第三单元 从微观结构看物质的多样性PPT专用课堂实录内容

教学设计

名称

从微观结构看物质的多样性

杨阳

必修二专题一第三单元

课时

1 基本信息

执教者

所属教材目录

从教材安排和学生情况来看：初中学生已知道碳、氧的几种单质，了解金刚教材分析

石、水晶、氯化钠、干冰等晶体；到了高中必修阶段进一步体会同素异形现象，同分异构现象及不同的晶体类型；而选修阶段同分异构体，晶体都是一个重点。学生对本章知识的认知呈上升变化。

根据学生现有的知识水平，有能力完成本节的学习目标，但学生学习侧重于结论，不注重获取知识的过程与方法，这对发展学生的能力是不利的。为此，学情分析

在教学过程中教师要注重启发和引导，注重对学生的学法指导，让学生学会学习，学会探究。采用实物、模型、多媒体课件等教学手段辅助教学，增大课容量，激发学生的学习兴趣，提高学习效率，提高学生的科学素养。

从同素异形现象、同分异构现象认识物质的多样性与微观结构的关系；

知识与能力目标

以金刚石、石墨、富勒烯等碳的同素异形体以及不同类型的晶体为例，认识由于微观结构不同而导致的同素异形现象；

以正丁烷和异丁烷为例，认识有机物的同分异构现象；

认识不同的物质可以形成不同的晶体，不同类型的晶体结构、构成微粒、物理性质不尽相同。

以生活中熟悉的两种碳的同素异形体——金刚石和石墨性质的“异”“同”点为切入点，从“同素”和“异形”两个角度帮助学生认识同素异形现象和同素异形体。

教学目标

过程与方法目标

运用球棍模型，利用碳的成键特点与成键方式的知识，理解组成相同的分子由于原子间的成键方式、排列顺序不同可以形成不同的物质。

运用电脑图片，向学生展示一些常见的晶体；

运用三维空间结构模型，向学生展示一些晶体的微观结构；

学生在动手制作丁烷的同分异构体球棍模型的过程中加深了对原子的不同连接方式和连接顺序的印象，体会化学学习的趣情感态度与味性和科学性，同时增强动手能力和合作精神；使学生在丰富价值观目标

的教学活动中认识“物质的结构决定性质，性质体现结构”这一观点。

培养学生自觉地在事物的实质和现象之间建立联系，训练透过

现象看本质的思维方式，培养高品质的思维能力。

重点

同素异形现象、同分异构现象、认识不同类型的晶体。

同分异构体模型的组建；同位素、同素异形体、同分异构体的辨别。理解晶体微观结构和物理性质的联系。

教学重难点

难点

在传统的教学模式中，这是比较容易把握的一节课。但是想要突出学生的主体地位，发展学生的创新精神和实践能力，在教学设计上就需要做很大的调教学策略与

设计说明

整，以达到研究性学习的目标指向，即：①获得亲身参与研究探索的体验；②培养发现问题和解决问题的能力；③培养收集、分析和利用信息的能力；④学会分享与合作；⑤培养科学态度；⑥培养对社会的责任心和使命感。为此，我尝试用探究性学习的方法设计这节课。

教学过程

导入新课

【图片展示】

【提问】在上面的图片中，同学们看到了几种物质，它们有什么联系？

【回答】图中展示的是金刚石和石墨两种物质，它们都是碳的单质。

推进新课

【板书】一、同素异形现象、同素异形体

1、同一种元素能够形成几种不同的单质，这种现象称为同素异形现象。

2、同一种元素形成的不同单质互称为同素异形体

实例展示认识同素异形体

：

（1）碳元素的不同单质：金刚石、石墨、足球烯等。

[展示]金刚石、石墨、足球烯的三维空间结构模型。

（2）氧元素形成的单质-----氧气和臭氧。

【展示】氧气和臭氧的结构模型。

【交流与讨论】观察下表，思考同素异形体中“同”“异”都体现在哪些方面？

色、嗅、态

溶解度（水中）

熔点

沸点

O3

通常为一有特殊臭味的淡蓝色气体

大

-251℃

-112.4℃

O2

通常为一无色无气味的气体

小

-218℃

-183℃

【回答】同素异形体中的“同”指的是同种元素。“异”是指不同单质的结构不同，进而引起了这些单质的性质不同。

同素异形体的物理性质不同，因为它们的结构不同；

同素异形体的化学性质基本相同，因为它们都是由同种元素组成的单质。

【分析】对于同素异形体的概念，同学们要把握以下几点：

（1）

同：同种元素研究对象：不同的单质

【提问】除了我们熟知的金刚石和石墨，同学们还能举出哪些碳的同素异形体？

【回答】C60、C70、纳米管等富勒烯；硫元素形成的单质-----斜方硫和单斜硫；磷元

素形成的单质-----白磷和红磷。

【总结】

1、同素异形体：同一种元素形成的不同单质。

（1）同种元素；（2）单质；

2、同素异形体的物理性质不同，因为它们的结构不同；

同素异形体的化学性质基本相同，因为它们都是由同种元素组成的单质。

3、同素异形体之间可以相互转化。

【过渡】在有机物中普遍存在的同分异构现象也是物质种类繁多的原因之一，下面我们来学习同分异构现象、同分异构体。

【板书】二、同分异构现象、同分异构体

实例：乙醇与甲醚

【实例】下面我们以C4H10为例，通过组建模型的活动来体会同分异构现象的含义。请分组后的小组内，同学合作使用碳原子、氢原子球模型和若干棍模型（代表共价键）尽可能多的组装出不同结构的有机化合物C4H10的分子模型。

要求：（1）碳以4个共价键连接氢原子或其他碳原子，氢以1个共价键连接在碳原子上；

（2）所有的原子之间都以单键相连；

（2）

碳原子连接形成碳链，可以有支链（即只要非环状，不一定要一条直线，可以出现分支）

【学生版演】用4个碳原子、10个氢原子可以分别组建出两种结构的有机分子，它们的分子式相同，都是C4H10.结构式分别为：

【分析】以上的两个结构代表的是一种物质还是两种不同的物质呢？请看下表

分子式

球棍模型

结构式

名称

沸点

正丁烷

－0.5 ℃

异丁烷

－11.7℃

C4H10

C4H10

【总结】1、像这样的分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。

2、同分异构体的物理、化学性质不同

在有机物中同分异构现象非常普遍，这与碳原子成键方式、连接顺序的多样性等有关，这些也是有机物种类繁多的重要原因。关于同分异构体的具体内容我们将在以后的有机化合物部分学习。

【图片展示】

金刚石

水晶

氯化钠

明矾

干冰

雪花

【分析】上述图片为我们展示了四种晶体，如金刚石、水晶、氯化钠晶体、雪花

【提问】这些晶体在外观上有什么特点？

【回答】都具有规则的几何外形，都是固体。

【提问】玻璃是不是晶体，为什么？

【回答】不是，因为它没有固定的熔点。

【分析】我们把具有规则几何外形（固定熔点）的固体，称为晶体。构成晶体的微粒在空间呈有规则的重复排列。

【板书】三、晶体

（一）晶体的定义

【提问】大家物质的构成微粒主要有哪三种？

【回答】主要有离子、原子、分子

【分析】是的，同样，构成晶体的微粒也可以是离子、分子、原子。但是在晶体中，除了离子晶体、分子晶体、原子晶体三种类型外，还有金属晶体。

【板书】（二）不同类型的晶体

1、离子晶体

【观察】NaCl晶体结构模型。

【强调】观察的重点是构成NaCl晶体的粒子及粒子间的排列方式。

【讲解】在NaCl晶体中每个Na+离子同时吸引着6个Cl-，每个Cl-同时也吸引着6

个Na+，向空间延伸，形成NaCl晶体。晶体内无单个的分子，Na+、Cl-离子个数比为1:1。

【强调指出】NaCl是表示离子晶体中离子个数比的化学式，而不是表示分子组成的分子式。

【板书】定义：离子化合物中的阴、阳离子按一定方式有规则地排列形成的晶体叫做离子晶体。

构成离子晶体的粒子：阴、阳离子。

粒子间的作用：离子键。

【过渡】物质结构决定物质性质，离子晶体具有什么性质呢? 【板书】物理性质：熔点较高、硬度较大。

2、分子晶体

【讲述】CO2常温下为气态，在降温或增大压强时，可成为固态的干冰；水常温下为液体，在降温时可成为固态的冰；食用蔗糖以及I2、H2、H2SO4等都可以晶体形式存在，这些晶体均属于分子晶体。

【观察】干冰晶体结构模型，总结出分子晶体的定义。

【板书】定义：分子之间依靠分子间作用力按一定规则形成的晶体叫分子晶体。

构成粒子：分子。

粒子间的作用：分子间作用力。

【讲述】像干冰一样，其它分子晶体的构成粒子也是分子，所以分子晶体的化学式几乎都是分子式。

【板书】物理性质：熔点较低，硬度较小。

【设疑】石英是我们所熟悉的晶体，它有什么用途?它属于哪种晶体呢? 【讲述】

石英中每个硅原子和周围四个氧原子通过四个共价键形成正四面体型的结构，伸展成空间网状结构。因此石英中只有通过共价键彼此连接的原子，而没有独立存在的单个的分子，这又是一种类型的晶体——原子晶体。

【板书】3、原子晶体

定义：相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。

构成粒子：原子。

粒子间作用：共价键。

物理性质：熔点很高，硬度很大。

【板书】4、金属晶体

【作业】晶体材料广泛的应用于激光技术、电子技术、生物医学、高能物理以及家用电器制造等领域。感兴趣的同学可以在课后了解一下我们耳熟能详的“液晶”方面的知识。

课堂小结

本节课从同素异形现象、同分异构现象认识了物质的多样性，并对同位素进行了复习。同时，我们通过对四种不同类型晶体的学习，体会到了微观结构与物质多样性的关系。

布置作业

了解晶体在各个领域的应用

一、同素异形现象、同素异形体

板书设计

二、同分异构现象、同分异构体

三、晶体

教学反思

本节课内容简单，学生掌握较好，晶体知识显得有些快，个别学生理解欠佳。