第三单元从微观结构看物质的多样性-(2)VIP免费

第三单元从微观结构看物质的多样性同素异形现象人类已发现的元素仅100多种，而这些种类有限的元素却构成数千万种不同的物质，你们知道这是为什么吗？同素异形现象同分异构现象无色透明，折光性好。用于某些精密光学仪器金刚石性质金刚石，是已知天然矿物中的最硬物质。钻头、轴承、武器装备等。金刚石颜色状态硬度导电性用途无色透明晶体最硬的天然物质不导电装饰品切割玻璃、大理石钻探机钻头石墨性质1564年发现石墨滑腻代替原书写用品“铅”。灰黑质软金刚石颜色状态硬度导电性用途无色透明晶体最硬的天然物质不导电装饰品切割玻璃、大理石钻探机钻头石墨灰黑色不透明固体最软矿物之一导电铅笔芯电极、润滑剂为何金刚石和石墨在硬度和导电性方面有如此大的区别？金刚石晶体结构石墨晶体结构金刚石是正四面体空间网状结构，原子间的作用力很强石墨是层状结构，层间石墨是层状结构，层间分子间作用力弱，所以分子间作用力弱，所以层与层之间易滑动层与层之间易滑动金刚石和石墨物理性质的差异，主要是由于它们晶体中碳原子的成键方式和排列方式不同引起的。金刚石石墨1985年，科学家克鲁托、斯莫利、柯尔，通过激光照射石墨实验，发现碳新型单质C60分子。并绘制出由20个正六边形和12个正五边形构成的“笼状”分子结构，命名为“富勒烯”，又称为“足球烯”。1996年三人因此获诺贝尔化学奖。拓展视野1C60结构●北京大学，1990年起步，首次获得K3C60超导体●吉林大学，理论研究工作突出富勒烯（1）空心笼结构“包裹”一些金属离子，制成超导材料。（2）空心笼结构“包容”一些治疗癌症放射性元素药物，减少对人体的伤害。（3）不损坏结构基础上，吸附和放出电子，制成高效化学电池。（4)纳米材料、、、科技前沿“笼状”分子应用研究4.24.2碳碳CarbonCarbon更多的单质碳：更多的单质碳：CC2020CC4040CC7070CC100100CC120120CC9090CC540540CC8686CC8080纳米碳管结构模型它是石墨中一层或若干层碳原子卷曲而成的笼状“纤维”，内部是空的，外部直径只有几到几十纳米，轻而结实。用途：防弹背心，锂电池的电极，可做成地球-月球乘人的电梯等。纳米碳管片段我们通常把碳元素形成多种单质的这种现象称为同素异形现象，把金刚石、石墨和C60等互称为碳元素的同素异形体。1、同素异形现象一、同素异形现象同一种元素形成几种不同单质的现象。同一种元素形成的不同的单质。2、同素异形体①同种元素②不同单质[注意]③结构不同金刚石、石墨、无定形碳、C60（足球烯）、C70、纳米碳管等实例(1)碳元素的不同单质[问题1]Na和Na+、16O和18O是同素异形体吗？为什么？除了碳元素有同素异形体外，你知道还有什么元素也存在同素异形现象？除了碳元素外，在常见的元素中，还有氧、硫、磷等元素也存在同素异形现象。[问题2]如：O2和O3，红磷和白磷等问题探究一怎样用实验证明金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质？金刚石和石墨在氧气中燃烧均只生成二氧化碳气体。C+O2==CO2点燃石墨金刚石石墨金刚石隔绝空气加热到隔绝空气加热到1000℃1000℃高温、高压、催化剂高温、高压、催化剂实例：（2）氧元素的不同单质O2O3色、态、味溶解度化学性质用途无色无味气体鱼腥味淡蓝色气体不易溶于水比O2易溶于水S+O2==SO2点燃2CO+O2==2CO2点燃强氧化性、不稳定性、漂白、杀菌消毒呼吸、燃烧等脱色剂、消毒剂性质对比放电3O22O32O33O2O2和O3之间的转化活性基因下列各组物质中，互为同素异形体的是：Na和Na+、Fe2O3和Fe3O4、S2和S8、1H和2H同素异形体与同位素比较：同素异形体同位素概念研究对象常见实例同一种元素形成的不同单质质子数相同、中子数不同的原子单质原子1H、2H、3H12C、14C等金刚石、石墨O3、O2等实例：（3）磷元素的不同单质①红磷与白磷的物理性质比较：（自学）白磷红磷色态着火点溶解性毒性保存方法白色（或淡黄色）蜡状固体红棕色粉末状固体40℃自燃240℃不溶于水，易溶于CS2不溶于水，也不溶于CS2剧毒无毒保存在冷水中密封保存白磷和红磷隔绝空气加热到隔绝空气加热到260℃260℃红磷白磷白磷隔绝空气加热到隔绝空气加热到416℃416℃迅速冷却迅速冷却白磷白磷：：白白色或色或浅黄浅黄色色蜡蜡状固体，...