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1、第三单元 从微观结构看物质的多样性,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?,你知道吗,同素异形现象同分异构现象,种类有限的元素构成数不清的物质,你们知道哪种元素形成的物质种类最多吗?,碳在地壳中的含量只占0.087%。但含碳元素的单质和化合物达到90%以上。它们在国民经济和我们日常生活里占有非常重要的地位。,碳生命的基础元素,碳元素的单质,金刚石,石墨,天然最硬物质,最软矿物之一,很高,很高,导电,不导电,装饰品切割玻璃、大理石钻探机钻头,铅笔芯 H.B电极、坩埚,金刚石与石墨的比较,金刚石、石墨的用途:,为何金刚石和石墨在硬度和导电
2、性方面有很大的差异?,问题探究,金刚石晶体结构,石墨晶体结构,金刚石是正八面体结构,原子间的作用力很强,石墨是层状结构,层间分子间作用力弱,所以层与层间易滑动,金刚石和石墨物理性质的差异,主要是由于碳原子排列结构的不同引起的,其中C60是60个碳原子形成的封闭笼状分子,形似足球,故 称之为“足球烯”),富勒烯:固态碳的第三种结构形式,三维空心球状结构(包括C60、C70和纳米碳管等),碳纳米管,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等互称为同素异形体。,同素异形现象:同种元素形成多种不同单质 的现象。,同素异形体:同一种元素形成的不同单质。,一、同素异形
3、现象,强调:,(1)同种元素;,(2)单质;,(3)结构不同。,例1:,近年来,科学家发现一种新的由碳元素组成的物质,化学式为C60,下列说法中错误的是()A C60由分子构成B C60和石墨、金刚石都是碳的同素异形体C C60在纯氧中充分燃烧生成CO2D C60的摩尔质量为720,D,思考:,钠原子(Na)和钠离子(Na+)都是同一种元素钠元素形成的,它们是同素异形体吗?Fe2O3和Fe3O4的组成元素完全相同,它们是同素异形体吗?1H与1H互为什么关系?,2,1,同素异形体与同位素的比较,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、3H35Cl、37Cl
4、,金刚石、石墨O3、O2,例2:,据报道,最近科学家在宇宙中发现了H3分子,则H2和H3属于()A 同位素 B 同素异形体 C 同分异构体 D 同种物质,B,例3,下列各组中不属于同素异形体的是A 金刚石与C60B 红磷与白磷C NO与NO2D 8O 与 8O,16,18,CD,【讨论】,在此之前,你是否已经学过其它的同素异形体?氧气与臭氧为氧元素的同素异形体;红磷与白磷为磷元素的同素异形体,其它同素异形体,臭氧的化学性质与用途,1、极强氧化性2、不稳定性 思考:上述反应是否为氧化还原反应?为什么?否,因为没有元素化合价的变化。3、用途:脱色剂、消毒剂,2O3 3O2,自然界90的臭氧集中在离
5、地面1550 km的大气平流层中,它是由氧气吸收太阳紫外线辐射而生成的。臭氧层能使地球上的生物免受太阳光中紫外线的伤害,是“生命卫士”。近年来的测量结果表明,臭氧层开始变薄,甚至出现空洞。2000年,南极上空的臭氧层空洞面积达28107km2,相当于澳大利亚国土面积的4倍。关于引起臭氧层被破坏的原因有多种解释,但一般认为氟氯烃(氟利昂,广泛用于制冷剂和发泡剂等)的大量使用和喷气式飞机、火箭、导弹将大量废气排放到高空,加速了臭氧分解。保护高空臭氧层,是科学家研究的重要课题。,资料卡,臭氧洞的 扩大,白磷:,白色或浅黄色蜡状固体,剧毒。不溶于水,着火点是40OC,熔点44OC,隔绝空气260OC得
6、红磷.,暗红色粉末,无毒,不溶于水,着火点246OC、416OC升华(隔绝空气)气体骤冷后得白磷。,红磷:,拓展视野,讨论:,根据以上同素异形体的学习,请归纳小结:同素异形体之间,什么性质相同?什么性质不同?为什么?,同素异形体的化学性质基本相同(由同种元素形成的单质),(2)氧气和臭氧都具有强氧化性,臭氧的氧化性更强。,同素异形体的物理性质不同(空间结构不同),同素异形体之间转化,(3),练 习,1、判断下面哪些是同素异形体(),哪些是同位素()A.红磷、白磷 B.水、重水 C.16O、17O、18O D.金刚石、石墨,AD,C,2、纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米的空心管.下列说法错误的是()A.纳米碳管是一种新型的有机化合物B.纳米碳管材料如果完全燃烧,生成物是二氧化碳C.纳米碳管材料管道多,表面积大,吸附能力强D.纳米碳管在常温下化学性质稳定.,A,3、下列有关 8O2叙述正确的是()A.与氧互为同位素 B.与氧气具有相同的化学性质 C.与氧气互为同素异形体 D.与同质量的氧气具有相同的体积(同温同压下),18,B,4、如果在高温下,使金刚石或石墨在O2中完全燃烧,产物是什么?5、石墨在2000、51061107 Kpa并有催化剂条件下可转化变成金刚石,这个事实说明什么?,都是CO2,说明:金刚石和石墨是由同种元素形成的,只不过结构不同而已。,