1.3.1 同素异形体和同分异构体.pptVIP

第三单元　从微观结构看物质的多样性 第1课时　同素异形现象与同分异构现象 活性炭 石墨 钻石 碳 的 一 家 金刚石 石 墨 金刚石 石墨 金刚石 颜色状态 硬度 导电性 用途 灰黑色不透明固体 最软矿物之一 导电 铅笔芯、电极、润滑剂 石墨与金刚石对比 无色透明晶体 最硬的天然物质 不导电 装饰品、玻璃刀、钻探机钻头 同素异形现象 同素异形体 同一种元素形成几种不同单质的现象。 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。 概括总结 思考：金刚石和石墨化学性质是否相同？ 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 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1650℃，95000个 大气压下用石墨合成了金刚石。 纳米碳管的发现 纳米碳管可分单层及多层，是由单层、多层同心轴石墨卷曲而成的中空碳管。前后末端类似半圆形，使整个碳管成为一个封闭的结构，纳米碳管也是碳单质的成员之一。 纳米碳管强度高且有韧性，重量轻，比表面积大，性能稳定。制成碳纤维材料和复合材料，强度为钢的100倍，重量则只有钢的1/6，科学家称之为“超级纤维”；可以在较低的气压下存储大量的氢气，用这种方法制成的燃料是一种清洁能源，在汽车工业上将会有广阔的发展前景。 拓展视野1 C60的发现 1985年，美国得克萨斯州罗斯大学的科学家制造出了碳新型单质C60分子。并在建筑设计师富勒设计球形建筑的启发下，绘制出由20个正六边形和12个正五边形构成的“笼状”分子结构，因分子结构形似足球，又称为“足球烯”。 足球烯分子笼状结构具有向外开放的面，而内部却是空的，这就有可能将其他物质引入到该球体内部。例如科学家已经尝试着在这些中空的物质中加各种各样的金属，使之具有超导性。 拓展视野2 随着研究的深入，一系列碳的“笼状”的富勒烯被科学界发现并制得，其中有C28、C32、C50、C70、C84 、C240 、C500等。开创了一个全新碳“笼状”分子应用研究新领域。 拓展视野3 性质各异 结构不同 氧气 O2 臭氧 O3 物质 化学式 气体颜色 气味 氧化性 臭氧 O3 氧气 O2 无色 无味 强 淡蓝色 鱼腥味 极强 观察与思考 化学史话 1845年瑞士化学家马里纳，对纯净的O2进行放电实验，获得了一种新的气体，并把它叫做臭氧。 3O2 ==== 2O3 放电 臭氧层空洞的扩大--美国宇航局提供的卫星图片 资料卡 2000年 2006年 臭氧层作用：保护地球上的生物免受太阳紫外线伤害 保护臭氧层的措施：减少或禁止氟氯烃的使用 观察与思考 红磷与白磷 红磷(P) 白磷(P4) 颜色状态 紫红色粉末 白色蜡状 安全性 安全 在空气中易自燃(保存在水中) 红磷与白磷化学性质基本相同 同素异形体可以丰富物质世界··· 元素 同素异形体 碳 钻石、石墨、无定型碳、C60 磷 白磷、黑磷、红磷 氧 O2 、O3 硫 单斜硫、斜方硫、弹性硫 硒 红硒、黑硒、灰硒 硼 结晶硼、无定型硼 * C 概念理解 D 通过前面的学习我们知道物质世界丰富多彩的一个原因是存在着同素异形体。那么分子式相同的物质一定是同一种物质吗? [讨论] 思考: 根据碳、氢原子形成共价键的特征，有机化合物C4H10可能的分子结构模型有哪些？ 正丁烷 异丁烷 C C C C H H H H H H H H H H C C C C H H H H H H H H H H 问题1:对比两个模型,找找它们的联系? 共同点: 不同点: 分子式相同 结构不同 同分异构体 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。 具有同分异构现象的化合物互称 同分异构体。 问题2:同分异构体间性质有无差异? 二、同分异构现象 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： 物理性质不同，化学性质可能相似或不同。 正丁烷 异丁烷 C C C C H H H H H H H H H H C C C C H H H H H H H H H H 同分异构体间的物理性质差异 分子式 C2H6O C2H6O 球棍模型 结构式 名称 沸点 C2H6O 乙醇 二甲醚 78 ℃ －23℃ 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？ 1. 同位素； 2. 同素异形现象； 3. 有机物中可以一个碳、