第1课时同素异形现象与同分异构现象学习目标核心素养建构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。[知识梳理]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同素异形现象。(2)同一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4个碳原子以共价键结合，形成空间网状结构无色透明，有光泽、硬度高装饰品，切割玻璃、花岗岩，做勘探钻头等石墨层状结构，层内碳原子间以共价键结合，每一层内碳原子排列成平面六边形，一个个六边形排列成平面网状结构，层间碳原子间存在分子间作用力灰黑色，质地较软，能导电可做润滑剂和电极等C60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“足球烯”(2)氧元素的同素异形体单质O2O3性质无色无味气体淡蓝色气体，有鱼腥味，氧化性极强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不同相互转化3O2=====2O3(3)磷元素的同素异形体单质白磷红磷性质蜡状固体，有剧毒。白磷在空气中能自燃，应保存在冷水中红棕色固体，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不同【自主思考】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？提示金刚石和石墨晶体中碳原子的成键方式和排列方式不同。2.12C、14C、C60互为同素异形体，对吗？提示不对，同素异形体指的是同种元素组成的不同单质之间，而12C、14C是原子，不是单质。二、同分异构体1.基本概念(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的互称。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C4H10，其结构式分别为：。(2)乙醇和二甲醚：分子式均为C2H6O，其结构式分别为：。【自主思考】3.对比正丁烷和异丁烷、乙醇和二甲醚的结构式，概述同分异构体形成的原因。提示分子中原子的成键方式和连接顺序的不同，造成了同分异构现象。[效果自测]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。()(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)CH3CHCH2与互为同分异构体。答案(1)×(2)×(3)×(4)√2.下列物质之间的相互关系错误的是()A.CH3—CH2—NO2和H2N—CH2—COOH互为同分异构体B.O2和O3互为同素异形体C.H和T互为同位素D.冰和干冰为同一种物质解析A项中给出的两种物质的结构虽然不同，但其分子式相同，所以两者属于同分异构体，A项正确；B项中给出的两种物质是由同一元素形成的不同单质，属于同素异形体，B项正确；C项中给出的两种微粒为同一元素的不同原子，属于同位素，C项正确；干冰的成分是CO2，而冰的成分是H2O，D项错误。答案D探究一、同素异形体的判断【合作交流】1.氕、氘、氚形成的氢气单质互称为同素异形体吗？提示不是。因为形成的H2结构相同性质相同。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？提示(1)同素异形体的物理性质不同，化学性质相似。(2)不同的单质间的转化属于化学变化。【点拨提升】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。3.产生同素异形现象的原因(1)组成分子的原子个数不同。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。4.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，有些相差很大，但是存在活泼性的差异。如：金刚石硬度很大，不能导电，而石墨硬度较小，层与层之间能滑动、导电性能好；但两者化学性质相似(与O2反应、具有还原性等)。...
