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【目标导航】1.以碳元素的几种单质为例，认识同素异形现象。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。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。【自主学习】一、同素异形现象1．基本概念(1)同一种元素形成几种不同单质的现象叫做________________________。(2)同一元素可形成不同单质，这些单质互称为这种元素的____________。2．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______个碳原子以共价键结合，形成________结构____色透明，______光泽、硬度____装饰品，切割玻璃、花岗岩、做勘探钻头等石墨______结构，层内碳原子间以________结合成平面六边形，一个个六边形排列成平面网状结构，层间碳原子间存在__________________色，质地较软，______导电______等C60由____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______色气体，有鱼腥味，氧化性______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______相互转化3O2eq\o(=====,\s\up7(放电))2O3(3)磷元素的同素异形体单质白磷红磷性质______固体，有剧毒。白磷在空气中能____，应保存在______中____色固体，在空气中能稳定存在，在加热或点燃时也能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______[议一议]1.金刚石和石墨都是由碳元素组成的，为何存在物理性质的差异？2．同素异形体之间物理性质和化学性质是否相同？同素异形体之间的相互转化是化学变化还是物理变化？3．12C、14C、C60互为同素异形体吗？二、同分异构体1．基本概念(1)同分异构现象：________________________________的现象。(2)同分异构体：____________________________________________________________互称。2.几种常见的简单有机物的同分异构体(1)正丁烷和异丁烷：分子式均为____________，其结构式分别为________________________________________________________________________。(2)乙醇和二甲醚：分子式均为____________，其结构式分别为________________________________________________________________________。[议一议]1．对比正丁烷和异丁烷、乙醇和二甲醚的结构式，简述同分异构体形成的原因。2．相对分子质量相等的两种物质是否为同分异构体？【难点突破】一、同素异形体判断1．同素异形体的含义(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。2．产生同素异形现象的原因(1)组成分子的原子个数和成键方式不同。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。3．同素异形体性质不同的原因(1)由于分子组成或晶体结构不同，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，但是存在活泼性的差异，有些相差很大。(2)同素异形体之间的转化属于化学变化，但不是氧化还原反应。例1下列各组物质中，属于同素异形体的是()A．16O和18OB．红磷、白磷C．二氧化硫、三氧化硫D．二氧化碳、干冰变式训练1下列叙述中，正确的是()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似的化学性质C．金刚石转化为石墨，有单质生成，该反应属于氧化还原反应D．C60是新发现的一种碳的化合物解题反思由同一种元素组成的物质可能是纯净物，也可能是混合物；同素异形体间的转化属于化学变化；同素异形体的物理性质不同，化学性质可能相似，也可能不同；同素异形体之间的转化是非氧化还原反应。二、同分异构体同位素、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概念具有相同质子数和不同的中子数的同一元素的原子由同种元素形成的不同单质分子式相同，但结构不同的化合物适用对象原子单质化合物结构同质