同素異形現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象

第3單元課時1同素異形現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象教學設(shè)計一、學習目標1．從金剛石、石墨、足球烯等碳的同素異形體以及C4H10、C2H6O等同分異構(gòu)體為例認識同素異形現(xiàn)象和同分異構(gòu)體的概念，進而認識由于微觀結(jié)構(gòu)不同而導致的物質(zhì)的多樣性。2．運用多媒體圖片展示、教師講解和學生的討論和動手實踐等方法認識同素異形現(xiàn)象和同分異構(gòu)現(xiàn)象3．通過學習，激發(fā)學生從微觀角度探究化學本質(zhì)問題的學習興趣，同時認識物質(zhì)世界的多樣性，形成正確的世界觀二、教學重、難點重難點：以金剛石、石墨以及C4H10、C2H6O等同分異構(gòu)體為例認識由于微觀結(jié)構(gòu)的不同從而導致的同素異形現(xiàn)象和同分異構(gòu)現(xiàn)象。難點：同素異形體、同分異構(gòu)體、同位素三個概念的辨析三、設(shè)計思路本節(jié)課圍繞著為什么自然界中的已知元素僅有一百多種，而形成的物質(zhì)卻有上千萬種這一問題而展開。首先讓學生根據(jù)已有的知識討論總結(jié)出同種元素可以與不同的元素化合，且化合的比例不同，形成的物質(zhì)不同。然后再展示出碳元素的幾種同素異形現(xiàn)象，讓學生觀察它們的結(jié)構(gòu)差異，回憶初中學習過的它們的性質(zhì)差異，體會同素異形現(xiàn)象和同素異形體的概念。再列舉氧氣和臭氧、紅磷和白磷等例子讓學生體會同素異形現(xiàn)象的普遍性，并指出同素異形體之間的性質(zhì)差異。在講解同分異構(gòu)現(xiàn)象時，讓學生動手連接丁烷的兩種同分異構(gòu)體，再觀察乙醇和二甲醚的同分異構(gòu)現(xiàn)象，并結(jié)合前面學習的碳原子形成的共價鍵的多樣性，使學生了解物質(zhì)的多樣性。本節(jié)課的重要內(nèi)容是讓學生認識物質(zhì)的多樣性，但對于幾個概念的掌握也是十分很需要的，所以本節(jié)課的最后小結(jié)了常見的幾個容易混淆的概念。四、教學過程[引入]前面我們剛剛學習了元素周期表。我們知道人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的元素只有一百多種，可是物質(zhì)世界是極其豐富多彩、紛繁復雜的，到底一百多種的元素是怎么樣形成數(shù)千萬種不同的物質(zhì)的呢？[討論]（生：同種元素有不同的核素――同位素的概念；同種元素可以和不同的元素形成不同的化合物――氯化鈉氫氧化鈉；同種元素可以與其它同種元素形成比例不同的化合物――氧化納過氧化鈉等）[講述]同學們說的都很好，不過除了你們所說的這些情況，今天我們還要介紹另外兩種對于物質(zhì)世界的多樣性有著巨大貢獻的情況。請看一組圖片：金剛石、石墨、富勒烯等。[問題1]你們能說說這幾種物質(zhì)的異同點嗎？（生：都是由碳元素構(gòu)成的。金剛石是最硬、無色透明的；石墨是深灰色、不透明、質(zhì)軟、易導電的片狀固體；C60灰黑色固體）（ppt：2）[問題2]為什么同種元素組成的不同種單質(zhì)的性質(zhì)相差這么大呢？（ppt：3）（生：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)）展示金剛石、石墨模型ppt同時示出金剛石、石墨、C60結(jié)構(gòu)模型[問題3]請同學們認真觀察思考金剛石、石墨、C60的微觀結(jié)構(gòu)如何不同以致形成的單質(zhì)性質(zhì)相差這么大？（生：構(gòu)成金剛石的微粒是C原子，C原子以共價鍵相連，結(jié)合成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，金剛石的基本結(jié)構(gòu)單元是正四面體；構(gòu)成石墨的微粒是C原子，C原子以共價鍵相連，在石墨的每一層，每個C原子與周圍3個C原子以共價鍵相連，排列成平面六邊行，無數(shù)平面六邊行形成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，石墨的不同層之間存在分子間作用力；C60是60個碳原子形成的封閉籠狀分子，形似足球；還有碳納米管也是由碳原子構(gòu)成的，是由石墨碳原子層卷曲而成的碳管，管直徑一般為幾個納米到幾十個納米，管壁厚度僅為幾個納米，像鐵絲網(wǎng)卷成的一個空心圓柱狀“籠形管”。它非常微小，5萬個并排起來才有人的一根頭發(fā)絲寬，實際上是長度和直徑之比很高的纖維。）[小結(jié)]同學們說得非常好，由于原子的微觀排列不同，使得形成的單質(zhì)性質(zhì)差異很大，這種現(xiàn)象稱為同素異形現(xiàn)象，而這樣形成的不同單質(zhì)互稱為同素異形體。（ppt：5）[過渡]實際上同素異形現(xiàn)象在自然界中是很普遍的，比如同學們早在初中就學過的氧氣和臭氧、紅磷和白磷。現(xiàn)在請大家閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，討論一下氧氣和臭氧、紅磷和白磷他們的性質(zhì)有哪些不同。學生討論最后教師小結(jié)（ppt：6） 化學式 顏色（氣態(tài)） 氣味 沸點℃ 溶解度氧氣 O2 無色 無味 －183 臭氧 O3 淡藍色 魚腥味 － >O2[拓展視野]（ppt：8）[總結(jié)]同素異形體的性質(zhì)差異很大，主要表現(xiàn)為物理性質(zhì)，那而化學性質(zhì)往往比較接近。（ppt：9）（1）C+O2==CO2（2）氧氣和臭氧都具有強氧化性，臭氧的氧化性更強。[師]同素異形體之間還能相互轉(zhuǎn)化。（ppt：10）[過渡]通過剛才的學習我們知道物質(zhì)世界豐富多彩的一個原因是同種元素能形成不同的單質(zhì)。同種元素形成的單質(zhì)不一定是同一種物質(zhì)，那么分子式相同的物質(zhì)一定是同一種物質(zhì)嗎?（ppt：11）[活動]根據(jù)碳、氫原子形成共價鍵的特征，我們動手制作組成為C4H10的有機化合物的分子結(jié)構(gòu)模型。（學生思考并動手）[小結(jié)]你們可以作出幾種不同的分子結(jié)構(gòu)模型？（兩種。）（ppt：12）對比兩個模型,找找它們的聯(lián)系?（分子式相同，結(jié)構(gòu)不同。）像這樣，化合物具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱同分異構(gòu)體。（ppt：13）[提問]同分異構(gòu)體間性質(zhì)有無差異?（ppt：14）[過渡]再看另一個例子分子式為C2H6O的有機物可以有兩種不同的結(jié)構(gòu)形成不同的化合物：乙醇和二甲醚（ppt：15）[講述]同分異構(gòu)現(xiàn)象在有機物中是普遍存在的，這是有機化合物種類繁多的原因之一。大家回憶一下，在我們學習共價鍵時學習了碳原子之間不同的連接方式，那么現(xiàn)在能不能總結(jié)一下有機物種類繁多的原因是什么呢？（ppt：16）學生討論回答最后教師小結(jié)[小結(jié)]（1）有機物中可以含一個碳原子,也可成千上萬個碳原子。（2）碳原子之間可有單鍵、雙鍵、三鍵，也可有環(huán)狀結(jié)構(gòu)。（3）大量存在同分異構(gòu)現(xiàn)象。[課堂小結(jié)]物質(zhì)世界豐富多彩原因很多：1.同種元素有不同的核素――同位素；2.同種元素可以形成不同的單質(zhì)――同素異形現(xiàn)象；3.同種元素可以和不同的元素形成不同的化合物――氯化鈉氫氧化鈉；4.同種元素可以與其它同種元素形成比例不同的化合物――氧化納過氧化鈉；5分子式相同的化合物存在同分異構(gòu)現(xiàn)象。這里我們要重點區(qū)分