同素异形现象和同分异构现象

同素异形现象和同分异构体学案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高一化学教学案（6）专题1 微观结构与物质的多样性第三单元从微观结构看物质的多样性同分异构现象和同分异构体编写：许乃祥审核：于建东班级：学号：姓名：【学习目标】1、了解同素异形现象、同素异形体，学会对同素异形体的判断。

了解碳、氧、磷三种元素的几种常见同素异形体。

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、运用活动与探究方法，学习正丁烷和异丁烷的同分异构现象；认识物质的多样性与微观结构的关系。

【知识梳理】一、同素异形现象1、同素异形现象：。

2、同素异形体：。

特点：（1）同种元素（2）不同种单质（3）化学性质相似（4）结构不同二、常见的同素异形体注意：除了C有同素异形体外，O、S、P也有同素异形现象。

思考：（1）Na和Na+是同素异形体吗（2）金刚石和石墨都是C单质，为什么它们的物理性质却有巨大的区别2三、同分异构体、同分异构现象[[小结]：分子式，但是空间结构。

[阅读]：见教材P21表1-91．同分异构体2．同分异构现象34【典例分析】例1： Se 是人体必需微量元素，下列关于 的说法正确的是 （ ）A ． 互为同素异形体B ． 互为同位素C ． 分别含有44和46个质子D ． 都含有34个中子例2： 将白磷隔绝空气加热到260o C 可转变为红磷，以下说法正确的是 （ ）A ．白磷转变为红磷是一个吸热过程B ．红磷比白磷稳定C ．白磷转变为红磷时有热量放出D ．白磷比红磷稳定 例3：下列化学式中,只表示一种纯净物的是 ( )例4：有下列各组物质:A 、水银和汞B 、C C 136126和 C 、红磷 、白磷 D 、金刚石与石墨E 、 CH 3CH 2CHO(丙醛)和 CH 3-CO-CH 3(丙酮)F 、氯水和液氯G 、醋酸与乙酸（1）互为同位素的是________（2）互为同分异构体的是________ （3）互为同素异形体的是________（4）属于同一化合物的是________ 【思维训练】1．大气层外的臭氧层的作用是 （ ）A ．吸收CO 2B ．分解补充O 2C ．吸收红外线D ．吸收紫外线 2．下列关于臭氧性质的叙述中不正确的是 （ ）A ．臭氧比氧气的氧化性更强，常温下能将Ag 、Hg 等较不活泼的金属氧化B ．臭氧可以杀死许多细菌，是一种良好的消毒剂C ．臭氧和活性炭一样，能够吸附有机色素，是一种很好的脱色剂D．臭氧和氧气一定条件下可以相互转化3．下列各组物质属同素异形体的是（）A．16O和18O B．金刚石、石墨和C60 C． O2和O3D．H2O和H2O24．简单原子的原子结构可用右下图形象表示：其中●表示质子或电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是（）A．①②③互为同位素 B．①②③互为同素异形体C．①②③是三种化学性质不同的粒子 D．①②③具有相同的质量数5．正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是（）A．具有相似的化学性质 B．具有相同的物理性质分子具有相同的空间结构 D．分子式相同，但分子内碳原子的结构方式6．属于同分异构体的是：（）A．O2和O3B．2H2和3H2 C．H2O与H2O2 D．C2H5COOH与以下物质的贮存方法正确的是 ( )A.少量白磷贮存在二硫化碳中B.氢氧化钠贮存在带玻璃塞的试剂瓶中C.少量的钠贮存在酒精中硝酸银贮存在棕色试剂瓶中8．据报道，N5是破坏力极强的炸药之一，18O2是比黄金还要贵的物质。

PPT展示：2、“乙醇和二甲醚”
思考：正丁烷和异丁烷，乙醇和二甲醚在结构上有什么特点？为什么性质上有差异？
板书：二、同分异构现象和同分异构体
1、同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。

2、同分异构体：分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。

讲解：
(1)两化合物互为同分异构体的必备条件有两点：
①两者的分子式相同；
②两者的结构不同。

(2)两化合物互为同分异构体，则两化合物的相对分子质量及各元素的组成(含量)相同。

(3)相对分子质量相同的两化合物不一定互为同分异构体(如CO和N2不互为同分异构体)。

PPT展示：
课堂练习2：
关于同分异构体的叙述正确的是（）
A.相对分子质量相同而结构不同的化合物互称为同分异构体
B.分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体
C.同分异构体之间由于分子组成相同，所以它们的性质相同
D.只有少数的有机物之间存在同分异构现象
课堂小结：
作业布置
板书设计
教学后记。

同位素的表示符号同位素是具有相同原子序数的同一化学元素的两种或多种原子之一，在元素周期表上占有同一位置，化学行为几乎相同，但原子质量或质量数不同，从而其质谱行为、放射性转变和物理性质(例如在气态下的扩散本领)有所差异。

同位素的表示是在该元素符号的左上角注明质量数，例如碳14，一般用14C而不用C14。

自然界中许多元素都有同位素。

同位素有的是天然存在的，有的是人工制造的，有的有放射性，有的没有放射性。

同一元素的同位素虽然质量数不同，但他们的化学性质基本相同（如：化学反应和离子的形成），物理性质有差异[主要表现在质量上（如：熔点和沸点）]。

自然界中，各种同位素的原子个数百分比一定。

同位素是指具有相同核电荷但不同原子质量的原子（核素）称为同位素。

在19世纪末先发现了放射性同位素，随后又发现了天然存在的稳定同位素，并测定了同位素的丰度。

大多数天然元素都存在几种稳定的同位素。

同种元素的各种同位素质量不同，但化学性质几乎相同。

同素异形体，是相同元素组成，不同形态的单质。

如碳元素就有金钢石、石墨、无定形碳等同素异形体。

同素异形体由于结构不同，彼此间物理性质有差异；但由于是同种元素形成的单质，所以化学性质相似。

同分异构体：化学上，同分异构体是一种有相同化学式，有同样的化学键而有不同的原子排列的化合物。

简单地说，化合物具有相同分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体。

很多同分异构体有相似的性质。

同系物定义化学上，我们把结构相似，组成上相差1个或者若干个某种原子团的化合物互称为同系物。

多用于有机化合物。

旧定义（在比较旧的化学书上可能存在这个概念）化学上，我们把结构、化学性质、通式相似，组成上相差1个或者若干个CH2原子团(系差)具有相同官能团的化合物统称为同系物。

“五同”的辨析与判断“五同”是指同位素、同素异形体、同系物、同分异构体、同种物质，下面从若干方面对这五个概念实行分析、比较，以加深对五个概念的理解与理解，掌握判断的方法和技巧。

一.“五同”的概念1.同位素：质子数相同质量数（或中子数）不同的原子互称同位素。

2.同素异形体：同种元素形成多种不同单质的现象叫做同素异形现象，同种元素形成的不同单质互为同素异形体。

3.同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH 2原子团的物质互称为同系物。

4.同分异构体：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构式的现象，叫做同分异构现象。

具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。

5.同种物质：组成和结构都相同的物质。

三.“五同”的分类与判断 1.同位素多数元素都存有同位素，如1 1H 2 1H 3 1H , 12 6C 13 6C 146C , 少数元素不存有同位素，如钠、氟等元素不存有同位素。

同位素要求质子数相同且中子数不同。

如果质子数中子数都相同，则为同种原子。

同位素适用于原子之间，不适用于分子、离子等微粒。

例1.下列各组微粒中互为同位素的一组的是 （ ）A. D 与2 1HB. 质量数均为40的两原子C. 3 1H 与1 1H +D. 16O 、17O 、18O答案：D解析：A 项中D 与2 1H 为同种原子；B 项中质量数相同能够是同种原子，也能够是不同元素的不同原子，如4019K 和40 20Ca 质量数均为40 ；C 项中原子与离子不能互为同位素；D 项为氧元素的三种不同原子，质子数相同，均为8，中子数不同，分别为8、9、10，互为同位素。

2.同素异形体形成方式有三种：（1）组成分子的原子数不同 如氧气（O 2）和臭氧 （O 3）(2) 晶体中原子的排列方式不同 如金刚石与石墨(3)晶格中分子的排列方式不同 如斜方晶硫与单斜晶硫红磷和白磷的形成方式复杂，分子中原子的数目不同，而原子的排列方式也不同。

同素异形体适用于单质，元素相同且性质不同。

一、同素异形现象、同素异形体（1）概念：一种元素形成几种单质的现象，叫同素异形现象。

（2）表现：同素异形现象表现为一种元素具有几种单质，这几种单质都是这种元素的同素异形体.（3）同素异形体的性质：①构成同素异形体的原子数目和成键方式都不同，所以表现出的物理性质有很大的差别。

如氧气和臭氧：氧气是无色、无味的气体，而臭氧是淡蓝色有鱼腥味的气体；②同素异形体在一定条件下能互相转化，这是化学变化，如氧气转化为臭氧，石墨转化为金刚石，红磷转化为白磷等等。

（4）常见的同素异形体：①碳元素的同素异形体：金刚石、石墨和富勒烯（包括C60、C70和单层或多层的纳米碳管等）都是碳元素的重要单质；②氧元素的同素异形体：氧气和臭氧都是氧元素的单质；③磷元素的同素异形体：磷元素可以形成多种单质，白磷和红磷是磷元素常见的两种单质④硫元素的同素异形体：硫元素可以形成多种单质，S2、S4、S6、S8等，S6和S8是硫元素常见的同素异形体。

特别说明：同素异形体是一种元素形成的不同单质，既不是由相同元素组成的不同化合物，也不是同种元素形成的几种原子，更不是形态不同的同一物质。

例如：①都由碳氧两种元素组成的CO和CO2；②都由SiO2组成的石英和水晶；③都由氢元素形成的三种原子氕、氘，氚等；④气态氢和液态氢，二氧化碳和干冰；⑤冰和水等都不是同素异形体。

例1、以下各组物质中互为同素异形体的是（）A. 金刚石与石墨B. 氕、氘和氚C. 二氧化碳和干冰D. 石灰石和生石灰【解析】A 点拨：本题主要考查同素异形体的概念以及对同素异形体的理解，同素异形体是同一元素形成的不同单质，为单质，应该与同一物质、同位素和同分异构体区分开来。

金刚石和石墨是碳元素的两种不同单质，A选项正确；氕、氘和氚是氢元素的三种不同原子，不是氢元素的单质，故B选项错误：二氧化碳和干冰是同一物质，故C选项错误；石灰石的主要成分为碳酸钙，生石灰的主要成分为氧化钙，是两种不同的化合物，故D选项错误。