专题1第三单元-课时1-同素异形体现象.doc

化学2 专题1 第三单元从微观结构看物质的多样性课时1 同素异形体现象（编写学校：吕叔湘中学中学）一、教学背景教材分析：同素异形现象是构成物质多样性的主要形式之一。课程标准在知识和技能维度上并无明确的要求，但在情感、态度、价值观维度，提出了在教学中要帮助学生认识化学与人类生活的密切联系，关注人类面临的与化学相关的社会问题，帮助学生拓宽视野等要求。苏教版必修增加了同素异形现象的内容，有助于学生认识物质多样性的本质原因，关注社会环境问题和科技发展。学科教学指导意见对本课教学内容的基本要求是：1、从微观结构了解物质形态的多样性2、以碳、氧的同素异形体为例认识同素异形现象。学情分析：通过必修及周期表的学习，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，但对性质与结构的关系认识不够深刻，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。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，也为后面不同的晶体类型和选修模块物质结构与性质的学习奠定基础。初中科学教材中未涉及碳及其单质的性质，但多数学生在生活中对金刚石和石墨都有过接触，对两者的物理性质也积累了一些感性认识，绝大多数学生都知道金刚石和石墨是碳的两种单质，但是学生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存在一定困难。（具体使用时还要考虑本班学生特点）二、教学目标知识与技能：1、了解金刚石和石墨微观结构特点2、理解同素异形现象的概念3、了解同素异形现象与物质多样性的关系过程与方法：1、通过金刚石和石墨的对比，认识到两者的差异以及造成差异的原因2、通过红磷转化为白磷的实验，加深对同素异形现象的直观认识情感、态度与价值观：1、通过化学史介绍，了解科学发展的历程；2、通过对富勒烯、臭氧层的介绍，了解相关的科学发展和环境问题三、教学重点和难点教学重点：以金刚石和石墨为例认识由于微观结构的不同而导致的同素异形现象，形成同素异形现象的概念教学难点：金刚石、石墨的微观结构并运用结构解释现象；金刚石和石墨的相互转化问题四、教学方法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。本节课分为三个环节，环节一、通过金刚石和石墨的对比，穿插化学史资料，让学生了解两者的区别和联系，让学生能主动形成同素异形现象的概念；环节二、以氧气和臭氧为例，进一步认识同素异形现象，并能在一定程度上运用同素异形现象的知识解决问题；环节三、借助红磷转化为白磷实验，让学生对同素异形现象有更直观的认识，帮助学生形成同素异形现象是普遍存在的这一观念，从而能理解物质多样性的部分原因。五、教学过程（创设情景；实验探究；问题探讨；重难点突破；分析归纳；拓展应用；课堂检测）教学环节教师活动学生活动设计意图环节一：通过对金刚石和石墨的学习，学生自主建构同素异形现象的概念新课引入情境创设（投影）1.元素周期表；2.形形色色的物质实物图；3.为什么仅百余种元素却形成了数千万种不同的物质？前面我们刚刚学习了元素周期表。我们知道人类已经发现的元素只有一百多种，可是物质世界是极其丰富多彩、纷繁复杂的，到底一百多种的元素是怎么样形成数千万种不同的物质的呢？通过讨论总结：同种元素有不同的核素同位素的概念；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 过氧化钠等设疑，激起学生的好奇心，引出本节课的课题介绍有关化学史：很久以前人们就已经在自然界中发现了金刚石和石墨，也在一直使用，但一直不知道他的成分。1、1772年拉瓦锡证明金刚石可燃，生成CO2，进一步测定后确定金刚石是由碳组成的单质。2、1779年舍勒证明石墨可燃，也生成CO2，进一步测定后确定石墨是由碳组成的单质。情境创设（投影） 实物图片物理性质用途金刚石石墨事实1 金刚石、石墨实物图及组成；2表格填写情境创设（投影） 1金刚石、石墨的结构模型图；2提供金刚石、石墨模型各6个，分发给学生，帮助理解知识； 3请分析它们的微观结构：金刚石晶体内每个碳原子以 个共价键与另外 个碳原子结合成 型，这些 彼此连接并向空间伸展，形成了空间网状立体结构。石墨晶体呈结构，每一层内每个碳原子以 个共价键与另外 个碳原子结合成 型，这些 排列成片层状结构，层间靠 结合。用结构解释部分性质。通过讨论得出结论：金刚石和石墨物理性质差异大观察金刚石、石墨的结构模型；联想碳的成键特点；学习借助模型分析金刚石与石墨的微观结构，获得知识；交流讨论给出的问题；认真完成空格的填写；通过介绍金刚石和石墨在性质上的差异但又是同种元素形成的单质，造成学生认知冲突，激发兴趣；通过微观结构模型的分析，进一步说明两者是不同的物质，并能利用结构差异说明部分性质上的差异性，初步形成结构决定性质的观念；通过金刚石和石墨这种现象，引导学生主动形成同素异形现象的概念。环节二：以氧气和臭氧为例，引导学生应用同素异形现象，认识世界。投影氧气和臭氧的性质对比，强调原子个数和成键情况不同。视频臭氧层、臭氧空洞。得出结论：氧气和臭氧是同素异形体。指导阅读资料卡，并思考相关问题1、臭氧层的作用2、臭氧层空洞形成原因3、对修复臭氧层空洞的建议讨论后得出结论：臭氧层能吸收紫外线，保护地球，保护人类。臭氧层空洞形成原因：“氟里昂”等物质大量的排放到空气中的，这些物质上升臭氧层后，促使臭氧分解：O3 氟里昂等 O2禁止排放氟立昂等有害物质，使臭氧层慢慢自己修复研究一种物质，排放并入臭氧层，促使O2 O3通过对比氧气和臭氧，进一步认识同素异形现象的特点，讨论臭氧层的有关环境问题，并引导学生能利用相关知识去解释或提出建议。环节三：借助红磷转化为白磷实验，让学生更直观的认识同素异形现象，并且认识到同素异形现象是普遍存在的，是物质多样性的原因之一。过渡：除碳、氧外，其他元素是否也存在同素异形现象？同素异形现象是普遍存在的，是物质多样性的原因之一。学生自主演示：加热红磷的实验，猜想和验证生成物通过实验，让学生对同素异形体之间的转化有更直观的认识，并认识到同素异形现象的普遍性，了解同素异形现象是造成物质多样性的部分原因，并提示从单质到化合物的结构变化，为下节课的同分异构现象做了铺垫。六、板书设计七、教学反思八、课后巩固训练（15题左右，其中选择题8-10题，16K纸2页）一、选择题113CNMR（核磁共振）、15NNMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，KurtW thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是 （ ）A13C与15N有相同的中子数 B13C与C60互为同素异形体C15N与14N互为同位素 D15N的核外电子数与中子数相同2正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是 （ ） A具有相似的化学性质 B具有相同的物理性质C分子具有相同的空间结构 D分子式相同，但分子内碳原子的结构方式不同3据报道，意大利科学家合成了一种新型氧分子，它是由四个氧原子构成的。下列关于该分子的叙述正确的是 （ ）AO2、O3、O4都是氧的同位素 BO2、O3、O4都是氧的同素异形体CO4的摩尔质量为64 DO2、O3、O4互称为同分异构体4有关晶体的下列说法正确的是 （ ）A晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 B 分子晶体的熔沸点比较低C冰融化时水分子中共价键发生断裂 D氯化钠熔化时离子键未破坏5下列说法中正确的是 （ ）A只含有一种元素的物质一定是纯净物B石墨转变为金刚石为化学变化C有单质参加的反应一定是氧化还原反应D相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体6关于离子键、共价键的各种叙述，下列说法中正确的是 （ ）A在离子化合物里，只存在离子键，没有共价键B任何分子中一定都存在化学键C在共价化合物分子内，一定不存在离子键D全部由非金属元素形成的化合物中不可能含有离子键7下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是 （ ）ANaOH和NaCl BCO2和H2 CNaCl和HCl DCCl4和KCl8同一周期X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物对应的水化物分别是HXO4、H2YO4、H3ZO4，则下列判断中正确的是 （ ）A原子半径X Y Z B非金属性XYZ C气态氢化物的稳定性HX H2Y H3Z D原子序数 XYbaC六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼 Dc、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强10由某两种短周期元素X和Y可组成化合物XY3，当X的原子序数为m时，Y原子序数可能为m+4 m-8 m+2 m-6 m-4 m+12 其中正确的是 （ ）ABCD二、填空题11硫通常是一种淡黄色晶体。有橙色、无色、红棕色三种颜色的硫蒸气，它们都是硫的单质，但每个分子中硫原子的个数不同，可用Sx表示。对三种蒸气测定结果是：（1）橙色蒸气密度折算到标准状况后是11.34g/L，则它的化学式是_（2）红橙色蒸气的质量是相同状况时同体积空气的6.62倍，则它的化学式是_.（3）无色蒸气的密度是相同条件下氢气的64倍，则它的化学式是_ 此事实说明硫有_.12现有部分元素的性质与原子（或分子）结构如下表：元素编号元素性质与原子（或分子）结构T最外层电子数是次外层电子数的3倍X常温下单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对YM层比K层少1个电子Z第3周期元素的简单离子中半径最小（1）写出元素T的原子结构示意图_。（2）元素Y与元素Z相比，金属性较强的是_（用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是_（填序号）。aY单质的熔点比Z单质低 bY单质与水反应比Z单质剧烈cY的化合价比Z低 dY最高价氧化物的水化物的碱性比Z强（3）写出由T、Y两种元素形成的既有离子键又有共价键的化合物的电子式 _。（4）元素T和氢元素以原子个数比1:1化合形成化合物Q，元素X与氢元素以原子个数比1:2化合形成常用作火箭燃料的化合物W，Q与W发生氧化还原反应，生成X单质和T的另一种氢化物，写出该反应的化学方程式_ _。13某学生做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。请你帮助该学生整理并完成实验报告。（1）实验目的：_。（2）实验用品：仪器：_；_（请填写两种主要玻璃仪器）。药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳。（3）实验内容（在下列空格内填写相关内容）序号实验方案实验现象 （4）实验结论： 。（5）问题和讨论：请用物质结构理论简单说明得出上述结论的原因：_ _由于F2过于活泼，很难设计一个简单的实验验证其氧化性的强弱。试列举两个事实说明F的非金属性比Cl强： 、 _14.在下列过程中，发生了化学变化的是 ，这些性质分别应用了金刚石和石墨的哪些性质？A.用金刚石切割大理石 B.石墨碳棒导电 C.用铅笔写字 D.金刚石燃烧得到二氧化碳 15. 白磷和红磷的性质对比白磷红磷颜色状态 溶解性升华分子结构毒性着火点燃烧转化 参考答案11（1）S8 （2）S6 （3）S4，同素异形体12（1） （2）Na，bd （3） （4）N2H4+2H2O2=N2+4H2O13（1）探究同一主族元素性质的递变规律 （2）试管 胶头滴管（3）序号实验方案实验现象将少量氯水注入盛有少量NaBr溶液的试管中，振荡；再注入少量四氯化碳，振荡加入氯水后，溶液由无色变为橙色；注入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层（下层）变为橙红色将少量溴水注入盛有少量KI溶液的试管中，振荡；再注入少量四氯化碳，振荡加入溴水后，溶液由无色变为褐色，注入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层（下层）变为紫红色（4）同一主族，自上而下，元素的非金属性依次减弱（5）同一主族，自上而下