第三单元 从微观结构看物质的多样性教学设计思路

第三单元

从微观结构看物质的多样性

同素异形现象、同分异构现象

教学目标

1.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；

2.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；

3.以正丁烷和异丁烷为例，认识有机物的同分异构现象；

4.学生在丰富的教学活动中认识“物质的结构决定性质，性质体现结构”这一观点。

5.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。

教学重点

同素异形现象、同分异构现象。

教学难点

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。

教学过程

导入新课

【图片展示】元素周期表

【提问】元素周期表中的100多种元素如何构成大千世界的千千万万种物质呢？

【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

交流与讨论

【提问】观察下表，思考同素异形体中“同”“异”都体现在哪些方面？

性质对比

O2

O3

色、态、味

溶解度

化学

性质

无色无味气体

不易溶于水

点燃

S+O2==SO2

点燃

2CO+O2==2CO2

呼吸、燃烧等

有鱼腥味淡蓝色气体

比O2易溶于水

强氧化性、不稳定性、漂白、杀菌消毒

用途

脱色剂、消毒剂

【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，所以它们的用途也有所区别。

【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

（2）

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

【分析】碳的同素异形体有很多，其中C60是由60个碳原子形成的封闭笼状分子，形似足球，又被成为“足球烯”。除了C60，富勒烯还有一系列的笼状分子和单层或多层的纳米碳管，它们在化学前沿的各个领域有着广泛的应用前景。感兴趣的同学课后可以到图书馆或者互联网上查阅资料，了解它们的结构、性质和应用。

【展示】

【板书】3.同素异形体和同位素的比较

【提问】以前我们就已经学过同位素的有关知识，那么同位素和同素异形体有哪些区别呢？

【表格展示】

同素异形体

同位素

定义

研究对象

常见实例

【回答】

同素异形体

同位素

定义

同种元素形成的不同单质子数相同、质量数（或质

中子数）不同的原子

研究对象

单质

原子

常见实例

金刚石、石墨、富勒烯

氕、氘、氚

12红磷、白磷

C、13C、14C 16氧气、臭氧

O、17O、18O 【分析】在有机体中普遍存在的同分异构现象也是有机物种类繁多的重要原因之一，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

【分析】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；

（3）

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

C4H10

C4H10

球棍模型

结构式

名称

正丁烷

异丁烷

－0.5 ℃

－11.7℃

沸点

【分析】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。

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。

【课堂练习】

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，初步体会到了微观结构与物质多样性的关系。