高中化学 专题1 第3单元 第1课时 同素异形现象与同分异构现象教案 苏教版必修2-苏教版高一必修2化学教案.doc

第1课时同素异形现象与同分异构现象目标与素养：1.以碳元素的几种单质为例，认识同素异形现象。(证据推理与模型认知)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。(证据推理与模型认知)3.以同素异形现象和同分异构现象为例，认识物质的多样性与微观结构的关系，学会同素异形体、同分异构体的判断方法。(宏观辨识与微观探析)一、同素异形现象1．同素异形现象碳单质有金刚石、石墨、富勒烯(包括C60、C70和单层或多层的纳米碳管)等。同一种元素能够形成几种不同的单质的现象称为同素异形现象。2．同素异形体具有同素异形现象的不同单质互称为该元素的同素异形体。3．常见的同素异形体(1)碳元素的同素异形体单质结构特征主要性质主要用途金刚石每个碳原子与相邻的4个碳原子以共价键结合，形成空间网状结构无色透明，有光泽、硬度大装饰品，切割玻璃、花岗岩，做勘探钻头等石墨层状结构，层内碳原子间以共价键结合，每一层内碳原子排列成平面六边形，一个个六边形排列成平面网状结构，层间碳原子间存在分子间作用力灰黑色，质地较软，能导电可做润滑剂和电极等C60由60个碳原子形成的封闭笼状分子，形似足球，人们又称它为“足球烯”——(2)氧元素的同素异形体单质O2O3性质无色无味气体淡蓝色气体，有鱼腥味，氧化性极强结构臭氧分子和氧气分子中氧原子的个数和氧原子的成键方式不同相互转化3O2eq\o(=====,\s\up10(放电))2O3(3)磷元素的同素异形体单质白磷红磷性质蜡状固体，有剧毒。白磷在空气中能自燃，应保存在冷水中红棕色固体，在空气中能稳定存在，在加热或点燃时也能在空气中燃烧结构白磷分子和红磷分子中磷原子的个数和磷原子的成键方式不同微点拨：同素异形体之间的转化是化学变化，但不是氧化还原反应。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。物理性质不同，化学性质几乎相同。(2)乙醇和二甲醚物理性质不同，化学性质不同。(1)怎样正确理解同分异构体？(2)相对分子质量相等结构不同的两种物质是否为同分异构体？[提示](1)“同分”是指分子式相同，“异构”是指结构不同，“体”是指化合物。(2)相对分子质量相等，分子式并不一定相同(如N2、CO、C2H4)，不一定是同分异构体。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)12C、14C互为同素异形体。()(2)碳单质的同分异构体有金刚石、石墨、C60。()(3)CH3—CH===CH2与互为同分异构体。()(4)同分异构体化学性质一定相同。()[提示](1)×(2)×(3)√(4)×2．下列说法正确的是()A．红磷转化为白磷发生了氧化还原反应B．石墨导电，金刚石不导电，故二者不是同素异形体C．O2和O3分子式不同，但结构相同D．S2、S4、S8都是硫的同素异形体D[同素异形体之间的转化为非氧化还原反应，A错误；同素异形体的物理性质一般不同，B错误；O2和O3的结构不同，C错误；S2、S4、S8均为硫元素的不同单质，它们互为同素异形体。]3．下列各组物质：(1)互为同位素的是________(填序号，下同)。(2)互为同素异形体的是________。(3)互为同分异构体的是________。(4)属于同一种物质的是________。[解析]①是两种不同的元素；②、⑥、⑧中的两种物质都是分子式相同但结构不同的化合物，属于同分异构体；③、⑦都是同种元素的不同原子，属于同位素；④、⑨中两种物质分子式和结构都相同，是同一种物质；⑤中两种物质是同一种元素形成的不同单质，属于同素异形体。[答案](1)③⑦(2)⑤(3)②⑥⑧(4)④⑨认识同素异形体和同分异构体1.理解同素异形体(1)同素异形体是指单质，不是指同位素和核素，也不是指化合物。(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晶体中原子的排列方式不同。如金刚石和石墨。(4)由于分子构成或晶体结构不同，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)。2．同位素、同素异形体和同分异构体的比较同位素同素异形体同分异构体定义原子里具有相同质子数和不同的中子数的同一元素的不同原子互称同位素由同种元素形成的不同单质叫做这种元素的同素异形体分子式相同，但结构不同的化合物互称为同分异构体相同点质子数相同，皆为原子元素种类相同，皆为单质分子式相同，皆为化合物不同点中子数不同，原子种类不同分子内原子个