苏教版必修同素异形现象的教学设计.doc

苏教版必修同素异形现象的教学设计一、教材分析1课标要求与教材内容分析同素异形现象是构成物质种类多样性的主要形式之一。从知识与技能维度，课程标准并无明确的要求，但在情感、态度、价值观维度，提出了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。鉴于C、O的同素异形体与生产、生活、及科技的发展有着密切的联系（如C60对多个科技领域的发展都有极其重要的影响，臭氧空洞的形成与保护对人类生存具有重要意义），苏教版必修增加了同素异形现象的内容，以帮助学生欣赏化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用，从微观结构理解物质多样的本质原因。学科教学指导意见也提出了以碳、氧的同素异形体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等要求。本课旨在通过几种常见的同素异形体的微观结构，让学生理解微观结构与物质多样性的关系。教材以学生所熟知的两种碳的同素异形体金刚石和石墨性质的异同点出发，帮助学生认识同素异形体与同素异形现象；并以碳的同素异形体的微观模型为例，让学生了解模型法在化学研究中的重要作用，帮助学生认识金刚石与石墨性质差异与微观结构的关系；使学生认识到微观结构的不同是物质多样性的重要成因。教材还介绍了O2的同素异形体O3的性质，进一步强化成键方式不同对性质的影响，并以资料卡的形式展现了社会发展中的重要课题臭氧层的保护与臭氧空洞形成等知识，引导学生关注与化学相关社会问题，增强环保意识与社会责任感。对磷的同素异形体，教材只作常识性介绍，不作具体要求。2.教学内容的地位与作用通过必修及元素周期表的学习，学生已经积累了一些关于物质多样性与微观结构有关的感性认识，但相关知识的感性材料积累不多，对性质与结构的关系认识还不深刻。通过本节内容的学习，使学生初步形成物质多样性与微观结构有关的认识，进一步加深结构与性质的关系。本课的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。3教学内容处理学科教学指导意见中明确说明同素异形现象的教学只要求学生简单了解物质多样性与同素异形现象的存在有关，知识要求不高。学生在初中尚未接触碳单质有关知识，在教学中要特别注意难度与深度的把握，切不可随意拨高。同素异形体的实例，只是作为概念学习的范例，只要学生简单了解同素异形体的存在与微观结构的不同有关，不要过度挖掘碳的同素异形体在结构、性质上的差异，只要学生知道物质的多样性与微观结构不同有关即可。微观结构较为抽象，学生掌握的感性材料并不多，教学中要注意通过具体的实例观察、分析、比较，帮助学生理解物质的微观结构与物质的多样性的关系。在教学中，要尽量利用实物、模型、三维动画（VRML等）、图片、网络等手段，用具体、直观、形象的感性知识展现有关物质的结构与性质信息，同时要指导学生利用信息，对物质的性质与结构进行比较分析，积累同与异的感性认识并了解“异”的内在原因。碳纳米管、C60等是科技发展的最新成果，是发展学生情感、态度、价值观的重要素材。在教学中，可利用情感化的语言、媒体辅助等手段展现碳的同素异形体研究的最新成果(如碳纳米管在太空梯、高清电视、晶体管制造等方面的应用，碳纳米泡沫的特性与应用等)对现在与未来生活的影响，激发学生兴趣，让学生深刻体会化学科学在提高人类生活质量和促进社会发展中的重要作用，促进学生情感、态度、价值观的发展。对磷的同素异形体，教材只作常识性介绍，只要求学生对磷的同素异形体留有大致的印象就可以，不要求学生了解红磷与白磷在分子组成与结构上的差异，更不能将红磷与白磷的燃烧或相互转化的实验搬到课堂中来。也可将课题设计成webquest或miniquest形式与信息技术进行整合，效果更佳。二、学情分析：与原科学教材不同，新课程初中科学教材未涉及碳及其单质的性质，学生对碳的单质的性质了解不多，但多数学生在生活中金刚石与石墨都有过接触，对石墨与金刚石的物理性质也都积累了一些感性的认识，知道金刚石与石墨是碳的两种单质，但学生还不知道这两种碳的单质性质及性质差异的原因。在前一节中，学生学习了化学键的基础知识，学生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，但由于学生未学习过立体几何，空间想象能力较差，对金刚石、石墨等物质的空间结构了解将存在一定的困难。三、教学目标知识与技能：从同素异形现象认识物质的多样性与微观结构的关系，以金刚石、石墨等C的同素异形体为例，认识由于微观结构的不同从而导致的同素异形现象，能例举C、O元素的常见同素异形体。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。情感态度与价值观：通过录像、图片及网络查询等形式，了解碳的同素异形体在社会发展中的重要意义，通过臭氧空洞的形成与保护体会“水能载舟，亦能覆舟”的道理，激发学好化学，保护环境的责任感。四、重点难点教学重点：以金刚石、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。教学难点：金刚石、石墨、和纳米碳管的微观结构五、教学策略与手段：媒体辅助法、讨论法六、课前准备：教学课件制作、模型准备七、教学过程（一）交代学习任务：【投影展示】通过本节课学习，你要知道：1、 知道什么是同素异形现象，能指出C、O等常见元素的同素异形体。2、 知道金刚石与石墨性质的差异原因是微观结构的不同。3、 了解模型法是化学研究中的重要方法。4、 知道臭氧层空洞的成因，感受合理利用化学知识对社会发展的重要意义。【设计意图】明确学习任务，有利于学生建立明确的学习心向，是课堂教学中促进学习与防止干扰的最有效手段，有利于提高学生学习效率。（二）激活经验，引发新知【情景设计】（百晓说新闻式简述）面对假货，人们无不深恶痛绝，所以，我们在购买货物的时候一定要有一双慧眼，但有时候仅有慧眼无知识，还是不行的。青年A就要结婚了，今年6月，与其女友在五马某珠宝店花上万元购买了一个钻戒，虽然有点浪费，但A看着女友带上戒指美滋滋的样子，A也觉得异常开心。可是好景不长，其女友听说经常有店家用仿真钻石当钻石卖。不由心里起疑，钻石是真是假？请你帮助鉴别。【演 示】1、用金刚刀切割一块用2B铅笔划好线的磨砂玻璃。2、用锋利的小刀在钻戒上刻字【设计意图】良好的教学情境，可以激发学生的情感活动，还可以促进学生的认知活动与实践活动。对钻石学生都不陌生，可对钻石真假的鉴别却没经历过。通过问题解决，自然的引入金刚石的性质，还能让学生体会化学与生活的密切联系，可有效激发认知兴趣，促进认知的发展，从而顺利引入新的教学内容。【设 问】金刚石与石墨都是碳的单质，你知道他们的区别与联系？【学生活动】金刚石与石墨的异同点物理性质金刚石石墨组成元素硬度色泽导电性【录像展示】金刚石与石墨在生产生活中的应用【指导阅读】同素异形体与同素异形现象（P18）【板 书】同种元素可相互转化（构成）同素异形现象（的）之间称同素异形体化学性质相似不同单质（实例：金刚石、石墨）物理性质不同【设计意图】通过性质的比较，让学生明确金刚石与石墨的异与同，弄清同素异形体与同素异形现象的概念。通过录像展示碳的同素异形体的重要用途，体会同素异形体在生产生活中的重要应用。（三）展示论证新知【讲述】利用小故事讲述金刚石与石墨化学性质相似性。【设问】金刚石和石墨化学性质相似，但它们的物理性质差异较大，如果要寻找其性质差别的本质原因，该从何处入手？【媒体辅助】指导学生利用金刚石、石墨的VRML模型分析它们结构上的差异。【讨论交流】1、金刚石的结构特点与石墨的结构特点？。2、为什么金刚石硬度大不导电，而石墨质软、是电的良导体？【知识介绍】1、C60、纳米碳管的微观结构与其对科技、生活的重要影响。2、C的同素异形体研究的新进展：碳纳米泡沫的特性与可能的应用。3、我国在碳纳米管、C60研究中的重要成果。【归纳小结】微观结构不同（原子连结方式或成键方式等不同）是同互异形体物理性质不同的主要原因。【设计意图】高一学生空间思维能力较差，对学生来说金刚石与石墨的微观结构较为抽象，难以理解。所以，在教学中要借助模型、图片、视频、计算机软件等手段为学生提供必要的帮助。用结构模型或VRML直观形象的展示碳纳米管、C60等物质的结构，可让学生了模型法在化学研究中的重要应用，也有利于学生对抽象的微观结构的理解。通过讨论、模型、讲演及媒体辅助等方法帮助学生获得微观结构与性质的关系，可有效的激发学生的学习兴趣，有条件的学校还可顺势引导学生利用网络完成作业第4题内容，让学生感受化学在提高人类生活质量与科技发展中的重要作用。（四）尝试应用练习【讲述】除碳外，O、P、S等物质也能存在同素异形现象。【阅读】臭氧的性质与形成（P19）。【学生活动】1、比较氧气与臭氧性质的异同，并思考它们物理性质为什么存在较大的差异。2、 臭氧与氧气的相互转化是不是化学反应？是不是氧化还原反应？3、 例举臭氧在生活中的应用。【课堂练习】下列各组中互为同位素的是( )，互为同素异形体的是( )A.O2和O3 B.H和H C.H2O和H2O2 D.O2和O【设计意图】教学中，教师要为学生提供条件以公开展现他们的新知识与新技能，并为学生提供机会进行知识迁移、反思、讨论其所习得的知识技能，才能有效的促进学生的学习。本环节学生将利用碳的同素异形体所学进行知识迁移，并通过习题展现同素异形体与同位素概念比较，加深学生对习得知识的理解。（五）融会贯通掌握【阅读教材】P的同素异形体(P20)【归纳小结】1、同素异形体：化学性质相似，物理性质差别较大。2、 同素异形现象是物质多样性的成因之一。3、 同素异形现象的成因是原子间的成键方式与排列方式不同造成的。【观看录像】臭氧空洞的形成与防护【学生活动】1、臭氧层破坏的主要原因是什么？我们该如何应对？2、除减少相关气体的排放外，你还有没有其它保护臭氧层的办法？【课堂练习】最近，意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由4个氧原子构成的氧分子O4，并用质谱仪探测到了它的存在。有关O4的说法正确的是 AO4是O2的同素异形体 B.O4是O2的同位素 CO4是一种新的氧化物 D.O4的摩尔质量是64 g【设计意图】通过讨论臭氧层相关问题，增强学生环保意识。由学生进行讨论归纳小结，可强化学生对本课内容掌握。课堂练习为学生提供了创造性应用新知识机会，以达到知识的融会贯通。八、知识