第三单元 从微观结构看物质的多样性教学设计和教学实录

《同素异形现象、同分异构现象》预设教学设计

高一化学

王少轻

课程分析：

本节课选自苏教版化学必修二专题1《微观结构和物质多样性》的第一节内容。以日常生活熟知的两种单质—石墨和金刚石物理性质和化学性质的异同点出发，分析了由同种元素组成的不同种单质物理性质差异大和化学性质相似的原因，初步运用物质的微观结构解释物质的多样性。

通过本节内容学习，学生能初步形成物质多样性和微观结构有关的认识，进一步加深结构与性质的理解。本节学习的微观结构知识既是化学键及结构决定性质等知识的初步应用，也为后面《不同的晶体类型》和选修模块《物质结构与性质》的学习奠定基础。

学情分析： 本节课合作的对象是普通高中高一年级的学生，学生在日常生活中有过与金刚石和石墨接触的经验，有一定的感性认识。学生已经学习了化学键的基础知识，已经具备了通过模型简单分析金刚石和石墨的结构差异的能力，但是学生的空间现象能力各有差异，对金刚石和石墨等物质的空间结构了解存在一定的困难。需要教师借助实物，模型，图片等具体直观的感性知识帮助学生理解。通过本节课的学习学生可以知道宏观世界多样性与微观结构的关系，并产生从微观结构探究。

学习目标：

1．了解金刚石和石墨微观结构特点

2．理解同素异形现象的概念，能举例一些常见元素的同素异形体

3．从同素异形现象认识物质的多样性与微观结构的关系

教学流程

一、定性体验

初步感知

课件展示：（一）独立思考以下问题，完成后请举手发言

请看一组图片：金刚石、石墨、富勒烯等，你们能说说这几种物质的异同点吗？

（二）思考分析：就你所知，为什么元素的种类很少，由元素构成的物质种类却很多？每年都有百万种新物质问世。请你加以解释？

请你写出C4H10

丁烷的结构式，请同学们独立思考，并举手回答。

【设计意图】列举学生们熟悉的三种碳元素组成的单质，由图片引出，拉近了所学知识与生活的距离，使学生更易接受。

二、认真探究

掌握规律·

（一）金刚石、石墨、C60元素的单质，物理性质差异很大，为什么？你还能举出其他的同种元素组成的不同单质吗？

要求请同学们仔细阅读课本18和19页的内容，先认真独立思考，再进行小组讨论，然后选出代表在实物投影仪上展示交流。交流时，请在别的同学发言时，认真听取，理解他发言的内容辨别其正误，并做好补充、评价的准备。后发言的同学，可谈不同的意见，也可进行充实、完善。

【设计意图】本次通过让学生阅读与交流获得更加全面的认识。

1.

原因：构成金刚石的微粒是C原子，C原子以共价键相连，结合成空间网状结构，金刚石的基本结构单元是正四面体；

构成石墨的微粒是C原子，C原子以共价键相连，在石墨的每一层，每个C原子与周围3个C原子以共价键相连，排列成平面六边行，无数平面六边行形成平面网状结构，石墨的不同层之间存在分子间作用力；

C60是60个碳原子形成的封闭笼状分子，形似足球。

2你还能举出其他的同种元素组成的不同单质吗？

磷的同素异形体

白磷：白色或浅黄色蜡状固体，剧毒。不溶于水，着火点是40℃气260℃，得红磷。

红磷：暗红色粉末，无毒，不溶于水，着火点246℃、416℃升华(隔绝空气)气体骤冷后得白磷。

3氧的同素异形体

氧与氧气的性质对比

色、态、味

溶解度

化学

性质

用途

O2

无色无味气体

不易溶于水

S+O2==SO2

2CO+O2==2CO2

呼吸、燃烧等

O3

特殊臭味淡蓝色气体

比O2易溶于水

强氧化性、不稳定性、漂白、杀菌消毒

脱色剂、消毒剂

【设计意图】方法明确后，组内讨论方案，给学生提供尝试探究的机会，把学习的主动权交给学生，学生不再是接受知识的容器了，自主探究出了方案，学生很有成就感。

（二）回忆丁烷的结构式不同，性质肯定有别。还能想出其他的同分异构现象吗？

分子组成为C2H6O，其结构式你会写吗？

【设计意图】加深理解，巩固知识。通过对丁烷的同分异构现象的分析，学会知识的迁移与应用。

【总结】

生产和科学研究实践中发现或者合成了许多分子组成相同，但分子结构不相同的化合物。尤其是有机化合物中，这样的物质有很多。如：正丁烷和异丁烷、乙醇与甲醚等

1。同分异构现象

化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。同分异构现象不仅存在于有机物中，而且存在于无机物中。（注：同分异构体可概括为：三同一不同。即化学式相同，相对分子质量相同。元素组成相同，结构不同）

2. 同分异构体

分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。

（1）上述概念中的结构不同是指原子间的连接方式不同—碳链异构、支链位置不同—位置异构—官能团不同—类别异构。

（2）分子式相同，相对分子质量必然相同；相对分子质量相同，但分子式不一定相同。如N2和CO （3）分子式相同，组成元素必然相同，并且组成元素的质量分数必然相同；反之则不然。

（4）同分异构体的最坚实必然相同，但最简式相同的不一定是同分异构体。

三、迁移运用

深化知识

请同学们根据本科所学内容，独立思考，完成下列问题。

1.下列各组物质中，互为同素异形体的是

（

）

A.Na和Na+

B.16O和18O

C. H2和D2

D.金刚石和石墨

2、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

3.

属于同分异构体的是

A．O2和O3 B．2H2和3H2 C．H2O与H2O2 D．C2H5COOH与CH3COOCH3

【设计意图】加深理解，巩固知识。完成本节课的知识目标。检测本节课的学习效果。巩固本节课的方法目标。