第三单元 从微观结构看物质的多样性教学目标

“同素异形现象”教学设计

吕娟 1.教材分析

作为构成物质多样性的主要原因之一的“同素异形现象”在高中化学新课程标准《化学2》知识和技能维度并没有明确的要求，但在情感、态度、价值观维度中提出在教学中要帮助学生认识化学与人类生活的密切联系，关注人类面临的化学相关的社会问题，帮助学生拓宽视野等要求。苏教版《化学2》增加了“同素异形现象”教学内容，可以帮助学生认识物质多样性的本质原因，形成物质的微观结构决定物质的性质的化学学科思想，同时在学科教学上来讲，也起到了承前启后的作用。教材安排在《化学1》及元素周期律、元素周期表之后，是在学生已储备了一些微观结构决定宏观物质性质的感性认识，在此可以加深对结构与性质的理性思考和理解，也为后面学习“晶体类型”和选修模块《物质结构与性质》奠定很好的理论基础。

2.学情分析

在初中多数学生接触了金刚石、石墨和活性炭，对其物理性质也有一些认识，知道他们都是碳单质，但是学习不够系统，不知道他们性质的特点和差异的原因。通过化学键学习的铺垫，具备了微观想象和分析他们结构差异的能力，但是数学学科的立体几何还没学，还欠缺空间的想象能力，学起来有一定的困难。

3.教学目标分析

3.1知识与技能：

（1）了解金刚石和石墨的微观结构特点；

（2）知道物质的多样性与微观结构有关；

（3）理解同素异形现象的概念；

3.2过程与方法：

（4）学习运用结构模型理解与研究物质的微观结构，帮助形成概念；

（5）比较同位素与同素异形体；

3.3情感态度与价值观：

（6）感受金刚石、石墨、富勒烯等奇妙微观结构和用途，赞赏化学对个人生活和社会发展的贡献；

（7）感受氧气和臭氧对个人生活的重要性，关注社会热点环境问题，增强学习化学责任感。

4. 设计理念

本节课从展示元素周期表中的112种元素启发思考由它们组成的物质却有上千万种这一问题入手。带着这个问题以碳元素的两种单质金刚石和石墨为例，实验和图片展示它们用途，引导学生对两者性质差异的探究，通过模型展示，学生讨论，互联网展示金刚石和石墨的三维结构，比较分析得出性质的差异源于微观结构的差异，也是同素异形现象形成的原因。通过视野拓宽介绍纳米碳管、富勒烯等，帮助学生加深对同素异形现象认识，通过它们之间可以转换认识化学变化的本质。接着介绍氧元素、磷元素等同素异形现象，体会同素异形现象的普遍性，最终认同同素异形现象是造成物质多样性原因之一。

5.教学方法

问题引导、对话单导学、实验探究

6.教学重点和难点

重点：以金刚石和石墨为例认识由于微观结构不同而导致的同素异形现象，形成同素异形现象的概念；难点：金刚石、石墨的微观结构并运用结构解释现象；

金刚石和石墨的相互转化问题。

7.教学用品

金刚石、石墨的球棍模型，玻璃刀，各种型号的铅笔（2B、HB、3B、4B等），玻璃一小块

8.教学过程：

教师活动

设问：人类发现的百余种元素如何能形成课题引入

数千万种不同的物质？

实验

激趣，观察质疑

同素异性

化学之

魅

教学环节

学生活动

看多媒体屏幕。

设计意图

设疑，激起学生的好奇心，引出本节课的课题。

利用学生已有知识和经验，通过观察和分析发现问题。

课

题

分

解

1．学生交流讨论各自对金刚石和石墨的用途和性质的认识

1．实验、图片展示

金刚石

石墨

金刚石和石墨的用途

硬度

比较两者的物理性质

熔点

导电性

2.模型展示

2．学生讨论分析并分组汇报

从微观结构入手思考金刚石的结构特点：

分析性质差异的原因

石墨的结构特点：

通过对模型的观察，利用已学的化学键的知识，认识金刚石和石墨的结构差异表现在碳原子排列方式上和成键方式上不同。

追根溯源式的提问，促使学生寻找性质差异的真相，将抽象的微观解释形象化、直观化、突破教学难点。

通过科技动态帮助学生建立化学变化的微观本质，激发学生猜想，发展学生的思维和想象能力；感受体会化学科学研究的社会价值。

强化微观视角对同素

3.概括总结

同素异形现象

3.讨论、体会定义

4.C60的发现

纳米碳管的发现

“笼状”分子应用研究

4.看图片体会、感受加深理解同素异形现象

分别根据碳的同素异形现象的分析，讨论学以致用

氧元素和磷元素形成的各种单质的同素异形现象。

从不同的角度对知识进行再认识。

同素异形现象是普遍存在的。

形成同素异形现象由个别到一般问题解决

同素异形现象是物质的认识。 多样性的原因之一。

同素异形体

同位素

对比总结同素异形体

概念

问题延续

和同位素，并铺垫同研究对象

分异构体的

常见实例

异形现象概念的理解，体验同素异形之间的转化，以及性质与结构之间的关系；通过观察判断，培养学生知识迁移应用能力。

由学生总结碳、氧、磷元素的各种单质的性质认同同素异形现象是物质多样性的原因之一。

帮助学生进一步构建基本概念的理解，让零散的知识点系统化。

通过总结，明确“引入概念——建立概念——巩固概念——运用概念”的教学思路，在教师引导下学生进行自主探究学习。

课堂总结帮助学生自主形成同素异形现象的认识，与

自主评价

构建较为清晰的概念体系

体会、讨论和发表对本堂课的体验和收获，认同同素异形现象是普遍存在的。同素异形现象是物质多样性的原因之一。

9．析书设计

一、同素异形现象

1.同素异形体：同一种元素形成的不同的单质。

(1)同种元素

(2)单质

(3)结构不同

实例①：碳元素的不同单质——金刚石、石墨、足球烯、纳米碳管等。

实例②：氧元素形成的单质——氧气和臭氧。

实例③：磷元素形成的单质——红磷和白磷。

2.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。

同素异形体的物理性质不同，因为它们的空间结构不同。

3.同素异形体之间可以相互转化。