新苏教版高中化学必修1教学设计1：5.3 从微观结构看物质的多样性

新苏教版高中化学必修1PAGEPAGE1第三单元从微观结构看物质的多样性【教学目标】1．以同素异形现象、同分异构现象为例认识物质的多样性与微观结构有关。2．以不同类型的晶体为例认识物质的多样性与微观结构有关。3．认识物质的结构决定物质的性质，性质的特点体现了结构的特点。【教学重难点】同素异形现象、同分异构现象从微观结构揭示晶体结构以及晶体性质【课前准备】教具-球棍模型【教学过程】教师活动学生活动【导入】通过前面的学习，我们知道元素只有一百多种，但物质却有上千万种，那么这一百多种的元素是怎么样形成数千万种不同的物质的呢？【总结】同学们说的都很好，没错，因为碳原子成键的多样性，这也是含碳有机物种类繁多的原因之一，所以只有深入的了解物质的微观结构，才能更好的认识物质的多样性，今天我们还要介绍另外两种对于物质世界的多样性有着巨大贡献的情况。【展示】请看一组图片（见课本）：金刚石、石墨、纳米碳管等。【提问】你们能说说这几种物质的异同点吗？【提问】为什么同种元素组成的不同种单质的性质相差这么大呢？【展示】展示金刚石、石墨结构【提问】请同学们认真观察思考金刚石、石墨、足球烯的微观结构如何不同以致形成的单质性质相差这么大？【小结】同学们说得非常好，由于原子的微观排列不同，使得形成的单质性质差异很大，即同一种元素形成不同的单质，这种现象称为同素异形现象，而这样形成的不同单质互称为同素异形体。【过渡】实际上同素异形现象在自然界中是很普遍的，比如同学们早在初中就学过的氧气和臭氧、红磷和白磷。现在请大家阅读课本相关内容，讨论一下氧气和臭氧他们的性质有哪些异同。【总结】普及臭氧空洞，同素异形体的性质差异很大，主要表现为物理性质，那化学性质往往比较接近。氧气和臭氧都具有氧化性，金刚石、石墨、足球烯都可与氧气反应生成二氧化碳，它们之间也可以相互转化，氧气可以在放电作用下转化为臭氧。【总结】通过刚才的学习我们知道物质世界丰富多彩的一个原因是同种元素能形成不同的单质。同种元素可以形成不同的单质，那么分子式相同的物质在结构和性质上会不会也有差异。【基础实验】根据碳、氢原子形成共价键的特征，我们动手制作组成为C4H10的有机化合物的分子结构模型。你能制作出几种不同的分子结构模型？【汇报实验】你们可以做出几种不同的分子结构模型？它们有什么联系？【总结】像这样，化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象，具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。【提问】同分异构体间性质有无差异?请同学阅读表5-10。【过渡】再看另一个例子。分子式为C2H6O的有机物可以有两种不同的结构形成不同的化合物：乙醇和二甲醚。【讲述】同分异构现象在有机物中是普遍存在的，这是有机化合物种类繁多的原因之一。大家回忆一下，在我们学习共价键时学习了碳原子之间不同的连接方式，那么现在能不能总结一下有机物种类繁多的原因是什么呢？【思考】同素异形体、同分异构体、同位素三个有什么异同？【总结】物质世界丰富多彩原因很多：①同种元素有不同的核素――同位素；②同种元素可以形成不同的单质――同素异形现象；③分子式相同的化合物存在同分异构现象。【过渡】常见的固体物质分为晶体和非晶体，那么什么是晶体？【展示】各种各样的晶体及其模型，【交流与讨论】外观上有何特点？它们的物理性质（如硬度、熔点、沸点、导电性等）有什么特点？【讲述】像大家熟悉的冰、食盐、金刚石等，虽然都是晶体，但性质上差别很大，原因是其构成微粒不同。根据构成晶体的基本微粒和作用力不同，我们又把晶体分为以下四种：离子晶体、分子晶体、共价晶体、金属晶体。下面我们就一个一个具体的认识这几种不同类型的晶体。【投影】播放食盐晶体的图片及模型并旋转其模型，让学生从各个方向观察立方体。思考：①晶体中有没有单个小分子，那么化学式NaCl表示什么意思呢？②构成晶体的微粒是什么？③离子晶体中微粒间的作用是什么？④离子晶体物理性质有什么特点⑤哪些物质属于离子晶体【提问】像干冰、冰它们又是什么样的晶体？【展示】播放分子晶体（CO2）的图片及三维空间模型，并思考：①晶体中有没有单个小分子？②构成晶体的微粒是什么？③分子晶体中微粒间的作用是什么？④分子晶体物理性质有什么特点⑤哪些物质属于分子晶体？【展示】展示水晶的图片，水晶的主要成分是二氧化硅，提出猜想：分析下列数据推测石英是否是分子晶体？熔点（℃）沸点（℃）干冰-78.4-56.4SiO217322230【展示】二氧化硅的空间结构与二氧化碳相比较【讲述】相邻原子通过共价键结合形成空间网状结构，这样的晶体为共价晶体。【展示】共价晶体的图片及模型思考：①晶体中有没有单个小分子？②构成晶体的微粒是什么？③共价晶体中微粒间的作用是什么？④共价晶体物理性质有什么特点⑤哪些物质属于共价晶体？【讲述】还有一类晶体为金属晶体，金属晶体的物理特性有哪些？【提问】哪些物质属于金属晶体？【整理归纳】晶体比较思考：如何判断晶体类型思考讨论：①碳原子之间可以形成单键、双键、三键，也可以形成链状和环状，它是含碳化合物种类繁多的原因之一。②同种元素可以和不同的元素形成不同的化合物――氯化钠、氢氧化钠；同种元素可以与其它同种元素形成比例不同的化合物――氧化纳、过氧化钠等）都是由碳元素构成的。金刚石是最硬、无色透明的；石墨是深灰色、不透明、质软、易导电的片状固体，但它们都可以与氧气反应生成二氧化碳。思考结构决定性质，它们的结构可能不同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；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；C60是60个碳原子形成的封闭笼状分子，形似足球；石墨烯是有碳原子构成的二维层状的碳材料。拓展视野氧气和臭氧都具有氧化性思考并动手两种，分子式相同，但结构不同物理性质不一样，但这两种物质化学性质相似。物理性质（沸点不同）不一样，但这两种物质化学性质相似。①碳原子成键方式多样性②存在同分异构现象讨论回答：具有规则几何外形，物理性质差异很大。没有单个小分子，构成离子晶体的微粒：阴、阳离子离子键熔沸点较高，硬度较大。水溶液或者熔融状态下均导电。强碱、部分金属氧化物、部分盐类有单个小分子，化学式即是分子式构成微粒：分子分子间通过分子间作用力结合成晶体。熔沸点较低，硬度较小。氧气、氢气等多数非金属单质、稀有气体、非金属氢化物、多数非金属氧化物等。熔沸点相差很大，二氧化硅不是分子晶体。没有单个小分子共价晶体构成微粒：原子共价键熔沸点很高，硬度很大，难溶于一般溶剂。金刚石、单晶硅、碳化硅、二氧化硅等。有金属光泽，能导电传热、具有延展性金属单质或合金根据组成判断：有无离子、有无分子根据性质判断：熔沸点高低、硬度大小、导电性板书设计第三单元从微观结构看物质的多样性一、同素异形现象定义：同一种元素形成不同的单质，这种现象称为同素异形现象，而这样形成的不同单质互称为同素异形体。特点：物理性质不同，化学性质相似例：金刚石、石墨、足球烯；氧气与臭氧；红磷与白磷二