第 三 單 元 從 微 觀 結 構 看 物 質 的 多 樣 性同素異形現(xiàn)象同分異構現(xiàn)象專 題 1 微 觀 結 構 與 物 質 的 多 樣 性 世 界 上 最 大 的 鉆石 庫 利 南 一 號 石墨C60灰黑色固體最 硬 的 ， 無 色透 明 的 晶 體 深 灰 色 、 不 透 明 、質 軟 、 易 導 電 的 片狀 固 體 C60的 結 構金 剛 石 的 結 構思 考 ： 為 什 么 同 種 元 素 組 成 的 不 同 種 單 質 的 性 質 相 差 這 么 大 呢 ？石 墨 的 結 構 結 構 決 定 性 質 碳 納 米 管 同 素 異 形 體 ： 同 種 元 素 組 成 的 性 質 不同 的 幾 種 單 質 。例 如 ：C元 素 的 同 素 異 形 體 有 ： 金 剛 石 、 石 墨 、 C60，O元 素 的 同 素 異 形 體 有 ： O2、 O3，P元 素 的 同 素 異 形 體 有 ： 紅 磷 、 白 磷同 素 異 形 現(xiàn) 象 ： 同 種 元 素 形 成 的 單 質 性 質不 同 的 現(xiàn) 象一 、 同 素 異 形 現(xiàn) 象 1實 例 ：氧 元 素 的 不 同 單 質 氧 氣 與 臭 氧 的 物 理 性 質 比 較 ：化 學式 顏 色（ 氣 態(tài) ） 氣 味 沸 點 溶 解 性氧 氣 O2 無 色 無 味 183 0.030臭 氧 O3 淡 藍 色 魚 腥 味 112.4 O2 氧 氣 與 臭 氧 的 分 子 結 構 ： 觀 察 ： 1980-1991年 “ 臭 氧 洞 ” 的 變 化 磷 元 素 的 不 同 單 質 比 較 ：拓 展 視 野 同 素 異 形 體 的 化 學 性 質 基 本 相 同 (2)氧 氣 和 臭 氧 都 具 有 強 氧 化 性 ， 臭 氧 的 氧 化 性 更 強 。一 、 同 素 異 形 現(xiàn) 象 (1)C+ O2 =CO2點 燃 (3)4P+ 5 O2 = 2P2O5點 燃 同 素 異 形 體 之 間 轉 化（ 金 剛 石 ）石 墨 C )(1)C 一 、 同 素 異 形 現(xiàn) 象 (2) O2 = O3放 電 分 子 式 相 同 的 物 質 一 定 是 同 一 種物 質 嗎 ?討 論 動 手 并 思 考 : 制 作 C4H10可 能 的 結 構 模 型正 丁 烷 異 丁 烷 C CC CH H H HH H H HH H C CC CH HH HH H HHH H 問 題 1:對 比 兩 個 模 型 ,找 找 它 們 的 聯(lián) 系 ?共 同 點 : 不 同 點 :分 子 式 相 同 結 構 不 同同 分 異 構二、同分異構現(xiàn)象同分異構體化 合 物 具 有 相 同 的 分 子 式 ， 但 具 有 不同 結 構 的 現(xiàn) 象 ， 叫 做 同 分 異 構 現(xiàn) 象 。具 有 同 分 異 構 現(xiàn) 象 的 化 合 物 互 稱同 分 異 構 體 。問 題 2:同 分 異 構 體 間 性 質 有 無 差 異 ? 同分異構體間的物理性質差異物 質 正 丁 烷 異 丁 烷熔 點 / -138.4 -159.6沸 點 / -0.5 -11.7液 態(tài) 密 度 /gcm -3 0.5788 0.557結 論 ： 分 子 式 C2H6O C2H6O球 棍 模 型結 構 式名 稱沸 點C2H6O 乙 醇 二 甲 醚78 23 有 機 物 種 類 繁 多 的 原 因 有 機 物 中 可 以 含 一 個 碳 原 子 ,也 可 成 千 上 萬 個 碳 原 子 。 碳 原 子 之 間 可 有 單 鍵 、 雙 鍵 、 三 鍵 ， 也 可 有 環(huán) 狀 結 構 。 大 量 存 在 同 分 異 構 現(xiàn) 象 。 比 較同素異形體、同分異構體、同位素三 個 概 念同素異形體同分異構體同位素相 同 點不 同 點研 究 對 象 同 一 種 元素 組 成結 構 不 同 分 子 式 相 同分 子 結 構不 同 質 子 數(shù) 相 同的 同 種 元 素中 子 數(shù)不 同單 質 化 合 物 原 子O 2 O3白 磷 紅 磷 C4H10 11H12H13H 有 下 列 各 組 物 質 : A、 6C與 6 CB、 金 剛 石 與 石 墨 C、 乙 醇 與 二 甲 醚D、（ 1） 互 為 同 位 素 的 是 _（ 2） 互 為 同 素 異 形 體 的 是 _（ 3） 互 為 同 分 異 構 體 的 是 _12 13CH3CHCH2CH3CH3 CH3 C CH3CH3CH3