高中化学同素异形现象和同分异构现象精品公开课ppt课件.ppt

1、2022-4-16同素异形现象和同分异构现象金刚石金刚石石石 墨墨性质性质坚硬坚硬质软、润滑质软、润滑金刚石金刚石石墨石墨两者性质差异的原因是什么？两者性质差异的原因是什么？17721772年，拉年，拉瓦锡证明金刚石可燃瓦锡证明金刚石可燃，只生成只生成COCO2 2；17791779年，舍勒证明石墨可燃，也年，舍勒证明石墨可燃，也只生成只生成COCO2 2；并且，同样质量的金刚石和石墨并且，同样质量的金刚石和石墨生成的生成的COCO2 2的质量相等。的质量相等。组成元素不同？组成元素不同？结论：都是由结论：都是由C元素构成元素构成金刚石金刚石石墨石墨两者性质差异的原因是什么？两者性质差异的原因

2、是什么？ 阅读思考阅读思考（1 1）两者的微观结构有哪些差异？）两者的微观结构有哪些差异？（2 2）结构与实验中性质有什么联系？）结构与实验中性质有什么联系？C C同素异形现象同素异形现象同素异形体同素异形体同一种元素同一种元素形成几种形成几种不同单质不同单质的现象。的现象。同一种元素同一种元素形成几种形成几种不同的不同的单质单质互称为该互称为该元素的同素异形体。元素的同素异形体。人造金刚石人造金刚石 石墨烯的发现石墨烯的发现 20042004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈海姆和康海姆和康斯坦丁斯坦丁诺沃肖洛夫，成功地从石墨中分离出诺沃肖洛夫，成功地从石墨

3、中分离出只有一个碳只有一个碳原子厚度的二维材料原子厚度的二维材料石墨烯石墨烯。两人因此共同获得。两人因此共同获得20102010年诺贝尔物理学奖。年诺贝尔物理学奖。 纳米碳管的发现纳米碳管的发现 19911991年，日本科学家饭岛博士年，日本科学家饭岛博士 。在对。在对石墨进行电弧放石墨进行电弧放电实验电实验时，发现了有时，发现了有单层、多层单层、多层石墨卷曲而成的石墨卷曲而成的碳纳米碳碳纳米碳管管。纳米碳管的发现也给材料化学的研究带来了新的变革。纳米碳管的发现也给材料化学的研究带来了新的变革。 C C6060的发现的发现 19851985年，科学家克鲁托、斯莫利、柯年，科学家克鲁托、斯莫利、

4、柯尔，通过尔，通过激光照射石墨实验激光照射石墨实验，发现碳，发现碳新型新型单质单质C C6060分子分子。并在建筑设计师富勒设计球。并在建筑设计师富勒设计球形建筑的启发下，绘制出由形建筑的启发下，绘制出由2020个正六边形个正六边形和和1212个正五边形构成的个正五边形构成的“笼状笼状”分子结构，分子结构，并把它命名为并把它命名为“富勒烯富勒烯”，因分子结构形，因分子结构形似足球，又称为似足球，又称为“足球烯足球烯”。19961996年三人年三人因此获诺贝尔化学奖因此获诺贝尔化学奖 。C C6060结构结构 随着研究的深入，一系列碳的随着研究的深入，一系列碳的“笼状笼状”的的富勒烯富勒烯被科学

5、界被科学界发现并制得，其中有发现并制得，其中有C C2828、C C3232、C C5050、C C7070、C C84 84 、C C240 240 、C C500500等。等。开创了一个全新碳开创了一个全新碳“笼状笼状”分子应用研究新领域。分子应用研究新领域。1 1、这些、这些“笼状笼状”物质与金刚石、石墨是什么关系？物质与金刚石、石墨是什么关系？3 3、空心空心“笼状笼状”结构的富勒烯可能会有哪些用途？结构的富勒烯可能会有哪些用途？2 2、系列、系列“笼状笼状”物质为判断同素异形体提供哪些物质为判断同素异形体提供哪些新的依据新的依据？（1 1）空心笼结构）空心笼结构“包裹包裹”一些金一些

6、金属离子，制成属离子，制成超导材料超导材料。（2 2）空心笼结构）空心笼结构“包容包容”一些治一些治疗癌症放射性元素疗癌症放射性元素药物药物，减少对，减少对人体的伤害。人体的伤害。（3 3）不损坏结构基础上，吸附和）不损坏结构基础上，吸附和放出电子，制成高效化学放出电子，制成高效化学电池电池。（4 4）“笼状笼状”分子应用研究分子应用研究化学史话化学史话 18451845年瑞士化学家马里纳，对纯年瑞士化学家马里纳，对纯净的净的O O2 2进行进行放电实验放电实验，获得了一种，获得了一种新的气体，并把它叫做新的气体，并把它叫做臭氧臭氧。后来。后来化学家拉登堡确定了臭氧的化学式化学家拉登堡确定了臭

7、氧的化学式为为O O3 3，并确定其结构。，并确定其结构。氧气氧气O O2 2臭氧臭氧O O3 3物质物质化学式化学式气体颜色气体颜色气味气味氧化性氧化性臭氧臭氧O O3 3氧气氧气O O2 2无色无色无味无味强强观察与思考观察与思考淡蓝色淡蓝色鱼腥味鱼腥味极强极强O2转化为转化为O3是化学变化还是物理变化？是化学变化还是物理变化？问题与思考问题与思考元素元素100100多种多种物质物质40004000万种万种？同素异形现象普遍存在吗？同素异形现象普遍存在吗？弹性硫弹性硫单斜硫单斜硫C5H12C5H12(1)(2)(3)观察与思考观察与思考下列各组是同素异形体吗？下列各组是同素异形体吗？名称名

8、称正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷结构式结构式分子式分子式观察下图中丁烷的球棍模型，思考碳链的形式和每个碳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，比较它们原子连结其他碳原子、氢原子的数目两方面，比较它们的异同的异同 。HCCCHHCCCHH HH HH HH HH-C-HH-C-HH HH HC4 H10C4 H10HCCCCHHCCCCHH HH HH HH HH HH HH HH H观察思考名称名称乙醇乙醇二甲醚二甲醚结构式结构式分子式分子式C2H6OCCOHHHHHHCOHHHCHHHC2H6O观察思考同分异构现象同分异构现象同分异构体同分异构体同

9、一分子式同一分子式但但结构不同结构不同的现象。的现象。分子式相同分子式相同而而结构不同结构不同的的化合物化合物互称为互称为同分异构体。同分异构体。概括总结概括总结n同分异构体间的同分异构体间的物理性质物理性质差异差异物质物质正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷熔点熔点/-138.4-159.6沸点沸点/-0.5-11.7性质比较性质比较物质物质乙醇乙醇二甲醚二甲醚与金属钠与金属钠能反应能反应不能反应不能反应n同分异构体间同分异构体间的的化学性质化学性质差异差异思考讨论学习了今天的内容之后，你如何看待物学习了今天的内容之后，你如何看待物质的质的“结构结构”与与“性质性质”的关系？的关系？ 据报道，最近科学家

10、在宇宙中发现据报道，最近科学家在宇宙中发现了了H3分子，则分子，则H2和和H3属于属于( ) A 同位素同位素 B 同素异形体同素异形体 C 同分异构体同分异构体 D 同种物质同种物质B当堂检测同分异构体同分异构体同素异形体同素异形体同位素同位素相同点相同点不同点不同点性质性质对象对象例子例子分子式相同分子式相同同种元素同种元素质子数相同质子数相同分子分子结构结构结构结构中子数中子数单质单质化合物化合物原子原子OO2 2和和OO3 3正丁烷和正丁烷和异丁烷异丁烷“三同三同”之间的比较之间的比较氕、氘、氚氕、氘、氚 物理性质不同物理性质不同化学性质有的相似化学性质有的相似物理性质不同物理性质不同

11、化学性质相似化学性质相似物理性质不同物理性质不同化学性质相同化学性质相同整理归纳 1.下列化学式中，哪种只表示一种纯净物下列化学式中，哪种只表示一种纯净物 。 A.CH4 B. C C. C2H6O D. C4H10 A补充练习BEC、D2.有下列各组有下列各组: A、水银与汞、水银与汞 B、D 与与 T C、红磷、红磷 、白磷、白磷 D、金刚石与石墨、金刚石与石墨E、CHCH3 3CHCH2 2CH (CH (丙醛丙醛) ) O OF、液氯和氯水、液氯和氯水 CHCH3 3-C-CH-C-CH3 3( (丙酮丙酮) ) O O（1）互为同位素的是）互为同位素的是_（2）互为同分异构体的是）互为同分异构体的是_（3）互为同素异形体的是）互为同素异形体的是_（4）为同一物质的是）为同一物质的是A补充练习THANKYOU