《从微观结构看物质的多样性》教案9(苏教版必修2).docx
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1、苏教版化学2参考教案教学设计第三单元从微观结构看物质的多样性【第一课时 同素异形现象 】【教学目标】1、从同素异形现象认识物质的多样性2、从金刚石、石墨、足球烯等碳的同素异形体为例,认识由于微观结构不同而导致的同素异形现象【教材处理】1、以生活中熟悉的两种碳的同素异形体金刚石和石墨性质的“异、“同点为切入点,从“同素和“异形两个角度帮助学生认识同素异形现象和同素异形体。帮助学生从微观结构角度认识两种晶体中碳元素原子间的结合方式,作用力和空间排列方式的不同,认识它们性质不同的原因。同时,通过介绍现代科学研究中的热点:C60和碳纳米管等知识来拓展学生的视野,增长学生的知识点。2、运用电脑图片,向学
2、生展示“足球烯、“纳米碳管等碳的不同单质。3、用三维空间结构模型,学习金刚石、石墨的结构知识。【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【教学难点】 金刚石、石墨、和纳米管道的结构【教学过程】【引入】人类已发现的元素仅百余种,可它们却能形成数千万种不同的物质。这是什么原因呢【思考】金刚石和石墨都是C单质,为什么它们的物理性质却有很大的区别【归纳】 同素异形体定义:。强调:实例:。【讲述】 构成金刚石的微粒是C原子,C原子以共价键相连,结合成空间网状结构,金刚石的根本结构单元是正四面体; 构成石墨的微粒是C原子,C原子以共价键相连,在石墨的每一层,每个C原子与周
3、围3个C原子以共价键相连,排列成平面六边行,无数平面六边行形成平面网状结构,石墨的不同层之间存在分子间作用力。【列表比较】物理性质金刚石石墨硬度熔沸点导电性【思考】 为什么金刚石和石墨在硬度和导电性有差异【介绍】 明星分子“足球烯【思考】 足球烯结构和金刚石、始末、纳米管道有何不同1、。2、。3、。【设问】 Na和Na+是同素异形体吗【讲述】 除了C元素有同素异形体外,O、S、P元素也有同素异形现象 O3O2色、味、态溶解度熔点沸点相互转化白磷红磷状态颜色毒性溶解性着火点相互转化【小结】【板书设计】一、同素异形现象1.同素异形体:2.强调:同种元素 不同结构性质不同可以相互转化3.实例:金刚石
4、与石墨氧气与臭氧红磷与白磷【课后练习】1、以下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O2、最近医学界通过用放射性14C标记C60,发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死细胞,从而抑制艾滋病AIDS,那么有关14C的表达正确的选项是( )A与C60中普通碳原子的化学性质不同B与14N含的中子数相同C是C60的同素异形体D与12C互为同位素3、1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏问题的三位环境科学家。大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光,保护地球上的生物。氟利昂可在光的作用下分解,产生Cl原子,C
5、l 原子会对臭氧层产生长久的破坏作用。有关反响为。根据以上表达,答复12小题:在上述臭氧变成氧气的反响过程中,Cl 是;O2和O3是。【第二课时 同分异构现象】【课题二】同分异构现象【教学目标】1、以同分异构现象为例,认识物质的多样性与微观结构有关系。2、以正丁烷和异丁烷、乙醇和二甲醚为例,认识有机物的同分异构现象3、运用活动与探究方法,学习正丁烷和异丁烷的同分异构现象【教材处理】1、运用活动与探究方法,学习正丁烷和异丁烷的同分异构现象2、运用三维空间结构模型,学习正丁烷和异丁烷、乙醇和二甲醚的结构知识3、利用碳的成键特点与成键方式的知识,理解组成相同的分子由于原子间的成键方式、排列顺序不同可
6、以形成不同的物质。4、让学生自己尝试连接丁烷的分子结构球棍模型,体验和感知同分异构现象。【情感、态度和价值观】认识“物质的结构决定性质,性质表达结构这一观点。学生依照碳原子成键的可能方式动手实验,探究原子的不同连接方式和连接顺序,观察原子在分子中的空间位置,将会对分子的空间结构、同分异构现象和同分异构体产生深刻的印象。【教学重点】以正丁烷和异丁烷、乙醇和二甲醚为例,认识由于微观结构不同而导致的同分异构现象【教学难点】各种同分异构现象【教学过程】【复习回忆】1同素异形体的定义:。2常见的同素异形体有、。【知识梳理】依据碳原子和氢原子的价键规律,请你思考一下你可以拼成几种分子式符合C4H10的结构
7、请用结构式表达出来。可不填满也可再加【课堂活动】P20制作分子结构模型【归纳总结】1同分异构现象:。2同分异构体:。说明1:概念中的“结构所包含的内容主要是:主链碳数不同碳链异构支链或官能团位置不同位置异构官能团不同类别异构。说明2:分子式相同,式量必相,但反之是不成立的,也就是说式量相同,并不表示分子式就一定相同。举例说明。说明3:分子式相同,组成元素质量分数必相同,反之那么不一定成立。举例说明。说明4:同分异构体的最简式必相同,但最简式相同,那么不一定是同分异构体。说明5:同分异构体的熔沸点比较:支链越多,熔沸点越低。因为支链越多,分子就越不容易靠近,分子间距离越远,分子间作用力也就越小,
8、熔沸点越低。3写出你所了解的同分异构体的名称及结构式:【例题】以下说法正确的选项是:A 相对分子质量相同的物质是同一种物质B 相对分子质量相同的不同有机物一定为同分异构体C 金刚石和石墨是同分异构体D 分子式相同的不同种有机物,一定是同分异构体【小结】“三同的比别:概念描述对象相同之处不同之处同位素同素异形体同分异构体【课后习题】1、对于同位素的概念,以下表达中正确的选项是 A原子序数相等,化学性质与质量数不同B原子序数相等,并有相同的化学性质和相同的质量数C原子序数相等,化学性质几乎完全相同,那么中子数不同D化学性质相同,而质量数与原子序数不同2、818O、816O、O2、O2、O3是 A氧
9、元素的五种不同微粒 B.五种氧元素C.氧的五种同素异形体 D.氧的五种同位素3、A、B、C、D四种短周期元素原子序数依次增大,并依C、D、 B、A顺序原子半径逐渐减小。且A、C同主族,B、D同主族;B、D两原子核外电子数之和为A、C的原子核外电子数之和的两倍;C元素与其它三种元素均能形成离子化合物。试答复以下问题。写出有关化学用语:A的元素符号;B的原子结构示意图;C、D形成的化合物的电子式。同时含有上述四种元素的化合物有多种,试写出其中两种的化学式要求:其中有一种水溶液呈中性、。X、Y、Z、W四种常见化合物分别由上述四种元素中的三种构成,且各自组成元素均不完全相同。X、Y、W均为离子化合物;
10、Z为共价化合物,且极易分解。在溶液中X、Y、Z两两之间均可反响,其中Y和Z发生复分解反响可生成W;X与过量Z发生氧化复原反响时可生成D的单质。试写出上述反响的离子方程式:、a、b、c、d、e五种常见共价化合物分子分别由上述四种元素中的两种构成,其中只有a、c、d为三原子分子,c与e分子中原子核外电子数相同,且知a、e均具有漂白性,b、c两分子以一定比例混合共热可得a、d两种分子,试写出有关化学反响方程式:a+e。b+c a+d。 【第二课时 不同类型的晶体】【教学目标】1、以不同类型的晶体为例,认识物质的多样性与微观结构有关系。2、认识不同的物质可以形成不同的晶体,不同类型的晶体的结构、构成微
11、粒、物质性质不尽相同各有特点。3、认识原子晶体、离子晶体、分子晶体的结构与物理性质【教材处理】1、运用电脑图片,向学生展示一些常见的晶体。2、运用三维空间结构模型,向学生展示一些晶体的微观结构。3、运用列表比照的方法,比较不同类型晶体的结构、构成微粒、物理性质等内容。【情感、态度与价值观】【教学重点】相关晶体的结构、构成微粒与物理性质【教学难点】相关晶体的结构【教学过程】【知识回忆】1离子键、共价键、分子间作用力、氢键的定义2晶体的定义:。【知识梳理】1自然界中的固态物质分为和;晶体具有规那么的几何外形的原因是_ _。2构成晶体的微粒有。【板书】 一离子晶体1定义:。2在NaCl晶体中 每个N
12、a+离子周围同时吸引着个Cl-离子,每个Cl-离子周围同时吸引着个Na+离子; 晶体中阴阳离子数目之比是; 在NaCl晶体中是否有NaCl分子存在;3注意:一个晶胞中离子的四种位置、晶胞里的离子 、晶胞面上的离子、晶胞棱上的离子 、晶胞顶点上的离子4离子晶体的物理性质一般说来,离子晶体硬度,密度,有较的熔点和沸点;为什么离子晶体的导电。二分子晶体1定义:的晶体叫做分子晶体。举例:_。判断的方法:看晶体的构成微粒是否是分子。 2物理性质分子晶体具有较的熔沸点和较的硬度,如CO的熔点为199,沸点为191.5。 为什么分子晶体导电性。3常见的分子晶体卤素、氧气、氢气等多数非金属单质、稀有气体、非金
13、属氢化物、多数非金属氧化物、含氧酸、大多数有机物4二氧化碳的分子结构在二氧化碳的晶体中,每个二氧化碳的周围有个二氧化碳分子三原子晶体1、 定义:。2、 构成微粒。 作用力。3、原子晶体物理性质的特点: A. 熔、沸点B. 硬度C. 溶解性4、二氧化硅的晶体结构:在SiO2晶体中,每个Si原子和个O原子形成个共价键,每个Si原子周围结合个O原子;同时,每个O原子周围和个Si原子相结合成键。【回忆】金刚石、石墨的晶体结构四金属晶体及其特点【小结】 三种晶体的比较晶体类型微粒作用力熔沸点事例离子晶体分子晶体原子晶体【课后练习】1、以下物质属于分子晶体的是 A熔点是1070,易溶于水,水溶液能导电B熔
14、点是10.31,液态不导电,水溶液能导电C能溶于CS2,熔点是112.8,沸点是444.6D熔点是97.80,质软、导电,密度是0.97g/cm32、以下晶体中不属于原子晶体的是 A干冰 B.金刚石 C.水晶 D.晶体硅3、以下各组物质的晶体中化学键类型相同,晶体类型也相同的是 A. SO2和SiO2 B. CO2和H2O C. NaCl和HClD. NaOH和Na2O24、设NaCl的摩尔质量为M克/摩,食盐晶体的密度为克/厘米3,阿佛加德落常数为NA。那么食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为厘米。写出计算过程5下表中给出几种氯化物的熔点和沸点NaClMgCl2AlCl3SiCl4熔
15、点80171419070沸点141314121805757有关表中所列四种氯化物的性质,有以下表达:氯化铝在加热时能升华,四氯化硅在晶态时属于分子晶体,氯化钠晶体中微粒间以分子间作用力结合,氯化铝晶体是典型的离子晶体,其中与表中数据一致的是:依据晶体的性质和题给数据来分析A只有 B C D1.碳的同素异形体1碳的同素异形体有金刚石、石墨和碳60等富勒烯,它们的不同性质是由微观结构的不同所决定的。外观密度g/cm3熔点K沸点K莫氏硬度导电、导热性燃烧热kJ/mol化学活泼性金刚石无色透明3513823510010不导电39540不活泼石墨灰黑色不透明225392551001导电、导热性好3935
16、0比金刚石稍活泼金刚石呈正四面体空间网状立体结构,碳原子之间形成共价键。当切割或熔化时,需要克服碳原子之间的共价键,金刚石是自然界已经知道的物质中硬度最大的材料,它的熔点高。上等无暇的金刚石晶莹剔透,折光性好,荣耀夺目,是人们喜爱的饰品,也是尖端科技不可缺少的重要材料。颗粒较小、质量略为低劣的金刚石常用在普通工业方面,如用于制作仪器仪表轴承等精密元件、机械加工、地质钻探等。钻石在磨、锯、钻、抛光等加工工艺中,是切割石料、金属、陶瓷、玻璃等所不可缺少的;用金刚石钻头代替普通硬质合金钻头,可大大提高钻进速度,降低本钱;镶嵌钻石的牙钻是牙科医生得心应手的工具;镶嵌钻石的眼科手术刀的刀口锋利光滑,即使
17、用1000被的显微镜也看不到一点缺陷,是摘除眼睛内白内障普遍使用的利器。金刚石在机械、电子、光学、传热、军事、航天航空、医学和化学领域有着广泛的应用前景。石墨是片层状结构,层内碳原子排列成平面六边形,每个碳原子以三个共价键与其它碳原子结合,同层中的离域电子可以在整层活动,层间碳原子以分子间作用力范德华力相结合。石墨是一种灰黑色、不透明、有金属光泽的晶体。天然石墨耐高温,热膨胀系数小,导热、导电性好,摩擦系数小。石墨被大量用来做电极、坩埚、电刷、润滑剂、铅笔等。具有层状结构的石墨在适当条件下使某些原子或基团插入层内与C原子结合成石墨层间化合物。这些插入化合物的性质根本上不改变石墨原有的层状结构,
18、但片层间的距离增加,称为膨胀石墨,它具有天然石墨不具有的可绕性,回弹性等,可作为一种新型的工程材料,在石油化工、化肥、原子能、电子等领域广泛应用。2碳601985年,美国德克萨斯洲罗斯大学的科学家们制造出了第三种形式的单质碳C60, C60是由60个碳原子形成的封闭笼状分子,形似足球,C60为黑色粉末,易溶于二硫化碳、苯等溶剂中。人们以建筑大师B.富勒的名字命名了这种形式的单质碳,称为富勒烯fullarene。这是因为富勒设计了称为球状穹顶的建筑物,而某些富勒烯的结构正好与其十分相似。C60曾又被称足球烯、巴基球等,它属于球碳族,这一类物质的分子式可以表示为Cn,n为28到540之间的整数值,
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