第三单元 从微观结构看物质的多样性全国优秀课堂实录

化学必修2导学案

备课时间

2019年5月

7日

编制人

张向东

审核：

张向东

班级

小组

姓名

教师评价

化学必修2

专题1 微观结构与物质的多样性

编号06 nku.cm导第三单元

从微观结构看物质的多样性

第1课时

同素异形现象与同分异构现象 课时 第06课时

学习目标：掌握同素异形现象和同素异形体,掌握同分异构体。不同类型晶体的判断。

预习自学案

【预学、互学、展学】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________________________。

(2)同一元素可形成不同单质，这些单质互称为这种元素的____________。

来源：ziyuku.com

学

2．常见的同素异形体

案

(1)碳元素的同素异形体

单质

结构特征

每个碳原子与相邻的金刚石

______个碳原子以共价键结合，形成________结构

______结构，层内碳原子间以________结合成平面石墨

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____________ 由____个碳原子形成的封C60

闭笼状分子，形似足球，人们又称它为“足球烯”

【互学】

(2)氧元素的同素异形体

单质

性质

结构

相互转化

1

来源：ziyuanku.com主要性质

____色透明，______光泽、硬度____ 主要用途

装饰品，切割玻璃、花岗岩、做勘探钻头等

装

______色，质地较软，______导电

______等

订

线

O2

无色无味气体

O3

______色气体，有鱼腥味，氧化性______ 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______ 3O2=====2O3

放电

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(3)磷元素的同素异形体

导单质

性质

结构

【展学】

二、同分异构体

中华资源库 ziyuanku.com白磷

______固体，有剧毒。白磷在空气中能____，应保存在______中

红磷

____色固体，在空气中能稳定存在，在加热或点燃时也能燃烧

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______ 学

1．基本概念

(1)同分异构现象：________________________________的现象。

(2)同分异构体：____________________________________________________________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____________，其结构式分别为_______________________ _________________________________________________。

(2)乙醇和二甲醚：分子式均为____________，其结构式分别为_________________________ _______________________________________________。

课内探究学案

【展学、领学】一、同素异形现象初探

资料分析：

(1)我国在古代就燃烧木炭(C)来取暖。

(2)1772年拉瓦锡证明金刚石燃烧生成CO2，进一步测定后确定金刚石是由碳元素组成的单质。

(3)1779年舍勒证明石墨可燃，也生成CO2，进一步测定后确定石墨是由碳元素组成的单质。

(4)1799年法国科学家摩尔沃将一颗金刚石转变为石墨。

(5)1955年美国科学家霍尔在1 650 ℃、95 000个大气压下用石墨合成了金刚石。

思考：1．金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，那么它们是否是同一种物质？它们之间有什么关系？

2．石墨转化为金刚石是物理变化还是化学变化？

【固学】下列各组物质中，不属于同素异形体的是(

)。

A．金刚石、石墨 B．红磷、白磷

C．二氧化硫、三氧化硫D．二氧化碳、干冰

3.同素异形体之间在性质上有何差异？

【领学】同素异形现象

1．同素异形现象定义

一种元素形成几种不同单质的现象叫做同素异形现象。同一元素形成的不同单质，这些单质互称为这种元素的同素异形体。

在常见的元素中，碳、氧、硫、磷等存在着同素异形现象。同一元素的不同单质化学性质相似， 案

装

订

线

2

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但物理性质差异很大，这是因为不同单质中，原子排列情况不同的缘故。

2．几种同素异形体的比较

(1)金刚石、石墨、富勒烯的比较

金刚石

石墨

富勒烯

碳原子形成的封闭笼层状结构，层内原子状分子，C60中有12个结构

空间网状结构

间以共价键结合成平正五边形，20个正六面正六边形

边形

无色透明，有光泽，灰黑色，质地软，熔性质

熔点低

十分坚硬，熔点高

点高

(2)氧气与臭氧的比较

氧气

臭氧

气态呈淡蓝色，液态呈深蓝色，物理性质

无色气体，液态时呈淡蓝色

固态呈紫黑色

化学性质

有强氧化性

氧化性比氧气更强

转化

O2在放电时转化成O3，O3在催化剂存在时又可分解为O2

温馨提示：O3与O2的相互转化：

2O3=====3O2

3O2=====2O3

上述反应不是氧化还原反应，因为无元素化合价的变化。故有单质参加和生成的反应不一定是氧化还原反应。

【展学、领学】二、探究同分异构现象

下列各组物质属于同分异构体的是(

)。

1213A． 6C与 6C B．O2与O3

催化剂放电

装

订C．与

线D．与

【互学】

同分异构体的分子式相同，所以其相对分子质量也一定相同。那么，相对分子质量相同的化合物是否一定是同分异构体呢？

【领学】同分异构现象

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。分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。如正丁烷和异丁烷、乙醇和二甲醚等。

正丁烷 异丁烷

乙醇 二甲醚

上述正丁烷与异丁烷、乙醇与二甲醚互称为同分异构体。

2．同分异构体的判断

(1)同分异构现象主要表现在有机物中。

(2)两化合物互为同分异构体的必备条件有二：①二者的分子式应相同；②二者的结构应不同。

(3)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)必然相同；但相对分子质量相同的两种化合物不一定是同分异构体(如CO和C2H4不是同分异构体)。

(4)含有相同原子种类和数目的分子可能具有不同的结构是同分异构现象普遍存在的本质原因。

3

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装

【固学】

1．2012年4月17日，世界著名的化学家，C60的发现者罗伯特·科尔被南开大学聘为客座教授。下列关于C60的说法正确的是(

)。

A．C60是科学家新近发现的一种新化合物

B．C60是碳的一种同素异形体

C．C60不导电，所以不可能应用于材料科学领域

D．C60相对分子质量为720

2．下列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

3．下列说法正确的是(

)。

A．相对分子质量相同的物质一定是同一种物质

B．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体

C．白磷和红磷是同分异构体

D．分子式相同的不同物质一定互为同分异构体

4．根据以下叙述，回答(1)～(2)小题。

大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光，保护地球上的生物不受紫外光的伤害。氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解，产生Cl原子，Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用，臭氧的分子式为O3。有关反应为

O3=====O2＋O Cl＋O3=====ClO＋O2

O＋ClO===Cl＋O2

总反应为2O3===3O2。

(1)在上述臭氧变成氧气的过程中，Cl原子是________。

A．反应物 B．生成物

C．中间产物 D．催化剂

(2)O3和O2是________。

A．同一种物质 B．氧的同素异形体

C．氧的同位素 D．同一种元素

【悟学】

光光

订

线

4