《同素异形现象和同分异构现象》

定义 质子数相同，中子数
不同的原子的互称
同一种元素形成 不同单质的互称
分子式相同，结构 不同的化合物的互称
研究 对象
判断 依据 性质实例 Nhomakorabea原子
单质
① 质子数相同 ② 中子数不同 ③ 同种元素的不同原子
① 元素相同 ② 单质结构
不同
分子式相同的 化合物
① 分子式相同 ② 结构不同的
化合物
物理性质不同， 化学性质相同
B
D．黑磷能在空气中自燃
同分异构体
1．同分异构体有三个“相同”和两个“不同”— —分子式相同，同为化合物，相对分子质量相同； 分子结构不同，性质不同。 2．同分异构体的性质差别是由分子结构的差别所 决定的。 3．同分异构现象在有机物中普遍存在，这主要是 由碳原子的成键特点所决定的。
特别提醒：
与
是同一种物质,
物理性质不同， 物理性质不同， 化学性质不一定相同 化学性质不一定相同
1H、2H、3H
O2、O3 正丁烷和异丁烷
课堂互动讲练
同素异形现象
1．同素异形体有两个“相同”和三个“不同”—— 组成元素相同，同为单质；结构不同，不同种物质， 性质不同。 2．同素异形体的性质差别是由物质结构的差别所决 定的。
足球烯 60 个碳原子形成的封闭笼状分子， (C60) 形似足球
为 无色 气体，在放电或紫外线照射下转化为
氧气 臭氧，方程式为：
== 放电
3O2
2O3
氧
分子式 O3 ， 淡蓝 色、 鱼腥 味气体，
臭氧
氧化性极强，与氧气性质有差异。
白磷
正四面体 型分子，分子式为 P4，为白色 蜡 状 固体，剧毒，能 自燃
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
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，而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。
磷
红磷 立体线状 结构，为 红棕 色固体
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
三、同分异构现象、同分异构体
1．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。
特别提醒：(1)同一元素的不同单质的化学性质相 似，但物理性质差异很大，这是因为在不同单质 中，原子排列情况不同的缘故。
(2)O2、O3的化学性质有差异。O3的氧化性更强。
例1 下列叙述正确的是(双选)( ) 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同的化学组成
C．石墨转变为金刚石不属于化学变化 D．C60 是新发现的一种碳的单质
B D
变式训练 1 (2011 年福建龙岩调研)白磷在高压
下隔绝空气加热后急速冷却，可得钢灰色固体
——黑磷，其转化过程如下：白磷1―21―5.9隔―M绝―P空a―，气―47→3 K黑
磷，黑磷性质稳定，结构与石墨相似。下列叙述
正确的是( )
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
A．C
B．O2
C．C2H6O D．C4H10
解析 A 项中表示碳单质，而碳有几种不同的单
质，如金刚石和石墨，故不能只表示一种物质；C
项符合该分子式的可能是乙醇或二甲醚；D 项符合
该分子式的可能是正丁烷和异丁烷。
3．红磷和白磷在一定条件下可进行相互转化：P4(白
磷
红磷)，这种转化属于
( B)
A．物理变化
A．①②③ C．①③④
B．②③④ D．①②④
【解析】 分子式必须相同而结构式不同的物质 互称为同分异构体。①中化学式不同，②③④各 组物质结构式不同，但两者的分子式相同，故两 者互为同分异构体。
【答案】 B
变式训练 2 下列各对物质中属于同分异构体的
是( )
A.162C 与136C
D
B．O2 与 O3
1.3.1 同素异形现象和同分异构现象
基础梳理
一、同素异形现象、同素异形体 1．同素异形现象
同一种 元素能够形成 几种不同单质 的现象。 2．同素异形体
(1)含义：由 同一种 元素形成的不同 单质 互称为 该元素的同素异形体。
★ 三要素: 同种元素、单质、结构不同
二、几种常见的同素异形体
1、碳的同素异形体：金刚石、石墨与富勒烯 2、氧的同素异形体：氧气与臭氧 3、磷的同素异形体：白磷与红磷
富勒烯：固态碳的第三种结构形式，三维空心球
状结构.（包括足球烯C60、C70和纳米碳管等）
几种常见同素异形体的比较
元素
同素异 形体
结构与性质
每个碳原子与相邻的 4 个碳原子以
金刚石 共价键 结合，形成 空间网状 结构。 其 无 色透明、坚硬
碳
层状结构，每层中最小碳环有 6 个碳
石墨 原子。其质地 较软 ， 能导电
课时作业
1．能证明金刚石和石墨是同素异形体的事实是
A．它们熔点很高 B．它们都为固体
( C)
C．取等质量的金刚石和石墨在纯氧中充分燃烧，
均生成唯一产物 CO2，且质量相等 D．它们都难溶于水和一般溶剂
解析 同素异形体的两个关键词：“同种元素”和 “不同单质”。
2．下列化学式中，只表示一种纯净物的是 ( B )
不属于同分异构体(因CH4在空间呈正四面体型， 当两个氯原子替换两个氢原子后，这两个氯原子
一定是相邻的)；CH3—CH2—CH2—CH3、
、 是同种物质，不属于同分异构体(因这些有机物分 子中碳原子间的连接角度和方向是一定的，与写 法无关)。
例2 下列各组物质中，互为同分异构体的是( ) ①CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O ②NH4CNO和CO(NH2)2
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
2．同分异构体 (1)含义： 分子式 相同而 结构 不同的化合物互称为同分异
构体。
(2)常见同分异构体
①正丁烷CH3CH2CH2CH3 和异丁烷
。
②乙醇 CH3CH2OH 和二甲醚 CH3—O—CH。3
★ 三要素: 分子式相同、结构不同、化合物
四、同位素、同素异形体和同分异构体的比较
名称
同位素 同素异形体 同分异构体