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? 同种元素形成的单质一定是同一种物质吗? 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。
世界最大的绿色钻石 41克拉 (8.2克) 世界最大的有色钻石 407.48克拉(81.50克) (1克拉=200毫克=0.2克)
碳元素的单质 金刚石 石墨
金刚石、石墨的用途:
金刚石与石墨的比较: 金刚石 石墨 原子结构 颜色状态 硬度 熔点 导电性 用途 很高 导电 不导电 +6 4 2 无色透明,光彩夺目, 正四面体晶体 黑色,有金属光泽,不 透明,细鳞片状固体 天然、最硬物质 最软矿物之一 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 思考:金刚石和石墨的物理性质为什么不一样?
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 金刚石是正四面体结构, 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
同素异形现象 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 。 强调: (1)同种元素 (2)不同单质
[讨论]金刚石和石墨因结构不同,所以物理性质不同,那么它们的化学性质是否相同? [化学故事]1797年英国化学家钱南为了测出金刚石的成分,做了一个实验:他将金刚石放在密闭的充满氧气的箱子里进行燃烧,结果却令人非常意外,箱子的气体成分竟然是CO2。 [结论]同素异形体的化学性质几乎相同。
C60
C70
碳纳米管
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CO2 D C60的摩尔质量为720
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? 1 2
同素异形体与同位素的区别: 同素异形体 同位素 定义 研究对象 常见实例 同一种元素的不同单质互称同素异形体 同一元素的不同核素互称为同位素 单质 核素或原子 金刚石、石墨、足球烯 1H、2H、3H 35Cl、37Cl [思考]其他元素是否也有同素异形体?
臭氧与氧气的性质对比 放电 3O2 == 2O3
资料卡 臭氧层 臭氧层的高度 臭氧层的作用 臭氧层的变化 保护臭氧层的措施
臭氧层空洞的扩大
臭氧空洞扩大的危害 (1) 直接危害人体健康,像皮肤癌、白内障、各种传染病患者会大幅度增加; (2) 对生态环境和农林牧渔业造成破坏,农产品减产、品质下降,渔业产量减少,森林覆盖率减少等等。
白色或浅黄色蜡状固体,剧毒。不溶于水,易于二硫化碳,着火点是40OC,熔点44OC,隔绝空气260OC得红磷. 拓展视野 白磷: 白色或浅黄色蜡状固体,剧毒。不溶于水,易于二硫化碳,着火点是40OC,熔点44OC,隔绝空气260OC得红磷. 如何保存白磷? 红磷: 暗红色粉末,无毒,不溶于水也不溶于二硫化碳,着火点246OC、416OC升华(隔绝空气)气体骤冷后得白磷。 隔绝空气加热到260℃ 红磷 白磷 隔绝空气加热到416℃迅速冷却
[小结]几种常见的具有同素异形现象的元素: (1)碳元素:金刚石、石墨、富勒烯 (2)氧元素:氧气、臭氧 (3)磷元素:红磷、白磷
练习: AD C BD 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 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 C 2、最近,科学家研制得一种新的分子,它具有空心的类似足球状结构,分子式为C60。下列说法正确的是( ) A、C60是一种新型的化合物 B、C60和石墨都是碳的同素异形体 C、C60中含离子键 D、C60的相对分子质量是720 BD
3、写出金刚石、石墨分别与O2反应的产物 (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。