同素异形体和同分异构体

物质
正丁烷 异丁烷
熔点/℃
-138.4 -159.6
沸点/℃
-0.5
-11.7
液态密度/g·cm-3 0.5788 0.557
结论：
观察分子式为C2H6O的下图中两种 有机物分子的球棍模型，分析二 者间的异同 。
分子式 C2H6O
C 2H 6O
结构式
名称
乙醇
甲醚
沸点
78 ℃ －23℃
构成石墨的微粒是C原子，C原子 以 共价键相连， 在石墨的每一层， 每个C原子与
周围3个C原子以共价键相连，排列 成平面六边形，无数平面六边形形 成
结构，石墨的不同层之间存 在 。
C60是60个碳原子形成的封闭笼状分 子，是一个由20个正六边形和12个 正五边形构成的削角二十面体。形 似足球，人们又称它为“足球烯”。
同素异形体和同分异构体
一、
同素异形现象
1、同素异形现象：由同种元素形成 性质不同单质的现象，叫同素异形 现象。
2、同素异形体：由同种元素形成 的 ，互 称为同素异形体。
常见的几组同素异形体
1. 碳元素的同素异形体： （ ）
金刚石 石
墨
硬
度
熔
点 很高（＞3550℃） 很 高
导电性 不导电 导 电
熔点（℃）
801 712 782 -68
沸点（℃） 1465 1600 57
1418
对此有下列说法，错误的是 ( )
A. CaCl2是离子晶体 SiCl4是分子晶体
B.
C. NaCl熔沸点较高 D. MgCl2 水溶液不能导电
毒性
剧毒
无毒
保存方法 在水中，大量密封保 存少量保存 密封保存（易发 生缓慢氧化，生成易吸水的氧化 物）
[注意1]：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)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。
[总结]：1．同分异构体有三个 相同和两个“不同”
三个“相同”：
两个“不同”：
2．同分异构体的存在是由于碳 原子的连接方式不同，与写法无 关。如：CH3—CH2—CH2—CH3、
[思考]： 是同分异构体吗？
[练习]：下列各对物质中属于同 分异构体的是 ( )
A.126C与146C B ．O 2与O 3
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
二、同分异构现象
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：具有相同的分子式， 但具有不同结构的化合物互称同 分异构体。
[注意]：同分异构体间的物理性 质存在差异
－183
臭氧
鱼腥味 －112.4 >O2
②氧气与臭氧的分子结构：
O2 ： ；臭氧 O3 ： ；
3. 磷元素的同素异形体： （ ）
白磷
红磷
化学式
Pn（分子结构复杂）， 常用 表示。
色态 白色（ ）蜡状 固体 红棕色粉末状固体
着火点 40 240
溶解性 不溶于水，易溶于CS2 不 溶于水，也不溶于CS2
A.食盐和蔗糖熔化 B.钠和硫 熔化 C.碘和干冰升华 D. 二氧化硅和氧化钠熔化
[练习4]：下列属于分子晶体的 一组物质是 ( )
A 、CaO、NO、CO B、 CCl4、 H2O2、He C、 CO2、SO2、 NaCl D 、CH4、O2、Na2O
[练习5]：下列性质符合分子晶 体的是 ( )
几十个纳米， 管壁厚度仅为几 个 纳米，像铁丝网卷成的一个空心圆 柱状“笼形管”。它非常微小，5万 个并排起来才有人的一根头发丝宽， 实际上是长度和直径之比很高的纤 维。
2.氧元素的同素异形体 （ ）
①氧气与臭氧的物理性质比较：
化学式 颜色 （气态）气味 点 ℃ 溶解性
沸
氧气
无味 0.030
A、熔点1070℃，易熔于水，水 溶液能导电
B、熔点是10.31℃，液体不导电， 水溶液能导电
C、熔点97.81℃，质软，能导电， 3 密度是0.97g/cm
D、熔点807℃ ，熔化时能导电， 水溶液也能导电
[练习6]：下表给出几种氯化物 的熔沸点：
NaCl
MgCl2 CaCl2 SiCl4
（3）互为同分异构体的是 ________
H 2O 2 、D 2O 、 H 、D 、T 、 6C 、 13 C、 金刚石、石墨、乙醇、甲 6 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 。
[练习3]：下列各组物质发生状 态变化所克服的粒子间作用力属 于同种类型的是( )
同素异形体 同分异构体 同位素
相同点
不同点
研究对象
实例
O 3、O 2
白磷、红磷
C4H10 3 H 1
源自文库
1
2 H、 H 、 1 1
[练习1]：有下列各组物质:
A、
14 C C 与 B、金刚石与 6 6 石墨 C、乙醇与二甲醚
12
（1）互为同位素的是________
（2）互为同素异形体的是 ________
[思考]：那么现在能不能总结一 下有机物种类繁多的原因是什么 呢？
[提示]： 1． ： 有4个价电子，难得失电子，易 形成4个共价键。
2． ： 可以一个碳、两个碳、多个碳组 合，还可以单键、双键、叁键、 形成环状结构。
3．
比较同素异形体、同分异构体、 同位素三个概念
(3)白磷、红磷完全燃烧都生成 P 2O 5。
[注意2]：同素异形体之间转化 是化学变化。
[总结]：同素异形体有两个“相 同”和三个“不同”
两个“相同”：
三个“不同”：
[思考]：由一种元素形成的物质 一定是纯净物吗？
加热后急速冷却，可得钢灰色固 体—黑磷，其转化过程如下： 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
用
途 装饰品、割刀、钻探机钻头 铅笔芯（2B）电极、润滑剂
[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？ （ ）
金刚石 C60足球烯”
石墨 碳纳米管
构成金刚石的微 粒是 C原子，每 个 C原子与另外 4个C原子以共 价 键相连，C 原
子间以共价键结合成 结 构，最小的碳环上有6个C原子且6个 C原子不在同一平面。金刚石的基本 结构单元是 。