新蘇教版高中化學(xué)必修1教學(xué)設(shè)計1：5.3 從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性

新蘇教版高中化學(xué)必修1PAGEPAGE1第三單元從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性【教學(xué)目標(biāo)】1．以同素異形現(xiàn)象、同分異構(gòu)現(xiàn)象為例認(rèn)識物質(zhì)的多樣性與微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)。2．以不同類型的晶體為例認(rèn)識物質(zhì)的多樣性與微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)。3．認(rèn)識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，性質(zhì)的特點體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的特點?！窘虒W(xué)重難點】同素異形現(xiàn)象、同分異構(gòu)現(xiàn)象從微觀結(jié)構(gòu)揭示晶體結(jié)構(gòu)以及晶體性質(zhì)【課前準(zhǔn)備】教具-球棍模型【教學(xué)過程】教師活動學(xué)生活動【導(dǎo)入】通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道元素只有一百多種，但物質(zhì)卻有上千萬種，那么這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？【總結(jié)】同學(xué)們說的都很好，沒錯，因為碳原子成鍵的多樣性，這也是含碳有機物種類繁多的原因之一，所以只有深入的了解物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，才能更好的認(rèn)識物質(zhì)的多樣性，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(xiàn)的情況?！菊故尽空埧匆唤M圖片（見課本）：金剛石、石墨、納米碳管等?！咎釂枴磕銈兡苷f說這幾種物質(zhì)的異同點嗎？【提問】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？【展示】展示金剛石、石墨結(jié)構(gòu)【提問】請同學(xué)們認(rèn)真觀察思考金剛石、石墨、足球烯的微觀結(jié)構(gòu)如何不同以致形成的單質(zhì)性質(zhì)相差這么大？【小結(jié)】同學(xué)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，即同一種元素形成不同的單質(zhì)，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?！具^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(xué)們早在初中就學(xué)過的氧氣和臭氧、紅磷和白磷?，F(xiàn)在請大家閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，討論一下氧氣和臭氧他們的性質(zhì)有哪些異同?！究偨Y(jié)】普及臭氧空洞，同素異形體的性質(zhì)差異很大，主要表現(xiàn)為物理性質(zhì)，那化學(xué)性質(zhì)往往比較接近。氧氣和臭氧都具有氧化性，金剛石、石墨、足球烯都可與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，它們之間也可以相互轉(zhuǎn)化，氧氣可以在放電作用下轉(zhuǎn)化為臭氧?！究偨Y(jié)】通過剛才的學(xué)習(xí)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)。同種元素可以形成不同的單質(zhì)，那么分子式相同的物質(zhì)在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上會不會也有差異?！净A(chǔ)實驗】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。你能制作出幾種不同的分子結(jié)構(gòu)模型？【匯報實驗】你們可以做出幾種不同的分子結(jié)構(gòu)模型？它們有什么聯(lián)系？【總結(jié)】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?！咎釂枴客之悩?gòu)體間性質(zhì)有無差異?請同學(xué)閱讀表5-10。【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?！局v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(xué)習(xí)共價鍵時學(xué)習(xí)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？【思考】同素異形體、同分異構(gòu)體、同位素三個有什么異同？【總結(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分子式相同的化合物存在同分異構(gòu)現(xiàn)象?！具^渡】常見的固體物質(zhì)分為晶體和非晶體，那么什么是晶體？【展示】各種各樣的晶體及其模型，【交流與討論】外觀上有何特點？它們的物理性質(zhì)（如硬度、熔點、沸點、導(dǎo)電性等）有什么特點？【講述】像大家熟悉的冰、食鹽、金剛石等，雖然都是晶體，但性質(zhì)上差別很大，原因是其構(gòu)成微粒不同。根據(jù)構(gòu)成晶體的基本微粒和作用力不同，我們又把晶體分為以下四種：離子晶體、分子晶體、共價晶體、金屬晶體。下面我們就一個一個具體的認(rèn)識這幾種不同類型的晶體?！就队啊坎シ攀雏}晶體的圖片及模型并旋轉(zhuǎn)其模型，讓學(xué)生從各個方向觀察立方體。思考：①晶體中有沒有單個小分子，那么化學(xué)式NaCl表示什么意思呢？②構(gòu)成晶體的微粒是什么？③離子晶體中微粒間的作用是什么？④離子晶體物理性質(zhì)有什么特點⑤哪些物質(zhì)屬于離子晶體【提問】像干冰、冰它們又是什么樣的晶體？【展示】播放分子晶體（CO2）的圖片及三維空間模型，并思考：①晶體中有沒有單個小分子？②構(gòu)成晶體的微粒是什么？③分子晶體中微粒間的作用是什么？④分子晶體物理性質(zhì)有什么特點⑤哪些物質(zhì)屬于分子晶體？【展示】展示水晶的圖片，水晶的主要成分是二氧化硅，提出猜想：分析下列數(shù)據(jù)推測石英是否是分子晶體？熔點（℃）沸點（℃）干冰-78.4-56.4SiO217322230【展示】二氧化硅的空間結(jié)構(gòu)與二氧化碳相比較【講述】相鄰原子通過共價鍵結(jié)合形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這樣的晶體為共價晶體?！菊故尽抗矁r晶體的圖片及模型思考：①晶體中有沒有單個小分子？②構(gòu)成晶體的微粒是什么？③共價晶體中微粒間的作用是什么？④共價晶體物理性質(zhì)有什么特點⑤哪些物質(zhì)屬于共價晶體？【講述】還有一類晶體為金屬晶體，金屬晶體的物理特性有哪些？【提問】哪些物質(zhì)屬于金屬晶體？【整理歸納】晶體比較思考：如何判斷晶體類型思考討論：①碳原子之間可以形成單鍵、雙鍵、三鍵，也可以形成鏈狀和環(huán)狀，它是含碳化合物種類繁多的原因之一。②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）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(dǎo)電的片狀固體，但它們都可以與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳。思考結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，它們的結(jié)構(gòu)可能不同構(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)；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；石墨烯是有碳原子構(gòu)成的二維層狀的碳材料。拓展視野氧氣和臭氧都具有氧化性思考并動手兩種，分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同物理性質(zhì)不一樣，但這兩種物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)相似。物理性質(zhì)（沸點不同）不一樣，但這兩種物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)相似。①碳原子成鍵方式多樣性②存在同分異構(gòu)現(xiàn)象討論回答：具有規(guī)則幾何外形，物理性質(zhì)差異很大。沒有單個小分子，構(gòu)成離子晶體的微粒：陰、陽離子離子鍵熔沸點較高，硬度較大。水溶液或者熔融狀態(tài)下均導(dǎo)電。強堿、部分金屬氧化物、部分鹽類有單個小分子，化學(xué)式即是分子式構(gòu)成微粒：分子分子間通過分子間作用力結(jié)合成晶體。熔沸點較低，硬度較小。氧氣、氫氣等多數(shù)非金屬單質(zhì)、稀有氣體、非金屬氫化物、多數(shù)非金屬氧化物等。熔沸點相差很大，二氧化硅不是分子晶體。沒有單個小分子共價晶體構(gòu)成微粒：原子共價鍵熔沸點很高，硬度很大，難溶于一般溶劑。金剛石、單晶硅、碳化硅、二氧化硅等。有金屬光澤，能導(dǎo)電傳熱、具有延展性金屬單質(zhì)或合金根據(jù)組成判斷：有無離子、有無分子根據(jù)性質(zhì)判斷：熔沸點高低、硬度大小、導(dǎo)電性板書設(shè)計第三單元從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性一、同素異形現(xiàn)象定義：同一種元素形成不同的單質(zhì)，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。特點：物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相似例：金剛石、石墨、足球烯；氧氣與臭氧；紅磷與白磷二