高中化学同素异形体教案.docx

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高中化学同素异形体教案

同素异形现象

设计课时：

1课时课的类型：

新授课

【教学理念】

美国心理学家奥苏贝尔认为，影响学习的最重要因素是学生已知的内容，学生只有进行有意义的学习才有价值。

有意义的学习是内发的、主动的，是整体性的质变过程。

结合现代教学理念，高中化学课堂教学要围绕“收获者”即学生为中心展开，体现“以学生为主体，教师为主导”的教学理念。

基于以上思想，本节教学设计将充分体现学生的主体性，积极性引导学生参与到教学活动当中，让学生亲历科学探究过程，从而学会学习、乐于学习。

【教材分析】

本节课选自苏教版化学2专题一第三单元，本节课旨在通过几种常见的同素异形体的微观结构，理解微观结构与物质多样性的关系，进一步加深结构与性质的关系，本节课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《不同的晶体类型》和选修模块《物质的结构与性质》的学习奠定了基础。

《普通高中化学课程标准》对于本课的要求：

以碳元素为例认识同素异形现象，从微观结构了解物质形态的多样性的要求。

v知识与技能：

1、以金刚石石墨等碳的同素异形体为例，认识由于微观结构的不同而导致的同素异形现象

2、从同素异形现象认识物质的多样性与微观结构的关系

3、能例举碳氧元素的常见同素异形体

v过程与方法：

通过金刚石与石墨等微观结构模型的比较，分析金刚石与石墨等物质的性质了解模型法在化学研究中的重要作用。

v情感、态度与价值观：

通过臭氧层的形成与臭氧空洞的危害，体会臭氧对人类的重要性，激发学习化学的兴趣，树立保护环境的责任感。

教学重点：

以金刚石、石墨为例认识由于微观结构的不同从而导致的同素异形现象

突出方法：

小组讨论法

教学难点：

金刚石、石墨、和纳米管道的结构

突破方法：

小组讨论法

【学情分析】

学生的差异是客观存在的，教师只有全面了解学生情况，才可能因材施教，有的放矢。

本

节教学设计主要针对普通中学的高一学生。

从知识的起点上看，学生对碳的单质的性质了解并

不多，但多数学生在生活中与金刚石与石墨有过接触，对其物理性质有感性认识，但并不知道

这两种碳单质性质及性质差异的原因，另外在前一节中，学生学习了化学键的基础知识，已经

具备通过模型简单分析金刚石与石墨的结构差异能力，可为本节课打下良好的基础。

从思维角

度看，高一年级的学生思维敏捷、活跃，但不够严谨，未学习过立体几何，空间现象力较差，

对金刚石石墨等空间结构了解将存在一定困难。

【教法阐述】

教法

方法使用

发现教学法

教师不直接把现成的知识传授给学生，而是通过在教师事先精心设计，组织安排的一系列活动中，让学生像科学家一样去发现科学事实，获取科学知识，本节课主要是让学生通过观察和讨论物质的微观结构，从而理解同分异构体间的本质区别，学会用科学的方法去思考和研究问题。

【教具】

媒体类型

媒体来源

媒体使用

媒体效果

PPT

教师自制

播放

在课堂中加入多媒体的播放，增加课堂生动性。

图片

下载

展示

在课堂中增加图片展示，增加学生的学习兴趣。

模型

实验室

展示

在课堂中加入结构模型，能加深对结构的印象。

【教学流程】

【教学过程】

【教师活动】讲解:

近年来环境保护的问题越来越受到人们的关注，各种极端天气的出现

提醒着人们保护环境的重要性，你们知道世界气象日是几月几日吗？

【学生活动】回答：

3月23日

【教师活动】讲述：

看来同学们的知识面非常得广，20XX年世界气象日的主题是“天气，

气候和我们呼吸的空气”，20XX年的主题是“世界气象组织--致力于人类安

全与福祉的六十年”，在20XX年还召开了广受世界关注的气象大会--哥本哈

根气候大会，在会议上提出了四个关键字，有同学知道吗？

【学生活动】回答低碳生活

【教师活动】讲述低碳生活指的是生活作息时所消耗的能量要尽力减少，从而减少二氧

化碳的排放量，而二氧化碳的排放减少对缓解温室效应和海平面的上升起着

重要的作用。

对于碳，相信大家并不会陌生，它在地壳中的含量只占0.087%，但是碳元

素的单质和化合物达到90%以上，它们在国民经济和我们日常生活中占有

非常重要的地位，碳--生命的元素

提问：

那你们知道由碳所形成的单质有哪些吗？

【学生活动】回答：

金刚石和石墨

【教师活动】讲述：

金刚石和石墨在我们的日常生活中是很常见的（展示图片）

【学生活动】观察图片

【教师活动】同学们来说说金刚石和石墨有什么用途吗

【学生活动】金刚石可以用来作钻石，石墨可以用来作铅笔。

。

。

。

【教师活动】讲述看来同学们的知识面非常得广，请同学来阅读下课本上的“你知道吗？

”

来填下以上的表格，比较下金刚石和石墨在物理性质上的区别

【学生活动】讨论回答。

。

。

。

【教师活动】讲述：

同学们可能会有这样一个疑问了，为何同样是碳，差距咋这么大呢，

它们在硬度和导电性方面怎么会有如此大的区别？

同学们猜下可能的原因

是什么啊？

【学生活动】四人为一小组，讨论

回答：

它们的结构不同

【教师活动】讲述那么是否如同学们所言呢，同学们来看下，老师现在手上有两个模型，

同学来观察下它们有何区别

展示模型

【学生活动】回答：

金刚石是空间网状结构，石墨是层状结构

【教师活动】讲述：

非常好，我们来具体分析下

金刚石：

正四面体空间网状结构，原子间的作用力很强，结构非常稳定，硬

度大，导电性弱

石墨：

层状结构，而且层跟层之间的作用力非常弱，所以层层之间易滑动，

所以质地软，有自由电子，易导电

小结：

金刚石和石墨物理性质的差异，主要是由于它们晶体中碳原子的成键

方式和排列方式不同引起的

【学生活动】观察，做笔记

【教师活动】　单质碳还有第三种形式，富勒烯，包括C60、C70和纳米碳管等

C60是60个碳原子形成的封闭笼状分子，因为形似足球，又称足球烯

C70和C60非常像，只不过碳数增加

而纳米碳管是由石墨卷曲而成的，内部空心，外部直径只有几到几十纳米，

轻而结实，它可用来作防弹背心，锂电池的电极，来将来它还有可能做成地

球到月球的乘人电梯等等

现在我们来小结下，碳元素的几种不同单质，我们就把这种由同种元素形成

不同单质的现象叫做同素异形现象，这些不同的单质互称为同素异形体

同学来说下这个名字代表着什么含义吗？

【学生活动】　讨论回答：

由同种元素组成，并且结构是不同的

【教师活动】小结：

对于该概念，我们需注意以下三种：

第一，同种元素，第二，结构不

同，第三，可相互转化

而且同素异形体之间可以相互转化的，同学来看下石墨转化为金刚石的条件

由此可见，该转化条件是非常苛刻的

提问一：

金刚石和石墨的相互专户属于什么变化？

【学生活动】回答化学变化

【教师活动】提问二：

该转化是否属于氧化还原反应？

【学生活动】回答不属于

【教师活动】提问：

同学们再根据概念说说Na和Na+、16O和18O是同素异形体吗？

为什

么？

【学生活动】回答：

都不是

【教师活动】讲述看来同学们概念掌握非常好了，除了碳元素有同素异形体外，你知道

还有什么元素也存在同素异形现象？

【学生活动】回答：

白磷和红磷氧气臭氧

【教师活动】讲述：

下面我们来学习下氧的同素异形体，氧气和臭氧

请同学来阅读下课本资料，完成以上表格

【学生活动】四人为一小组，讨论

回答

【教师活动】讲述氧气和臭氧之间的转化条件是非常不同的，空气中氧气的含量比臭氧

是多得多，但是我们也不可小视这臭氧的作用。

请同学来看下资料卡

【学生活动】阅读资料卡

【教师活动】讲述资料卡，臭氧能吸收来自太阳的大部分紫外辐射，使地球和生物面招灾

害，是名副其实的“生命卫士”，但是这位卫士正面临一个巨大的灾难--臭

氧层空洞

展示图片

你们知道臭氧层空洞会给我们造成什么危害吗？

【学生活动】四人为一小组，讨论

回答、、、

【教师活动】讲述臭氧层空间的扩大会造成人类健康的损害，对生态环境和农林牧渔业

造成破坏，因此保护臭氧层刻不容缓。

每年的9月16日为“国际保护臭氧

层日”

在课本的扩展视野中还提到了磷的同素异形体，感兴趣的同学可以来了解下

【学生活动】阅读资料

【教师活动】同样的，白磷和红磷也是可以相互转化的，他们在结构方面也有这非常大的

不同，他们之间有怎样的区别呢？

【学生活动】讨论回答

【教师活动】红磷是无毒的，由于他们的着火点比较低，因此可制作火柴等等

小结：

而同素异形体的研究的未来也是非常值得注意的，例如足球稀可作为

药物等等，纳米碳管可以做超级纤维，科学的未来也等着同学们去开发

【教师活动】：

通过今天新课的学习，同学们学习到了什么呢？

【学生活动】：

讨论回答

【教师活动】：

补充

【教师活动】：

同学们掌握得非常不错，那么我们趁热打铁来完成今天的课堂任务

课堂练习一

【学生活动】：

习题训练。

【教师活动】：

纠正并归纳：

同素异形体和同位素的比较

【学生活动】：

习题训练。

【教师活动】：

纠正并归纳

【评价设计】

【课堂练习一】

判断下面哪些是同素异形体（AD）

哪些是同位素（CE）

A.红磷、白磷B.H2O、D2O

C.16O、17O、18OD.金刚石、石墨

E.H和DF.H2和D2

【课堂练习二】

近年来，科学家发现一种新分子，具有空心类似足球状的结构，其化学式为C60。

下列说法中正确的是（BC）

A.C60是一种新型化合物

B.C60分子内只含共价键

C.C60在纯氧中充分燃烧后只生成唯一的产物CO2

D.C60的摩尔质量为720

【课堂练习三】　　　

纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米的空心管.下列说法错误的是（A）

A.纳米碳管是一种新型的有机化合物

B.纳米碳管材料如果完全燃烧,生成物是二氧化碳

C.纳米碳管材料管道多,表面积大,吸附能力强

D.纳米碳管在常温下化学性质稳定.

【课堂练习四】

4、有关O3的说法中错误的是（C）

（1）O3具有特殊臭味,因此被称为”臭氧”

（2）臭氧可用于漂白和消毒

（3）O3比O2在相同条件下密度大，比O2易溶于水

（4）O3比O2稳定,高温下不易分解

（5）空气中高压放电、高压电机、复印机工作时都会有O3生成

（6）空气中O3含量越高越好

（7）NO和氟里昂会促使O3分解

A.①②③B.④⑤⑥C.④⑥D.⑤⑦

课后评价

必做：

练习本上的剩下习题

选做：

课外查找资料有关其他元素的同素异形体　　　　　　　　　　

【板书设计】

同素异形现象

1.同素异形体：

2.强调：

①同种元素②不同结构（性质不同）③可以相互转化

3.实例：

①金刚石与石墨

②氧气与臭氧

③红磷与白磷