同素异形现象

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。

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一、同素异形现象1．同素异形现象和同素异形体(1)同一种元素能够形成几种不同的单质的现象叫做同素异形现象。

(2)同一种元素可形成不同单质，这些单质互称为这种元素的同素异形体。

2．常见的同素异形体(1)碳的同素异形体(2)氧的同素异形体(3)磷的同素异形体对同素异形体的理解(1)组成元素：只含有一种元素。

(2)物质类别：互为同素异形体的只能是单质。

(3)性质关系：同素异形体之间的物理性质有差异，但化学性质相似。

(4)相互转化：同素异形体之间的转化属于化学变化，因为转化过程中有化学键的断裂与形成。

(5)同素异形体之间的转化既有单质参加，又有单质生成，但由于没有涉及化合价的变化，一般认为这种转化属于非氧化还原反应。

例1意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。

N4分子结构如图所示，下列说法正确的是()A．N4属于一种新型化合物B．N4转化为N2属于物理变化C．N4的摩尔质量为56D．N4与N2互为同素异形体考点同素异形现象题点同素异形体的相关综合答案 D解析N4是一种单质，与N2互为同素异形体，二者之间的转化属于化学变化，N4的摩尔质量为56 g·mol－1。

例2下列关于碳元素的同素异形体的叙述正确的是()A．碳元素形成的各种单质称为碳元素的同素异形体B．碳元素的同素异形体结构虽然不同，但性质差别不大C．碳元素的同素异形体性质不同，其用途相同D．碳元素的同素异形体只有金刚石、石墨和C60考点同素异形现象题点碳的同素异形体答案 A解析碳元素形成的不同单质原子间的排列方式不同，物理性质差别较大，化学性质相似，用途不同，如金刚石和石墨；金刚石、石墨和C60只是三种主要的碳单质。

二、同分异构现象1．同分异构现象和同分异构体(1)化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，称为同分异构现象。

(2)分子式相同而结构不同的化合物，互称为同分异构体。

《同素异形现象》教案【教材分析】同素异形现象是构成物质多样性的主要形式之一。

《学科教学指导意见》对本课教学内容的基本要求是：1、从微观结构了解物质形态的多样性2、以碳、氧的同素异形体为例认识同素异形现象。

本节学习的微观结构知识既是化学键及结构决定性质等知识的初步应用，以及强化学习元素周期表的知识，也为后面《不同的晶体类型》和选修模块《物质结构与性质》的学习奠定基础。

【学情分析】本节课授课对象是高一下学期的学生，通过必修Ⅰ及周期表的学习，学生已经积累了一些关于物质多样性与微观结构的有关感性认识，但对性质与结构的关系认识不够深刻。

学生已经学习过化学键的基础知识，并具备了通过模型简单分析金刚石和石墨结构差异的能力，但是学生没有学过立体几何，空间想象能力较差，对了解金刚石和石墨的微观结构存在一定困难。

随着学生学习深入、智力和思维水平发展，具备了从微观结构角度认识物质多样性的能力，从而拓展知识面，建立完整的知识体系。

【教学目标】<一>知识与技能1、了解金刚石和石墨微观结构特点；2、理解同素异形现象的概念；3、了解同素异形现象与物质多样性的关系；<二>过程与方法1、通过金刚石和石墨的对比，认识到两者的差异以及造成差异的原因；2、通过臭氧和氧气的转化，加深对同素异形现象的直观认识；<三>情感态度与价值观1、通过化学史介绍，了解科学发展的历程；2、通过对富勒烯、臭氧层的介绍，了解相关的科学发展和环境问题；3、感受氧气和臭氧转化实验，发展学习化学的兴趣。

【教学重难点】重点：以金刚石和石墨为例认识由于微观结构的不同而导致的同素异形现象难点：金刚石、石墨的微观结构并运用结构解释现象；同素异形现象和同位素的比较【教学方法】主要的教法：讲授法，提问法，实验法，归纳法，多媒体辅助法主要的学法：观察法，讨论法，练习法【教学手段】教学用具：多媒体，课件【教学过程】本节课分为三个环节。

环节一、设置情节，构建新知（通过金刚石和石墨的对比，穿插化学史资料）【引入】为什么一百多种的元素能形成数千万种不同的物质？同时展示元素周期表。