高中化学必修2苏教《专题1 微观结构与物质的多样性第三单元从微观结构看物质的多样性》320教案教学设计

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《同素异形与同分异构现象》教学设计
一、教材分析
本节课选自苏教版普通高中课程标准实验教科书化学必修二第一专题第三单元《从微观结构看物质的多样性》的第一课时“同素异形和同分异构现象”，
同素异形和同分异构现象是构成物质多样性的重要原因之一，有助于学生认识物质多样性的本质原因，帮助学生拓宽视野，关注社会环境问题和科技发展。

本节学习的微观结构知识既是化学键及结构决定性质等知识的初步应用，也为后面选修模块《物质结构与性质》、《有机化学基础》的学习莫定基础，同时此知识点在高考命题中也常有涉及。

二、学情分析
通过初中化学和必修一及周期表的学习，学生已经积累了一些关于物质多样性与微观结构的有关感性认识，学生在生活中对金刚石和石墨都有过了解，对两者的物理性质也积累了一些认识，但是不知道他们的性质特点及性质差异的原因。

学生已经学习过化学键的基础知识，并具备了通过模型简单分析金刚石和石墨结构差异的能力，但是学生没有学过立体
几何，空间想象能力较差，对了解金刚石和石墨的微观结构及有机物的同分异构现象存在一定困难。

通过本节内容学习学生能初步形成物质多样性和微观结构有关的认识，进一步加深结构与性质的理解。

三、教学目标
1.从同素异形和同分异构现象认识物质的多样性。

2.理解同素异形体、同分异构体概念及与同位素之间的区别。

3.建立“结构决定性质”的思维。

4.通过化学史和臭氧层的介绍，了解科学发展的历程和环境问题；
四、重点难点
理解并辨别同素异形体、同分异构体及同位素。

五、设计思路
本节课围绕着为什么自然界中的已知元素仅有一百多种，而形成的物质却有上千万种这一问题而展开。

分别从同素异形和同分异构两个角度去帮助学生认识物质的多样性与微观结构的关系，两者分别从单质、化合物的角度分析物质的多样性，在此内容之前学生已经学习相关元素的知识内容，对元素的种类及性质已相当熟悉，为本节课的学习打下了基础。

通过本节课的学习，可以让学生进一步的了解元素、单质及简单有机物的相关知识，本节课的知识内容属于概念性知识、理论性较强，为使学生更易掌握本节课主要内容，所以我将
采用“自主阅读一一合作探究一一重点点拨一一当堂反馈”的教学思路。

通过对比熟悉的两种物质:金刚石、石墨的性质比较，建立同素异形体的概念；通过丁烷模型的不同搭建方
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式，建立同分异构体的概念。

并通过对臭氧和氧气、白磷与红磷的介绍、乙醇与二甲醚结构的对比，强化学生对概念的理解，最后通过练习辨别同位素和同素异形体、同分异构体，检验学生掌握本节课的所学概念的情况。

为了实施分层教学、因材施教，习题中设计了不同难度的例题和变式训练，使优等生不觉得本节课无聊，在教学过程中会相应的进行一些拓展，以达到不同层次的学生分别能达到“吃到、吃饱、吃好”的教学效果。

六、教学过程
■自主学习
一.同素异形体与同素异形现象
(1)同素异形现象:同一种元素形成几种不同
的现象。

(2)同素异形体:由同一种元素形成不同
,这些单质互称为同素异形体。

(3)常见的同素异形体有:①金刚石、石墨、C60、碳纳米管等;②O2与O3;③白磷和红磷。

二.同分异构体与同分异构现象
(1)同分异构现象:化合物具有相同的
,但具有不同
的现象,叫做同分异构现象。

(2)同分异构体:分子式相同而结构不同的
互称为同分异构体。

(3)常见的同分异构体有:①正丁烷和异丁烷;②乙醇和二甲醚。

■合作探究
1．同素异形体之间的转化属于氧化还原反应吗?
2.几种常见同素异形体的比较
元素
同素异形体
结构与性质
碳
金刚石
石墨
足球烯(C60)
氧
氧气
臭氧
磷
白磷
红磷
备
注
(学生笔记栏）
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■重点点拨
1.
最近,意大利一所大学的科学家使用普通氧分子和带正电的氧离子成功制造出了O4分子,并用质谱仪探测到它的存在。

下列叙述正确的是(
)
A.O4与O2性质完全相同
B.16O2与18O2互为同素异形体
C.O3与O4互为同素异形体
D.O2转化为O3是氧化还原反应
2．根据同分异构体的概念,判断下列各组物质互为同分异构
体的是(
)
A.C2H4与CO
B.CH3—CH2—CH3与CH3—CH2—CH2—CH3
3.下列物质之间的相互关系不正确的是(
)
A.CH3CH2NO2和H2NCH2COOH互为同分异构体
B.112H、212H、312H互为同位素
C.O2和O3互为同素异形体
D.CH3CH2CH2CH3与CH3CH(CH3)CH3性质不完全相同
变式训练：
1．2004年7月德俄两国化学家共同宣布,在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮。

后来科学家利用N2又制出N3、N4、N5、N60及含5N的化合物等。

下列说法正确的是(
)
A.N3、N4、N5、N60都是氮的同位素
B.5N22N5是化学变化
C.高聚氮与N2、N3、N4、5N、N60互为同素异形体
D.NO和NO2互为同素异形体
2.有机物Ⅰ和Ⅱ的结构式如下,下列说法中不正确的是(
)
A.Ⅰ和Ⅱ是同分异构体
B.Ⅰ和Ⅱ物理性质有所不同
C.Ⅰ和Ⅱ化学性质完全相同
D.等质量的Ⅰ和Ⅱ完全燃烧消耗氧气的量相同
3.
下列说法不正确的是(
)
C.与
D.与
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A.核素21H的中子数是0
B.12C和14C互为同位素
C.金刚石、石墨和富勒烯互为同素异形体
D.CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体
■归纳提炼
1.同素异形体的特点
(1)组成元素相同,所属物质类型相同(单质),在相同条件下燃烧所得产物也相同。

如红磷和白磷在氧气中充分燃烧的产物都是五氧化二磷。

(2)性质不同主要是指物理性质不同,化学性质相似。

2.同分异构体的特点
(1)分子式相同:①分子式相同,一定有相同的相对分子质量,反之不一定成立。

(2)结构不同:即分子中原子的连接方式不同。

3.同位素、同素异形体和同分异构体的比较
同位素
同素异形体
同分异构体
概念
质子数相同、中子数不同的核素
同一种元素形成的不同单质
分子式相同而结构不同的研究对象
原子
单质
化合物
相同点
质子数
元素种类
分子式
不同点
中子数
原子个数
或结构
结构
物理性质
不同
不同
不同
化学性质
几乎相同
基本相同
不一定相同
举例
12C和14C
O2和O3
乙醇和二甲醚
■当堂反馈
1.下列各组中两物质之间的关系,不属于同素异形体的是( )
A.氧气和臭氧
B.白磷和红磷
C.水晶和石英
D.石墨和C60
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2.下列各组物质中互为同分异构体的是(
)
A.3He与4He
B.金刚石与C70
C.CH3CH3和CH3CH2CH3
D.正丁烷与异丁烷
3.下列说法不正确的是(
)
A.核素297116Lv的中子数是181
B.红磷和白磷互为同素异形体
C.CH4O和C2H6O的分子结构中一定含有—OH
D.丁烷(C4H10)具有两种同分异构体
4.下列关于金刚石和石墨的说法正确的是( )
A.金刚石和石墨都是电的良导体
B.金刚石和石墨中碳原子排列方式相同
C.金刚石和石墨充分燃烧的产物都是二氧化碳
D.金刚石和石墨的熔点相同
5.关于同分异构体的叙述正确的是(
)
A.相对分子质量相同而结构不同的化合物互称为同分异构体
B.分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体
C.同分异构体之间由于分子组成相同,所以它们的性质相同
D.只有少数的有机物之间存在同分异构现象
6.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。

(1)O2和O3互为同位素。

(
)
(2)
和
互为同分异构体。

(
)
(3)K2O、K2O2、KO2
互为同素异形体。

(
)
(4)
和
是同种物质。

(
)
■我的收获(课后总结反思)
七、板书设计
课题：同素异形与同分异构现象
一、同素异形现象
1、同素异形现象：同种元素形成几种不同单质的现象
2、同素异形体：同种元素形成不同的单质的互称。

研究对象为单质。

二、同分异构现象
1、同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。

2、同分异构体：分子式相同而结构不同的化合物互称。

研究对象为化合物。