第三单元 从微观结构看物质的多样性教学实录及点评

第三单元 从微观结构看物质的多样性

【教学目标】

1.理解同素异形现象，并能掌握几种最为常见的同素异形体及其相应的性质。

2.了解同分异构现象，初步学会一些简单有机物的同分异构体的书写。

【教材处理】

1、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。帮助学生从微观结构角度认识两种晶体中碳元素原子间的结合方式，作用力和空间排列方式的不同，认识它们性质不同的原因。同时，通过介绍现代科学研究中的热点：C60和碳纳米管等知识来拓展学生的视野，增长学生的知识点。

2、运用电脑图片，向学生展示“足球烯”、“纳米碳管”等碳的不同单质。

3、用三维空间结构模型，学习金刚石、石墨的结构知识。

4、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

5、运用三维空间结构模型，学习正丁烷和异丁烷、乙醇和二甲醚的结构知识

6、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。

7、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】 1以金刚石、石墨为例认识由于微观结构的不同从而导致的同素异形现象

2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

【教学难点】

金刚石、石墨、和纳米管道的结构

各种同分异构现象

【教学过程】

[引入]人类已发现的元素仅百余种，可它们却能形成数千万种不同的物质。这是什么原因呢？

[思考]金刚石和石墨都是C单质，为什么它们的物理性质却有很大的区别？

[展示]金刚石与石墨的图片和视频资料，让同学们从视觉上感受差异性。

[归纳] 同素异形体

定义： 。

强调： 实例： 。

[讲述] 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。

[列表比较] 物理性质

硬度

熔沸点

导电性

金刚石

石墨

[思考] 为什么金刚石和石墨在硬度和导电性有差异？

[介绍] 明星分子“足球烯”

[思考] 足球烯结构和金刚石、始末、纳米管道有何不同

1、 。

2、 。

3、 。

[设问] Na和Na是同素异形体吗？

[讲述] 除了C元素有同素异形体外，O、S、P元素也有同素异形现象

色、味、态

溶解度

熔点

沸点

相互转化

O3

O2

+

状态

颜色

毒性

溶解性

着火点

相互转化

[小结] [板书设计] 一、同素异形现象

1.同素异形体：

白磷

红磷

2.强调：①同种元素

②不同结构（性质不同）③可以相互转化

3.实例：

①金刚石与石墨

②氧气与臭氧

③红磷与白磷

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

3、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

[知识梳理] 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）

⑴ ⑵ ⑶ ……

[课堂活动]P20制作分子结构模型

[归纳总结] 1．同分异构现象： 。

2．同分异构体： 。

说明1：概念中的“结构”所包含的内容主要是：

①主链碳数不同——碳链异构

②支链（或官能团）位置不同——位置异构

③官能团不同——类别异构。

说明2：分子式相同，式量必相，但反之是不成立的，也就是说式量相同，并不表示分子式就一定相同。举例说明。

说明3：分子式相同，组成元素质量分数必相同，反之则不一定成立。举例说明。

说明4：同分异构体的最简式必相同，但最简式相同，则不一定是同分异构体。

说明5：同分异构体的熔沸点比较：支链越多，熔沸点越低。因为支链越多，分子就越不容易靠近，分子间距离越远，分子间作用力也就越小，熔沸点越低。

3．写出你所了解的同分异构体的名称及结构式：

[例题]下列说法正确的是：

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

[小结]“三同”的比别：

同位素

同素异形

体

同分异构

体

[课后练习] 1、下列各组中互为同位素的是( )，互为同素异形体的是( ) 2A.O2和O3 B.11H和1H C.H2O和H2O2 D.O和O 2－概念

描述对象

相同之处

不同之处

2、最近医学界通过用放射性C标记C60，发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死细胞，从而抑制艾滋病（AIDS），则有关C的叙述正确的是 ( ) （A）与C60中普通碳原子的化学性质不同

1414

（B）与N含的中子数相同

（C）是C60的同素异形体

（D）与C互为同位素

3、1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏问题的三位环境科学家。大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光，保护地球上的生物。氟利昂可在光的作用下分解，产生Cl原子，Cl 原子会对臭氧层产生长久的破坏作用。有关反应为 。

根据以上叙述，回答1~2小题：

①在上述臭氧变成氧气的反应过程中，Cl 是 ；

②O2和O3是 。

1、对于同位素的概念，下列叙述中正确的是 （ ）

A．原子序数相等，化学性质与质量数不同

B．原子序数相等，并有相同的化学性质和相同的质量数

C．原子序数相等，化学性质几乎完全相同，则中子数不同

D．化学性质相同，而质量数与原子序数不同

2、8O、8O、O、O2、O3是 （ ）

A．氧元素的五种不同微粒 B.五种氧元素

C.氧的五种同素异形体 D.氧的五种同位素

3、已知A、B、C、D四种短周期元素原子序数依次增大，并依C、D、 B、A顺序原子半径逐渐减小。且已知A、C同主族，B、D同主族；B、D两原子核外电子数之和为A、C的原子核外电子数之和的两倍；C元素与其它三种元素均能形成离子化合物。试回答下列问题。

⑴写出有关化学用语：①A的元素符号 ； ②B的原子结构示意图 ；

③C、D形成的化合物的电子式 。

⑵同时含有上述四种元素的化合物有多种，试写出其中两种的化学式（要求：其中有一种水溶液呈中性） 、 。

⑶X、Y、Z、W四种常见化合物分别由上述四种元素中的三种构成，且各自组成元素均不完全相同。X、Y、W均为离子化合物；Z为共价化合物，且极易分解。在溶液中X、Y、Z两两之间均可反应，其中①Y和Z发生复分解反应可生成W；②X与过量Z发生氧化还原反应时可生成D18162—1214的单质。试写出上述反应的离子方程式： 、 ⑷a、b、c、d、e五种常见共价化合物分子分别由上述四种元素中的两种构成，其中只有a、

c、d为三原子分子，c与e分子中原子核外电子数相同，且知a、e均具有漂白性，b、c两分子以一定比例混合共热可得a、d两种分子，试写出有关化学反应方程式：

①a+e 。

②b+c a+d 。