新蘇教版高中化學必修1PAGEPAGE1第三單元從微觀結構看物質的多樣性【教學目標】1．以同素異形現象、同分異構現象為例認識物質的多樣性與微觀結構有關。2．以不同類型的晶體為例認識物質的多樣性與微觀結構有關。3．認識物質的結構決定物質的性質，性質的特點體現了結構的特點。【教學重難點】同素異形現象、同分異構現象從微觀結構揭示晶體結構以及晶體性質【課前準備】教具-球棍模型【教學過程】教師活動學生活動【導入】通過前面的學習，我們知道元素只有一百多種，但物質卻有上千萬種，那么這一百多種的元素是怎么樣形成數千萬種不同的物質的呢？【總結】同學們說的都很好，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的微觀結構，才能更好的認識物質的多樣性，今天我們還要介紹另外兩種對于物質世界的多樣性有著巨大貢獻的情況。【展示】請看一組圖片（見課本）：金剛石、石墨、納米碳管等。【提問】你們能說說這幾種物質的異同點嗎？【提問】為什么同種元素組成的不同種單質的性質相差這么大呢？【展示】展示金剛石、石墨結構【提問】請同學們認真觀察思考金剛石、石墨、足球烯的微觀結構如何不同以致形成的單質性質相差這么大？【小結】同學們說得非常好，由于原子的微觀排列不同，使得形成的單質性質差異很大，即同一種元素形成不同的單質，這種現象稱為同素異形現象，而這樣形成的不同單質互稱為同素異形體。【過渡】實際上同素異形現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。現在請大家閱讀課本相關內容，討論一下氧氣和臭氧他們的性質有哪些異同。【總結】普及臭氧空洞，同素異形體的性質差異很大，主要表現為物理性質，那化學性質往往比較接近。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生成二氧化碳，它們之間也可以相互轉化，氧氣可以在放電作用下轉化為臭氧。【總結】通過剛才的學習我們知道物質世界豐富多彩的一個原因是同種元素能形成不同的單質。同種元素可以形成不同的單質，那么分子式相同的物質在結構和性質上會不會也有差異。【基礎實驗】根據碳、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構模型。你能制作出幾種不同的分子結構模型？【匯報實驗】你們可以做出幾種不同的分子結構模型？它們有什么聯系？【總結】像這樣，化合物具有相同的分子式，但具有不同結構的現象，叫做同分異構現象，具有同分異構現象的化合物互稱同分異構體。【提問】同分異構體間性質有無差異?請同學閱讀表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構形成不同的化合物：乙醇和二甲醚。【講述】同分異構現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，那么現在能不能總結一下有機物種類繁多的原因是什么呢？【思考】同素異形體、同分異構體、同位素三個有什么異同？【總結】物質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――同素異形現象；③分子式相同的化合物存在同分異構現象。【過渡】常見的固體物質分為晶體和非晶體，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（如硬度、熔點、沸點、導電性等）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，但性質上差別很大，原因是其構成微粒不同。根據構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識這幾種不同類型的晶體。【投影】播放食鹽晶體的圖片及模型并旋轉其模型，讓學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，那么化學式NaCl表示什么意思呢？②構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離子晶體物理性質有什么特點⑤哪些物質屬于離子晶體【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分子晶體物理性質有什么特點⑤哪些物質屬于分子晶體？【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：分析下列數據推測石英是否是分子晶體？熔點（℃）沸點（℃）干冰-78.4-56.4SiO217322230【展示】二氧化硅的空間結構與二氧化碳相比較【講述】相鄰原子通過共價鍵結合形成空間網狀結構，這樣的晶體為共價晶體。【展示】共價晶體的圖片及模型思考：①晶體中有沒有單個小分子？②構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共價晶體物理性質有什么特點⑤哪些物質屬于共價晶體？【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）都是由碳元素構成的。金剛石是最硬、無色透明的；石墨是深灰色、不透明、質軟、易導電的片狀固體，但它們都可以與氧氣反應生成二氧化碳。思考結構決定性質，它們的結構可能不同構成金剛石的微粒是C原子，C原子以共價鍵相連，結合成空間網狀結構；構成石墨的微粒是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，無數平面六邊行形成平面網狀結構，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，但結構不同物理性質不一樣，但這兩種物質化學性質相似。物理性質（沸點不同）不一樣，但這兩種物質化學性質相似。①碳原子成鍵方式多樣性②存在同分異構現象討論回答：具有規則幾何外形，物理性質差異很大。沒有單個小分子，構成離子晶體的微粒：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下均導電。強堿、部分金屬氧化物、部分鹽類有單個小分子，化學式即是分子式構成微粒：分子分子間通過分子間作用力結合成晶體。熔沸點較低，硬度較小。氧氣、氫氣等多數非金屬單質、稀有氣體、非金屬氫化物、多數非金屬氧化物等。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，能導電傳熱、具有延展性金屬單質或合金根據組成判斷：有無離子、有無分子根據性質判斷：熔沸點高低、硬度大小、導電性板書設計第三單元從微觀結構看物質的多樣性一、同素異形現象定義：同一種元素形成不同的單質，這種現象稱為同素異形現象，而這樣形成的不同單質互稱為同素異形體。特點：物理性質不同，化學性質相似例：金剛石、石墨、足球烯；氧氣與臭氧；紅磷與白磷二