第三单元 从微观结构看物质的多样性课堂实录

同分异构现象

黄艺苑(09.04.01)

【教学目标】

知识技能

1、以同分异构现象为例，认识物质的多样性与微观结构有关系。

2、以正丁烷和异丁烷、乙醇和二甲醚为例，认识有机物的同分异构现象

过程与方法

1、运用活动与探究方法，学习正丁烷和异丁烷的同分异构现象

2、运用三维空间结构模型，学习正丁烷、异丁烷、乙醇和二甲醚的结构知识

3、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。

4、让学生自己尝试连接丁烷的分子结构球棍模型，体验和感知同分异构现象。

情感、态度和价值观

认识“物质的结构决定性质，性质体现结构”这一观点。学生依照碳原子成键的可能方式动手实验，探究原子的不同连接方式和连接顺序，观察原子在分子中的空间位置，将会对分子的空间结构、同分异构现象和同分异构体产生深刻的印象。

【教学重点】以正丁烷和异丁烷、乙醇和二甲醚为例，认识由于微观结构不同而导致的同分异构现象

【教材处理】

本部分最大的教学难点在于例证的不足，因为学生尚未系统地学习有机知识，当然也就无法有效地书写同分异构体。故在此部分为判断同分异构体的习得。

【教学难点】各种同分异构现象

【教学过程】

12[复习回顾]1、1H和1H为什么关系?（同位素，体现在质子数相同）

2、氧气和臭氧是什么关系?（同素异形体，体现在元素相同）

3、Fe2O3和Fe3O4的组成元素完全相同，它们是同素异形体吗？

（同素异形体的定义是什么？常见的同素异形体有哪些？）

[过渡]：通过上节课的学习我们知道物质世界丰富多彩的一个原因是同种元素能形成不同的单质。

同种元素形成的单质不一定是同一种物质，那么分子式相同的物质一定是同一种物质吗? [提问]：依据碳原子和氢原子的价键规律，请你思考一下你可以拼成几种分子式符合C4H10的结构？请用结构式表达出来。（可不填满也可再加）

[学生活动]：提供4个碳原子和10个氢原子，还有一些短棍，动手将4个碳原子和10个氢原子连接起来搭成一个C4H10分子。

[师生互动]：纠错（可能错误：H与H相连，C与C之间连接成了双键，碳原子周围不是4个键等多种情形）。

[小结]：得到丁烷的两个正确模型和两种结构式。（投影，检查有无满足价键。）

[讨论]：对比两种丁烷的模型和结构式，有何异同？

正丁烷

异丁烷

碳原子数目

4 4 氢原子数目

10 10 碳链的形式

4个碳原子全在一条链上

4个碳原子不全在一条链上

[小结]：分子式相同，但是空间结构不同。

提出概念——同分异构现象和同分异构体。（把握概念）

[提问]：两种丁烷空间结构不同，那么性质是否不同？

[阅读]：见教材P21表1-9 物质

正丁烷

异丁烷

熔点/℃

-138.4 -159.6 沸点/℃

-0.5 -11.7 结构决定性质

结论：

异丁烷熔沸点比正丁烷低

（一般支链越多的同分异构体，熔沸点越低）

[强调]：结构决定性质

[强化]：再来看看另一个例子：C2H6O [学生活动]：制作C2H6O可能的结构模型

[展示模型]：（略）

[书写结构式]：有两种同分异构体，它们之间性质存在差异：沸点为78℃和-23℃。

[讲述]：同分异构现象在有机物中是普遍存在的，这是有机化合物种类繁多的原因之一。大家回忆一下，在我们学习共价键时学习了碳原子之间不同的连接方式，那么现在能不能总结一下有机物种类繁多的原因是什么呢？

学生讨论回答最后教师小结

[小结]（1）有机物中可以含一个碳原子，也可成千上万个碳原子。

（2）碳原子之间可有单键、双键、三键，有链状也有环状结构。

（3）大量存在同分异构现象。

[设疑]：现在你能辨别几种物质之间是不是互为同分异构体了呢？

[例题]下列说法正确的是：（CuO和SO3

，C2H6和CH2O）

A．相对分子质量相同的物质是同一种物质

B．相对分子质量相同的不同有机物一定为同分异构体

C．金刚石和石墨是同分异构体

D．分子式相同的不同种有机物，一定是同分异构体

[强调]“同分异构体”的“分”是分子式，不是相对分子质量！

[幻灯]思考：

HClClCHCl

和

ClCHH是同分异构体吗？

通过实物投影，得出它们是观察角度不同的同一种物质。

画在纸平面上的结构式，是不能反映出分子中原子在空间的伸展方向，只能凭自己的想象。因此平时要有意识的锻炼自己的空间想象能力。

[延伸]科学家发现铂的两种化合物a和b，两者的结构式分别为：

NH3NHClCCl3ClCNH3NH3Cl（a）

(b)

a（反式）有抗癌作用，而b(顺式)没有，两者的关系为（）

A.同一种物质

B.同分异构体

C.同位素

D.同素异形体

E.都不是

[学生回答]略

[讲述]结构决定性质，性质体现结构。由此得出①a、b是同分异构体，②铂的两种化合物是平面结构③有机化合物中存在同分异构现象，无机化合物中同样也存在同分异构现象。

[小结]物质世界丰富多彩原因很多：

1、同种元素有不同的核素――同位素；

2、同种元素可以形成不同的单质――同素异形现象；

3、同种元素可以和不同的元素形成不同的化合物：氯化钠、氢氧化钠；

4、同种元素可以与其它同种元素形成比例不同的化合物：氧化钠、过氧化钠；

5、分子式相同的化合物存在同分异构现象。

这里我们要重点区分同位素、同素异形体、同分异构体三个概念。

[小结]概念辨析：“三同”比别

概念

研究对象

同

异

物理性质

化学性质

判断规律

同位素

略

原子

质子数相同

中子数不同

不同

基本相同

质子数相同

中子数不同的原子

同素异形体

略

单质

元素相同

单质的组成和结构不同

不同

不同

同一元素

不同单质

O2与O3

同分异构体

略

化合物

分子式相同

结构不同

不同

不一定相同

同分子式

不同结构

1－丁烯与2－丁烯

举例

H、D、T [练习1]有下列各组物质：

13A、水银和汞

B、126C和6C

C、红磷、白磷

D、金刚石与石O墨E、OCH2CH3和HCH3CCCH3

F、氯水和液氯

（1）互为同位素的是________ （2）互为同分异构体的是________ （3）互为同素异形体的是________ （4）属于同一物质的是________ [练习2]下列化学式中，只表示一种纯净物的是(

) A.

C

B.CH4

C.C2H6O

D.C4H10

【板书设计】

同分异构现象

一、同分异构现象

二、同分异构体