1、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 同分异构现象课程目标1以碳、氧元素的同素异形体为例，认识同素异形现象。2以 C4H10 和 C2H6O 为例，认识同分异构现象。3了解一些物质的微观结构。图说考点学业基础自学思记尝试新知预习1同素异形现象（1）同素异形现象：同一种 1 能够形成几种不同的 2 的现象。如碳元素可形成的单质有 3 、4 、足球烯等。（2）同素异形体：同一种元素能够形成几种不同的单质，这种现象称为同素异形现象。这些单质之间互称为该元素的同素异形体。如氧的同素异形体有 5 、6 。（3）常见的同素异形体碳的同素异形体单质金刚石石墨C60结构特点每个碳原子与
2、相邻的7 个碳原子以共价键结合，形成空间 8 结构层状结构，每一层内碳原子排列成平面9 ，一个个六边形排成平面网状结构，层间存在分子间作用力由 60 个碳原子形成的封闭笼状分子、形似足球，人们又称它为“10 ”作用力碳原子间全部通过11 结合每一层内碳原子间通过 12 结合，层间存在 13 C60分子间存在分子间作用力，C60 分子内碳原子与碳原子之间通过 14 结合，有 CC 和 C=C物理性质颜色状态无色透明的正八面体固体灰黑色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体棕黑色固体硬度很 15 质 16 很小熔、沸点很高很高低导电性不导电17 半导体化学性质相似转化C（石墨）高温高压催化剂C（金刚石
3、）氧的同素异形体单质颜色状态气味化学性质转化氧气（O2）无色气体无味相似氧化性：O3O23O2=放电2O3臭氧（O3）18 色气体鱼腥味2.同分异构现象（1）同分异构现象：化合物具有 19 的分子式，但具有 20 结构的现象，称为同分异构现象。（2）同分异构体：21 相同而 22 不同的 23 互称为同分异构体。如正丁烷和异丁烷。（3）正丁烷和异丁烷比较名称正丁烷异丁烷分子式24 25 结构式26 27 沸点0.5 11.7（4）乙醇和二甲醚比较乙醇二甲醚分子式28 29 结构式30 31 沸点32 23 即时自测1判断正误，正确的打“”，错误的打“”（1）18O 和 16O 互称为同素异形体
4、。（）（2）碳单质的同分异构体有金刚石、石墨和 C60。（）（3）二者互为同分异构体。（）（4）CH3CH=CH2 与互为同分异构体。（）（5）足球烯和石墨烯的转化属于化学变化。（）（6）同分异构体一定具有相同的相对分子质量。（）（7）同分异构体之间物理性质一定不同，化学性质一定相同。（）2下列物质中互为同素异形体的是（）C60 和石墨 白磷和红磷 H2O 和 D2O N2 和 N6012 6C 和 13 6C CH2=CHCH2CH3 和 CH3CH=CHCH3ABC.D3下列各对物质中，属于同分异构体的是（）A.1H、2H、3HB.干冰和 CO2核心素养合作探究分享提升点 1 同素异形体的
5、判断例 1 下列各项描述的判断正确的是（）描述结论A由同种元素组成的物质一定是纯净物正确B科学家最近合成了一种新型的化合物 N4正确C红磷转化为白磷是物理变化错误D纳米泡沫碳和金刚石是同素异形体错误状元随笔 （1）纯净物与混合物的区别：纯净物由同种分子（或同种成分）构成的物质；混合物由不同种分子（或不同种成分）构成的物质。而由同一元素组成的物质可能为纯净物，如 O2；也可能为混合物，如 O2 与 O3。（2）同素异形体之间是不同的物质，其相互转化为化学变化。提升 1 C（石墨）一定条件 C（金刚石），该过程属于 变化，（填“有”或“无”）化合价变化，（填“是”或“不是”）氧化还原反应。关键能力
6、同素异形现象（1）产生同素异形现象的原因组成分子的原子个数不同，如氧气（O2）和臭氧（O3）。晶体中原子的成键方式和排列方式不同，如金刚石和石墨。（2）同素异形体的“同”“异”的含义“同”指元素相同；“异”指形成单质不同，结构不同，性质有差异。（3）同素异形体的“结构决定性质”同素异形体的结构不同，性质存在差异。物理性质不同，化学性质有的相似，有的相差较大。（4）有单质参加或有单质生成的反应不一定为氧化还原反应，如 3O2=放电2O3。提升点 2 同分异构现象例 2（1）互为同分异构体的物质一定具有的是 ，一定不会具有的是 。A相同的分子式 B相同的结构C相似的化学性质D相同的相对分子质量（2
7、）下列物质中与异戊烷属于同分异构体的是 。分子式相同是判断是否为同分异构体的前提。提升 2 下列各组物质中，两者互为同分异构体的是（）CuSO45H2O 和 CuSO43H2ONH4CNO 与 CO（NH2）2 与A.BCD关键能力四角度认识同分异构体（1）从物质看：互为同分异构体的物质只能是化合物。它们之间的转化属于化学变化，若共存则为混合物。（2）从分子式看：互为同分异构体的化合物，其分子式相同，相对分子质量也相同，但相对分子质量相同的化合物分子式不一定相同，如甲酸（HCOOH）和乙醇（CH3CH2OH）的相对分子质量均为 46。（3）从结构看：互为同分异构体的化合物，空间结构不同。（4）
8、从性质看：互为同分异构体的化合物，物理性质不同，化学性质可能相似。学考评价夯实测控演练1.（双选）下列说法正确的是（）A一种元素不一定只组成一种单质B一种单质可以由几种元素组成C同种元素组成的不同单质性质是不完全相同的D由碳元素组成的单质都是黑色的2下列叙述中，说明金刚石和石墨是同素异形体的是（）A它们都是熔、沸点很高的晶体B它们都是不溶于水的单质C二者是不同的单质，在一定条件下能相互转化D二者的结构不同，但化学性质相同3澳大利亚研究人员开发出被称为第五形态的固体碳，这种新的碳结构称作纳米泡沫，它外形类似海绵，密度极小，并且有磁性。纳米泡沫碳与金刚石的关系是（）A同一物质 B同分异构体C同位素
9、D同素异形体4（双选）白磷在高压下隔约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1 215.9 MPa，473 K隔绝空气黑磷，黑磷性质稳定，结构与石墨相似。下列叙述正确的是（）A黑磷与白磷互为同素异形体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5下列叙述正确的是（）A具有相同的相对分子质量和不同结构的现象，称为同分异构现象B具有相同的相对分子质量的物质一定具有相同的分子式C相对分子质量相同而结构不同的物质互称为同分异构体D互为同分异构体的物质是不同的物质6下列二者之间是同分异构体关系的是（）AB金刚石和石墨CDO3 和 O27下列物质中，互为同分异构体的有
10、；互为同素异形体的有 ；属于同位素的有 ；属于同一种物质的有 。练后感悟有关同分异构体的“三组一定和不一定”（1）分子式相同，一定有相同的相对分子质量，反之不一定成立。（2）分子式相同，一定有相同的最简式，反之不一定成立。（3）分子式相同，一定有相同的元素的质量分数，反之不一定成立。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 同分异构现象学业基础新知预习元素 单质 金刚石 石墨 O2 O3 4 网状 六边形 10 足球烯 11 共价键 12 共价键 13 分子间作用力 14 共价键 15 大 16 软 17 导电 18淡蓝 19 相同 20 不同 21 分子式 22 结构 2
11、3 化合物 24 C4H10 25 C4H10 26 27 28C2H6O 29C2H6O 30 31 32 78 即时自测1答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2解析：同素异形体是同一元素形成的不同单质之间的互称。答案：D3解析：属于同一种物质。答案：D核心素养例 1【解析】氧气和臭氧都是由氧元素组成的单质，它们的混合气体属于混合物，A错；N4 只含有一种元素，是一种新单质，不属于化合物，B 错；红磷和白磷属于同素异形体，同素异形体之间的转化均是化学变化，C 正确；纳米泡沫碳和金刚石是由碳元素组成的不同种单质，互为同素异形体，D 错。【答案】C提升 1 解析：石墨与金刚石互为同素
12、异形体，二者转化属于化学变化，反应中元素化合价不变，不是氧化还原反应。答案：化学 无 不是例 2【解析】(1)同分异构体分子式相同，故相对分子质量相同，结构不相同，化学性质可能相似也可能不同。(2)同分异构体分子式应相同，故 C 错误；同分异构体结构应不相同，而 D 选项中的物质与异戊烷结构相同，属于同一物质。【答案】(1)AD B(2)AB提升 2 解析：分子式必须相同而结构不同的物质才互称为同分异构体。中化学式不同，CuSO4 为离子化合物，并无分子存在。各组中，两者分子式相同，但结构不同，故两者互为同分异构体。答案：B学考评价1答案：AC2答案：C3答案：D4解析：黑磷也是磷元素组成的单质，A 正确；黑磷结构与石墨相似，类比石墨的导电性，B 正确；白磷、黑磷是不同的物质，C 错误；黑磷性质稳定，D 错误。答案：AB5答案：D6解析：A 项中两物质的分子式相同，结构不同，互为同分异构体；B、D 两项中的物质互为同素异形体；C 项中两物质的分子式不同，结构也不同，是不同物质。答案：A7解析：与互为同分异构体；和互为同素异形体；和互为同位素；和，和，和属同一种物质。答案：与 和 和 和、和、和
