2、CO、C2H4), 不一定互为同分异构体。
同分异构体的特点
研究 互为同分异构体的物质只能是化合物。它们之 对象 间的转化属于化学变化,若共存则为混合物 同分 异构 分子式 相对分子质量必相同,反之不成立,如NO和C2H6 体 相同 不一定属于同一类物质 结构 原子或原子团的连接顺序不同 不同 原子的空间排列不同
1.白磷与黑磷之间是什么关系? 两者是磷元素形成的不同单质,互为同素异形体。 2.白磷转化为黑磷是物理变化还是化学变化? 化学变化。 3.黑磷是否能导电?为什么? 能。黑磷结构与石墨相似,故性质相似,能导电。
同素异形体的理解 1.同素异形体的研究对象是单质,不是同位素和核素,也不 是化合物。 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。
3.产生同素异形现象的原因: (1)构成分子的原子个数不同,如氧气(O2)和臭氧(O3)。 (2)原子的排列方式不同,如金刚石和石墨。 4.由于分子构成或原子排列方式不同,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,有些相 差很大,但是存在活泼性的差异。如:金刚石硬度很大、不能 导电,而石墨硬度较小,层与层之间能滑动、导电性能好。
苏教版高中化学必修第一册精品课件 专题5 第三单元 第1课时 同素异形现象 同分异构现象
、
,二者互为 同分异构体 。
(2)分子式同为 C2H6O 的乙醇和二甲醚的结构式分别为
、
,二者互为 同分异构体 。
[自我检测] 判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)同种元素形成的物质是单质。( × ) (2)金刚石和石墨都是碳元素的单质,由于二者物理性质、化学性质完全不 同,故互为同素异形体。( × ) (3)金刚石和石墨晶体中的碳原子的成键方式和排列方式均不相同。( √ ) (4)金刚石晶体中的碳原子形成空间网状结构,石墨晶体为层状结构。
提示 不是。
[自主梳理] 同素异形体结构不同,可以是原子数不同,或原子排列方式不同
1.同素异形现象 同一种元素形成 几种不同单质 的现象称为同素异形现象,同一种元素形 成的 不同单质 互称为该元素的 同素异形体 。
2.碳的同素异形体
单质 结构特征
每个碳原子与相邻的 4 个碳原子以共价键结合,形成 金刚石
2.科学家发现C60后,近年又合成了许多球形分子(富勒烯),如C50、C70、C120、
C540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
答案 C 解析 C60与C50、C70、C120、C540等都是碳元素形成的性质不同的单质,都 属于碳元素的同素异形体。
3.互为同分异构体的物质不可能具有( ) 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
D.1H218O 与D216O 的相对分子质量相同
答案 C 解析 氘(D)原子核外有1个电子,A项说法正确;1H与D互称同位素,B项说法 正确;同素异形体的描述对象是单质,不是化合物,C项说法错误; 1H218O与 D216O 的相对分子质量都是20,D项说法正确。
苏教版高中化学必修二 1.3.1 同素异形体和同分异构体 课件 (共25张PPT)
相同点 同一种元素 分子式相同 质子数相同
不同点 结构不同 结构不同 中子数不同
研究对象 单质
化合物
原子
1、O2和O3
1、C4H10
11H、12H、13H
2、金刚石、石 正丁烷 异丁烷
墨、富勒烯
2、C2H6O
3、红磷、白磷 乙醇、二甲醚
• 有下列各组物质: A、 163C与162C
B、金刚石与石墨 D、 CH3
C4H10 可能的结构模型
HHHH HCC CCH
HHHH
正丁烷
HHH
HCC CH HH HCH H 异丁烷
共同点:
不同点:
分子式相同 结构不同
同分 异构
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。
同分异构体
具有相同的分子式，但具有不同结构 的的化合物
同分异构体间的物理性质差异
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 液态密度/g·cm-3 结论：
正丁烷
-138.4 -0.5
0.5788
异丁烷
-159.6 -11.7 0.557
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
B．CO2和H2O D．CCl4和KCl
( B)
4．氮化硅(Si3N4)是一种新型的耐高温耐磨材料，
在工业上有广泛用途，它属于
( A)
A．原子晶体 B．分子晶体
C．金属晶体 D．离子晶体
5．下列每组物质发生状态变化所克服的微粒间
不同点 结构不同 结构不同 中子数不同
研究对象 单质
化合物
原子
1、O2和O3
1、C4H10
11H、12H、13H
2、金刚石、石 正丁烷 异丁烷
墨、富勒烯
2、C2H6O
3、红磷、白磷 乙醇、二甲醚
• 有下列各组物质: A、 163C与162C
B、金刚石与石墨 D、 CH3
C4H10 可能的结构模型
HHHH HCC CCH
HHHH
正丁烷
HHH
HCC CH HH HCH H 异丁烷
共同点:
不同点:
分子式相同 结构不同
同分 异构
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。
同分异构体
具有相同的分子式，但具有不同结构 的的化合物
同分异构体间的物理性质差异
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 液态密度/g·cm-3 结论：
正丁烷
-138.4 -0.5
0.5788
异丁烷
-159.6 -11.7 0.557
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
B．CO2和H2O D．CCl4和KCl
( B)
4．氮化硅(Si3N4)是一种新型的耐高温耐磨材料，
在工业上有广泛用途，它属于
( A)
A．原子晶体 B．分子晶体
C．金属晶体 D．离子晶体
5．下列每组物质发生状态变化所克服的微粒间
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名称 沸点
乙醇 78℃
二甲醚 —23℃
同位素、同素异形体与同分异构体的比较
同位素
同素异形体
同分异构体
定义
同一元素的 不同核素
研究对象
原子
常见实例
1H、2H、3H 35Cl、37Cl
结构异同 同：质子数相同 异：中子数或质 量数不同
同一元素形成 几种性质不同 的单质
单质
金刚石、石墨 O3 、O2 红磷、白磷
（4）同分异构现象大量存在。
谢谢聆听
思考1
100多种元素
单质、化合物
? 几千万种物质
同素异形现象 同分异构现象
一、同素异形现象
同素异形现象
同一种元素形成几种不同单质的现象。
同素异形体
同一种元素形成几种不同的单质互称为该元素 的同素异形体。
金刚石 石墨
性质各异
足球烯C60 富勒烯C28、 C32、C50、C70
结构不同
纳米碳管
金刚石、石墨的用途
CH3 －C－CH3 CH3
思考：有机物种类繁多的原因：
⑴碳原子最外层有4个电子，可与其他原子形成4个共价键，碳原子 之间可形成4个共价键。
（2）碳原子数不确定:有机物中可含一个碳原子,也可含成千上万 个碳原子。
（3）成键多样化:碳原子之间可有碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键， 有链状也可有环状结构。
HHHH HCC CCH
HHHH
正丁烷
HHH
HCC CH HH HCH H
异丁烷
问题6:对比两个模型,分析它们的异同?
共同点：分子式 不同点：结构
三、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，称做同分异构现象。
四、同分异构体
分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。
同分异构体间的物理性质差异
同素异形现象与同分异构现象
同素异形现象与同分异构现象
学习目标
1、回顾同位素的概念、了解同素异形体的含义； 2、了解同分异构体的含义； 3、能够辨别同位素、同素异形体、同分异构 异形
问题1 100多种元素 ? 原子种类数比元素种类多
存在同位素
同位素：质子数相同、中子数不同的核素 （原子）互称为同位素
同：元素相同 异：结构不同
分子式相同，结构 不同的化合物
化合物 正丁烷和异丁烷 二甲醚和乙醇
同：分子式相同 异：结构不同
练习1:
有下列各组物质:
12
6C
与
13
6C
金刚石与石墨
乙醇与二甲醚 以及
CH3
CH3
CH3CHCH2CH3
（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
问题3：金刚石和石墨之间的相互转换属于化
学变化还是物理变化？
问题4：我们以前学过氧元素的哪些单质？
O2 O3
转化
3O2
放电或紫外线 加热
2O3
除碳、氧外，其他元素是否也存在同素异形 现象？
红磷与白磷
S4、S6、S8
课堂巩固
1、判断下面哪些是同素异形体
（A D）
哪些是同位素 A.红磷、白磷 C.16O、17O、18O
（C）
B.H2O、D2O D.金刚石、石墨
2、由同种元素组成的物质不可能是（ B ）
A、单质
B、化合物
C、纯净物 D、混合物来自问题5:每个C能形成几个共价键？每个H能形成几个共价键?C原子之间的连 接方式有几种?
思考4:
根据碳、氢原子形成共价键的特征，我们来预测组成为C4H10可 能的分子结构，书写其结构式。
切割玻璃
二、同素异形体间的性质差异与转化
思考2：如何证明金刚石和石墨由同一种元素组成？
1772年拉瓦锡证明金刚石可燃，生成CO2， 1779年舍勒证明石墨可燃，也生成CO2
问题2：同素异形体之间性质有何差异 物理性质差别大，化学性质相似
1799年法国科学家摩尔沃将一颗金刚石转变为石墨。
1955年美国科学家霍尔在一定条件下用石墨转变为金刚石。
物质
正丁烷
异丁烷
熔点/℃ 沸点/℃
—138.4 —0.5
—159.6 —11.7
液态密度/g·cm-3
0.5788
0.557
结论： 物质的结构决定性质，性质体现结构
思考3:根据每个C能形成4个、H能形成1个、O原子2个共 价键的方式，写出C2H6O可能的结构式
分子式
C2H6O
C2H6O
球棍模 型
结构式
乙醇 78℃
二甲醚 —23℃
同位素、同素异形体与同分异构体的比较
同位素
同素异形体
同分异构体
定义
同一元素的 不同核素
研究对象
原子
常见实例
1H、2H、3H 35Cl、37Cl
结构异同 同：质子数相同 异：中子数或质 量数不同
同一元素形成 几种性质不同 的单质
单质
金刚石、石墨 O3 、O2 红磷、白磷
（4）同分异构现象大量存在。
谢谢聆听
思考1
100多种元素
单质、化合物
? 几千万种物质
同素异形现象 同分异构现象
一、同素异形现象
同素异形现象
同一种元素形成几种不同单质的现象。
同素异形体
同一种元素形成几种不同的单质互称为该元素 的同素异形体。
金刚石 石墨
性质各异
足球烯C60 富勒烯C28、 C32、C50、C70
结构不同
纳米碳管
金刚石、石墨的用途
CH3 －C－CH3 CH3
思考：有机物种类繁多的原因：
⑴碳原子最外层有4个电子，可与其他原子形成4个共价键，碳原子 之间可形成4个共价键。
（2）碳原子数不确定:有机物中可含一个碳原子,也可含成千上万 个碳原子。
（3）成键多样化:碳原子之间可有碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键， 有链状也可有环状结构。
HHHH HCC CCH
HHHH
正丁烷
HHH
HCC CH HH HCH H
异丁烷
问题6:对比两个模型,分析它们的异同?
共同点：分子式 不同点：结构
三、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，称做同分异构现象。
四、同分异构体
分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。
同分异构体间的物理性质差异
同素异形现象与同分异构现象
同素异形现象与同分异构现象
学习目标
1、回顾同位素的概念、了解同素异形体的含义； 2、了解同分异构体的含义； 3、能够辨别同位素、同素异形体、同分异构 异形
问题1 100多种元素 ? 原子种类数比元素种类多
存在同位素
同位素：质子数相同、中子数不同的核素 （原子）互称为同位素
同：元素相同 异：结构不同
分子式相同，结构 不同的化合物
化合物 正丁烷和异丁烷 二甲醚和乙醇
同：分子式相同 异：结构不同
练习1:
有下列各组物质:
12
6C
与
13
6C
金刚石与石墨
乙醇与二甲醚 以及
CH3
CH3
CH3CHCH2CH3
（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
问题3：金刚石和石墨之间的相互转换属于化
学变化还是物理变化？
问题4：我们以前学过氧元素的哪些单质？
O2 O3
转化
3O2
放电或紫外线 加热
2O3
除碳、氧外，其他元素是否也存在同素异形 现象？
红磷与白磷
S4、S6、S8
课堂巩固
1、判断下面哪些是同素异形体
（A D）
哪些是同位素 A.红磷、白磷 C.16O、17O、18O
（C）
B.H2O、D2O D.金刚石、石墨
2、由同种元素组成的物质不可能是（ B ）
A、单质
B、化合物
C、纯净物 D、混合物来自问题5:每个C能形成几个共价键？每个H能形成几个共价键?C原子之间的连 接方式有几种?
思考4:
根据碳、氢原子形成共价键的特征，我们来预测组成为C4H10可 能的分子结构，书写其结构式。
切割玻璃
二、同素异形体间的性质差异与转化
思考2：如何证明金刚石和石墨由同一种元素组成？
1772年拉瓦锡证明金刚石可燃，生成CO2， 1779年舍勒证明石墨可燃，也生成CO2
问题2：同素异形体之间性质有何差异 物理性质差别大，化学性质相似
1799年法国科学家摩尔沃将一颗金刚石转变为石墨。
1955年美国科学家霍尔在一定条件下用石墨转变为金刚石。
物质
正丁烷
异丁烷
熔点/℃ 沸点/℃
—138.4 —0.5
—159.6 —11.7
液态密度/g·cm-3
0.5788
0.557
结论： 物质的结构决定性质，性质体现结构
思考3:根据每个C能形成4个、H能形成1个、O原子2个共 价键的方式，写出C2H6O可能的结构式
分子式
C2H6O
C2H6O
球棍模 型
结构式