同素異形現(xiàn)象教學(xué)設(shè)計(jì)

張王春

【背景分析】

同素異形現(xiàn)象是構(gòu)成物質(zhì)種類(lèi)多樣性的主要形式之一。《學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見(jiàn)》中明確說(shuō)明同素異形現(xiàn)象的教學(xué)只要求學(xué)生簡(jiǎn)單了解物質(zhì)多樣性與同素異形現(xiàn)象的存在有關(guān)，知識(shí)要求不高。但C、O 的同素異形體與生產(chǎn)、生活、及科技 的發(fā)展有著密切的聯(lián)系， 碳納米管、C 60 等是科技發(fā)展的最新成果(如碳納米管在太空梯、高清電視、晶體管制造等方面的應(yīng) 用，碳納米泡沫的特性與應(yīng)用等)對(duì)現(xiàn)在與未來(lái)生活的影響，激發(fā)學(xué)生興趣，讓學(xué)生深刻體會(huì)化學(xué)科學(xué)在提高人類(lèi)生活質(zhì)量和促進(jìn)社會(huì)發(fā)展中的重要作用，促進(jìn) 學(xué)生情感、態(tài)度、價(jià)值觀(guān)的發(fā)展。

【設(shè)計(jì)思路】

微觀(guān)結(jié)構(gòu)較為抽象，學(xué)生掌握的感性材料并不多，教學(xué)中通過(guò)具體的實(shí)例觀(guān)察、分析、比較，幫助學(xué)生理解物質(zhì)的微觀(guān)結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性的關(guān)系在教學(xué)中，利用實(shí)物、 模型、三維動(dòng)畫(huà)（VRML 等）、圖片、網(wǎng)絡(luò)等手段，用具體、直觀(guān)、形象的感性知識(shí)展現(xiàn)有關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)信息，同時(shí)要指導(dǎo)學(xué)生利用信息，對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較分析，積累“同”與“異”的感性認(rèn)識(shí)并了解“異”的內(nèi)在原因，通過(guò)創(chuàng)設(shè)一定的情境，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，利用各種手段搜集和處理信息，通過(guò)交流與驗(yàn)證最終獲得知識(shí)與技能、體驗(yàn)和科學(xué)研究方法的過(guò)程。

【教學(xué)目標(biāo)】

1.知識(shí)與技能

①?gòu)耐禺愋维F(xiàn)象認(rèn)識(shí)物質(zhì)的多樣性與微觀(guān)結(jié)構(gòu)的關(guān)系；②以金剛石、石墨、足球烯等碳的同素異形體為例，認(rèn)識(shí)由于微觀(guān)結(jié)構(gòu)的不同從而導(dǎo)致的同素異形現(xiàn)象；③能例舉C 、O、P元素的常見(jiàn)同素異形體。

2.過(guò)程與方法

①學(xué)習(xí)運(yùn)用結(jié)構(gòu)模型理解與研究物質(zhì)的微觀(guān)結(jié)構(gòu)，幫助形成概念；②比較同位素與同素異形體，觀(guān)察氧氣和臭氧的相互轉(zhuǎn)化、白磷與紅磷燃燒實(shí)驗(yàn)，幫助理解鞏固概念。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)

①通過(guò)錄像、圖片及網(wǎng)絡(luò)查閱等形式，了解碳的同素異形提在社會(huì)發(fā)展中的重要意義，贊賞化學(xué)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)；②感受氧氣和臭氧對(duì)個(gè)人生活的重要性，關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題。

【教學(xué)重點(diǎn)】同素異形現(xiàn)象、常見(jiàn)的幾種同素異形體

【教學(xué)難點(diǎn)】同素異形現(xiàn)象

【教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)及意圖】

環(huán)節(jié)一：通過(guò)故事學(xué)習(xí)金剛石和石墨，學(xué)生自主建構(gòu)同素異形現(xiàn)象的概念

教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖

故事情境：一顆燃燒的鉆石。

從故事中你能得到哪些化學(xué)知識(shí)？

展示：金剛石、石墨是實(shí)物圖，用途（裝飾品如鉆石或切割玻璃等、石墨的導(dǎo)電性、潤(rùn)滑劑等以圖片的形式出現(xiàn)）

提問(wèn):為什么金剛石和石墨在性質(zhì)上有如此大的差異？ 閱讀故事，歸納總結(jié)：

1、金剛石和石墨的相關(guān)性質(zhì)

2、認(rèn)真完成表格填寫(xiě)

實(shí)物 物理性質(zhì) 用途

金剛石

石墨

觀(guān)察體會(huì)金剛石、石墨外觀(guān)的不同，理解金剛石、石墨的不同用途及物理性質(zhì)差異。

回憶知識(shí)：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)的不同反映出結(jié)構(gòu)的差異； 以故事引入，引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，既加深知識(shí)的印象，又樂(lè)于學(xué)習(xí)，使學(xué)生形成金剛石與石墨是不同單質(zhì)的印象。

引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)構(gòu)角度體會(huì)金剛石、石墨的不同，為后面概念的理解鋪墊。

展示金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)模型，請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀(guān)察

指導(dǎo)閱讀閱讀教材，結(jié)合金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)模型，請(qǐng)同學(xué)總結(jié)歸納金剛石、石墨的微觀(guān)結(jié)構(gòu) 觀(guān)察金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)模型；

歸納總結(jié)：

1、構(gòu)成金剛石的微粒是C原子，C原子以共價(jià)鍵相連，結(jié)合成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，金剛石的基本結(jié)構(gòu)單元是正四面體；

2、構(gòu)成石墨的微粒是C原子，C原子以共價(jià)鍵相連，在石墨的每一層，每個(gè)C原子與周?chē)?個(gè)C原子以共價(jià)鍵相連，排列成平面六邊行，無(wú)數(shù)平面六邊行形成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，石墨的不同層之間存在分子間作用力。 建立石墨、金剛石在微觀(guān)結(jié)構(gòu)中碳原子的結(jié)合方式、作用力及空間排列方式有差異的觀(guān)點(diǎn)；

引導(dǎo)學(xué)生從“異形”角度認(rèn)識(shí)同素異形現(xiàn)象，幫助形成概念。

鞏固已有的知識(shí)（結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系）。

板書(shū)

1、同素異性現(xiàn)象：同種元素形成多種不同單質(zhì)的現(xiàn)象。

2、同素異形體：同一種元素形成的不同單質(zhì)。

領(lǐng)悟知識(shí)；

明確重要性；

感受解決問(wèn)題帶來(lái)的愉悅。 歸納知識(shí)，使知識(shí)條理化，便于應(yīng)用。

提問(wèn)：金剛石光彩奪目，價(jià)值連城；石墨灰不溜秋，普普通通。當(dāng)發(fā)現(xiàn)它們都由碳組成時(shí)，知道這個(gè)事實(shí)后，當(dāng)時(shí)的人們立刻開(kāi)始了一項(xiàng)新的研究，你能猜的到他們的研究的問(wèn)題嗎？

化學(xué)史：

1、1799年法國(guó)科學(xué)家摩爾沃將一顆金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭?/p>

2、1955年美國(guó)科學(xué)家霍爾在1650℃，95000個(gè)大氣壓下用石墨合成了金剛石。

3、播放視頻：人工合成金剛石 領(lǐng)悟梳理：“同素異形現(xiàn)象”這一概念

在一定條件下，同素異形體可以相互轉(zhuǎn)化；同素異形體完全燃燒的產(chǎn)物相同。 引起學(xué)生的興趣，拓展學(xué)生視野，進(jìn)一步感受化學(xué)的魅力——“點(diǎn)石成金”

使知識(shí)條理化，建立完整的知識(shí)。

拓展視野納米碳管實(shí)物圖和微觀(guān)結(jié)構(gòu)模型。

展示 足球烯分子結(jié)構(gòu)模型。

講述 納米碳管、足球烯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、部分性質(zhì)及用途前景。 觀(guān)察模型；

分析它們的結(jié)構(gòu)；

傾聽(tīng)它們的用途；

感受化學(xué)與社會(huì)生活、科學(xué)技術(shù)等的密切聯(lián)系；

欣賞奇妙的化學(xué)世界。 加深學(xué)生對(duì) “異形”的認(rèn)識(shí)；

形成“同素異形現(xiàn)象”的概念。

發(fā)展學(xué)習(xí)興趣。

環(huán)節(jié)二：以氧氣和臭氧，白磷和紅磷為例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)同素異形現(xiàn)象認(rèn)識(shí)到同素異形現(xiàn)象是普遍存在的，是物質(zhì)多樣性的原因之一。

同素異形現(xiàn)象在自然界中是很普遍的，比如同學(xué)們?cè)缭诔踔芯蛯W(xué)過(guò)的氧氣和臭氧、紅磷和白磷。

教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖

情境

1、閱讀教材，觀(guān)看視頻——臭氧層、臭氧空洞。

化學(xué)式 顏色 氣味 沸點(diǎn)℃ 溶解度

O2 無(wú)色 無(wú)味 -183 0.030

O3 淡藍(lán)色 魚(yú)腥味 -112.4 >O2

2．介紹全球三大環(huán)境問(wèn)題

3、白磷和紅磷

白磷 紅磷

分子式和結(jié)構(gòu) 見(jiàn)教材第20頁(yè)

性質(zhì)

用途

閱讀教材，觀(guān)看視頻，感受化學(xué)與社會(huì)的密切聯(lián)系。

直接危害人體健康，像皮膚癌、白內(nèi)障、各種傳染病患者大幅度增加；

對(duì)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)林牧漁業(yè)造成破壞，農(nóng)產(chǎn)品減產(chǎn)、品質(zhì)下降，漁業(yè)產(chǎn)量減少，森林覆蓋率減少等。

每年的9月16日為“國(guó)際保護(hù)臭氧層日”。 2009年國(guó)際臭氧層保護(hù)日主題——全球參與，攜手保護(hù)臭氧層。 借用“同素異形現(xiàn)象”學(xué)習(xí)化學(xué)物質(zhì)，增長(zhǎng)知識(shí)。

使學(xué)生關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，體會(huì)社會(huì)和諧、生活美好需要學(xué)習(xí)更多的化學(xué)知識(shí)，滲透德育。

【課堂練習(xí)】

1.由同種元素組成的物質(zhì)不可能是（ ）

A、單質(zhì) B、化合物C、純凈物 D、混合物

2.下列各組物質(zhì)中屬于同素異形體的是（ ）

A. 1H、2H B、Fe2+、FeC、O2 、O3 D、H2O、H2O2

（設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)練習(xí)鞏固同素異形現(xiàn)象的概念）

【討論】同素異形現(xiàn)象的同和異

（設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生自由發(fā)言，闡述對(duì)同素異形現(xiàn)象概念的認(rèn)識(shí)。）

【教學(xué)反思】

本節(jié)課以具體的實(shí)例引出概念，通過(guò)不斷的創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生自主探究；采用啟發(fā)、對(duì)比、制作模型、講解、等方法幫助學(xué)生形成和鞏固概念，從而突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)；最后運(yùn)用已學(xué)的概念學(xué)習(xí)常見(jiàn)的同素異形體，讓學(xué)生感受化學(xué)物質(zhì)的豐富多彩、化學(xué)世界的奇妙無(wú)窮，同時(shí)又拓展了化學(xué)知識(shí)。

板書(shū)設(shè)計(jì)

一、同素異形現(xiàn)象

1、同素異性現(xiàn)象：同種元素形成多種不同單質(zhì)的現(xiàn)象。

2、同素異形體：同一種元素形成的不同單質(zhì)。

實(shí)例（1）：金剛石、石墨、C60等

實(shí)例（2）：O3和O2

實(shí)例（3）：白磷和紅磷

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【背景分析】

同素異形現(xiàn)象是構(gòu)成物質(zhì)種類(lèi)多樣性的主要形式之一。《學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見(jiàn)》中明確說(shuō)明同素異形現(xiàn)象的教學(xué)只要求學(xué)生簡(jiǎn)單了解物質(zhì)多樣性與同素異形現(xiàn)象的存在有關(guān)，知識(shí)要求不高。但C、O 的同素異形體與生產(chǎn)、生活、及科技 的發(fā)展有著密切的聯(lián)系， 碳納米管、C 60 等是科技發(fā)展的最新成果(如碳納米管在太空梯、高清電視、晶體管制造等方面的應(yīng) 用，碳納米泡沫的特性與應(yīng)用等)對(duì)現(xiàn)在與未來(lái)生活的影響，激發(fā)學(xué)生興趣，讓學(xué)生深刻體會(huì)化學(xué)科學(xué)在提高人類(lèi)生活質(zhì)量和促進(jìn)社會(huì)發(fā)展中的重要作用，促進(jìn) 學(xué)生情感、態(tài)度、價(jià)值觀(guān)的發(fā)展。

【設(shè)計(jì)思路】

微觀(guān)結(jié)構(gòu)較為抽象，學(xué)生掌握的感性材料并不多，教學(xué)中通過(guò)具體的實(shí)例觀(guān)察、分析、比較，幫助學(xué)生理解物質(zhì)的微觀(guān)結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性的關(guān)系在教學(xué)中，利用實(shí)物、 模型、三維動(dòng)畫(huà)（VRML 等）、圖片、網(wǎng)絡(luò)等手段，用具體、直觀(guān)、形象的感性知識(shí)展現(xiàn)有關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)信息，同時(shí)要指導(dǎo)學(xué)生利用信息，對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較分析，積累“同”與“異”的感性認(rèn)識(shí)并了解“異”的內(nèi)在原因，通過(guò)創(chuàng)設(shè)一定的情境，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，利用各種手段搜集和處理信息，通過(guò)交流與驗(yàn)證最終獲得知識(shí)與技能、體驗(yàn)和科學(xué)研究方法的過(guò)程。

【教學(xué)目標(biāo)】

1.知識(shí)與技能

①?gòu)耐禺愋维F(xiàn)象認(rèn)識(shí)物質(zhì)的多樣性與微觀(guān)結(jié)構(gòu)的關(guān)系；②以金剛石、石墨、足球烯等碳的同素異形體為例，認(rèn)識(shí)由于微觀(guān)結(jié)構(gòu)的不同從而導(dǎo)致的同素異形現(xiàn)象；③能例舉C 、O、P元素的常見(jiàn)同素異形體。

2.過(guò)程與方法

①學(xué)習(xí)運(yùn)用結(jié)構(gòu)模型理解與研究物質(zhì)的微觀(guān)結(jié)構(gòu)，幫助形成概念；②比較同位素與同素異形體，觀(guān)察氧氣和臭氧的相互轉(zhuǎn)化、白磷與紅磷燃燒實(shí)驗(yàn)，幫助理解鞏固概念。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)

①通過(guò)錄像、圖片及網(wǎng)絡(luò)查閱等形式，了解碳的同素異形提在社會(huì)發(fā)展中的重要意義，贊賞化學(xué)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)；②感受氧氣和臭氧對(duì)個(gè)人生活的重要性，關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題。

【教學(xué)重點(diǎn)】同素異形現(xiàn)象、常見(jiàn)的幾種同素異形體

【教學(xué)難點(diǎn)】同素異形現(xiàn)象

【教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)及意圖】

環(huán)節(jié)一：通過(guò)故事學(xué)習(xí)金剛石和石墨，學(xué)生自主建構(gòu)同素異形現(xiàn)象的概念

教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖

故事情境：一顆燃燒的鉆石。

從故事中你能得到哪些化學(xué)知識(shí)？

展示：金剛石、石墨是實(shí)物圖，用途（裝飾品如鉆石或切割玻璃等、石墨的導(dǎo)電性、潤(rùn)滑劑等以圖片的形式出現(xiàn)）

提問(wèn):為什么金剛石和石墨在性質(zhì)上有如此大的差異？ 閱讀故事，歸納總結(jié)：

1、金剛石和石墨的相關(guān)性質(zhì)

2、認(rèn)真完成表格填寫(xiě)

實(shí)物 物理性質(zhì) 用途

金剛石

石墨

觀(guān)察體會(huì)金剛石、石墨外觀(guān)的不同，理解金剛石、石墨的不同用途及物理性質(zhì)差異。

回憶知識(shí)：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)的不同反映出結(jié)構(gòu)的差異； 以故事引入，引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，既加深知識(shí)的印象，又樂(lè)于學(xué)習(xí)，使學(xué)生形成金剛石與石墨是不同單質(zhì)的印象。

引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)構(gòu)角度體會(huì)金剛石、石墨的不同，為后面概念的理解鋪墊。

展示金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)模型，請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀(guān)察

指導(dǎo)閱讀閱讀教材，結(jié)合金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)模型，請(qǐng)同學(xué)總結(jié)歸納金剛石、石墨的微觀(guān)結(jié)構(gòu) 觀(guān)察金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)模型；

歸納總結(jié)：

1、構(gòu)成金剛石的微粒是C原子，C原子以共價(jià)鍵相連，結(jié)合成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，金剛石的基本結(jié)構(gòu)單元是正四面體；

2、構(gòu)成石墨的微粒是C原子，C原子以共價(jià)鍵相連，在石墨的每一層，每個(gè)C原子與周?chē)?個(gè)C原子以共價(jià)鍵相連，排列成平面六邊行，無(wú)數(shù)平面六邊行形成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，石墨的不同層之間存在分子間作用力。 建立石墨、金剛石在微觀(guān)結(jié)構(gòu)中碳原子的結(jié)合方式、作用力及空間排列方式有差異的觀(guān)點(diǎn)；

引導(dǎo)學(xué)生從“異形”角度認(rèn)識(shí)同素異形現(xiàn)象，幫助形成概念。

鞏固已有的知識(shí)（結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系）。

板書(shū)

1、同素異性現(xiàn)象：同種元素形成多種不同單質(zhì)的現(xiàn)象。

2、同素異形體：同一種元素形成的不同單質(zhì)。

領(lǐng)悟知識(shí)；

明確重要性；

感受解決問(wèn)題帶來(lái)的愉悅。 歸納知識(shí)，使知識(shí)條理化，便于應(yīng)用。

提問(wèn)：金剛石光彩奪目，價(jià)值連城；石墨灰不溜秋，普普通通。當(dāng)發(fā)現(xiàn)它們都由碳組成時(shí)，知道這個(gè)事實(shí)后，當(dāng)時(shí)的人們立刻開(kāi)始了一項(xiàng)新的研究，你能猜的到他們的研究的問(wèn)題嗎？

化學(xué)史：

1、1799年法國(guó)科學(xué)家摩爾沃將一顆金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭?/p>

2、1955年美國(guó)科學(xué)家霍爾在1650℃，95000個(gè)大氣壓下用石墨合成了金剛石。

3、播放視頻：人工合成金剛石 領(lǐng)悟梳理：“同素異形現(xiàn)象”這一概念

在一定條件下，同素異形體可以相互轉(zhuǎn)化；同素異形體完全燃燒的產(chǎn)物相同。 引起學(xué)生的興趣，拓展學(xué)生視野，進(jìn)一步感受化學(xué)的魅力——“點(diǎn)石成金”

使知識(shí)條理化，建立完整的知識(shí)。

拓展視野納米碳管實(shí)物圖和微觀(guān)結(jié)構(gòu)模型。

展示 足球烯分子結(jié)構(gòu)模型。

講述 納米碳管、足球烯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、部分性質(zhì)及用途前景。 觀(guān)察模型；

分析它們的結(jié)構(gòu)；

傾聽(tīng)它們的用途；

感受化學(xué)與社會(huì)生活、科學(xué)技術(shù)等的密切聯(lián)系；

欣賞奇妙的化學(xué)世界。 加深學(xué)生對(duì) “異形”的認(rèn)識(shí)；

形成“同素異形現(xiàn)象”的概念。

發(fā)展學(xué)習(xí)興趣。

環(huán)節(jié)二：以氧氣和臭氧，白磷和紅磷為例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)同素異形現(xiàn)象認(rèn)識(shí)到同素異形現(xiàn)象是普遍存在的，是物質(zhì)多樣性的原因之一。

同素異形現(xiàn)象在自然界中是很普遍的，比如同學(xué)們?cè)缭诔踔芯蛯W(xué)過(guò)的氧氣和臭氧、紅磷和白磷。

教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖

情境

1、閱讀教材，觀(guān)看視頻——臭氧層、臭氧空洞。

化學(xué)式 顏色 氣味 沸點(diǎn)℃ 溶解度

O2 無(wú)色 無(wú)味 -183 0.030

O3 淡藍(lán)色 魚(yú)腥味 -112.4 >O2

2．介紹全球三大環(huán)境問(wèn)題

3、白磷和紅磷

白磷 紅磷

分子式和結(jié)構(gòu) 見(jiàn)教材第20頁(yè)

性質(zhì)

用途

閱讀教材，觀(guān)看視頻，感受化學(xué)與社會(huì)的密切聯(lián)系。

直接危害人體健康，像皮膚癌、白內(nèi)障、各種傳染病患者大幅度增加；

對(duì)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)林牧漁業(yè)造成破壞，農(nóng)產(chǎn)品減產(chǎn)、品質(zhì)下降，漁業(yè)產(chǎn)量減少，森林覆蓋率減少等。

每年的9月16日為“國(guó)際保護(hù)臭氧層日”。 2009年國(guó)際臭氧層保護(hù)日主題——全球參與，攜手保護(hù)臭氧層。 借用“同素異形現(xiàn)象”學(xué)習(xí)化學(xué)物質(zhì)，增長(zhǎng)知識(shí)。

使學(xué)生關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，體會(huì)社會(huì)和諧、生活美好需要學(xué)習(xí)更多的化學(xué)知識(shí)，滲透德育。

【課堂練習(xí)】

1.由同種元素組成的物質(zhì)不可能是（ ）

A、單質(zhì) B、化合物C、純凈物 D、混合物

2.下列各組物質(zhì)中屬于同素異形體的是（ ）

A. 1H、2H B、Fe2+、FeC、O2 、O3 D、H2O、H2O2

（設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)練習(xí)鞏固同素異形現(xiàn)象的概念）

【討論】同素異形現(xiàn)象的同和異

（設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生自由發(fā)言，闡述對(duì)同素異形現(xiàn)象概念的認(rèn)識(shí)。）

【教學(xué)反思】

本節(jié)課以具體的實(shí)例引出概念，通過(guò)不斷的創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生自主探究；采用啟發(fā)、對(duì)比、制作模型、講解、等方法幫助學(xué)生形成和鞏固概念，從而突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)；最后運(yùn)用已學(xué)的概念學(xué)習(xí)常見(jiàn)的同素異形體，讓學(xué)生感受化學(xué)物質(zhì)的豐富多彩、化學(xué)世界的奇妙無(wú)窮，同時(shí)又拓展了化學(xué)知識(shí)。

板書(shū)設(shè)計(jì)

一、同素異形現(xiàn)象

1、同素異性現(xiàn)象：同種元素形成多種不同單質(zhì)的現(xiàn)象。

2、同素異形體：同一種元素形成的不同單質(zhì)。

實(shí)例（1）：金剛石、石墨、C60等

實(shí)例（2）：O3和O2

實(shí)例（3）：白磷和紅磷

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【背景分析】

同素異形現(xiàn)象是構(gòu)成物質(zhì)種類(lèi)多樣性的主要形式之一。《學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見(jiàn)》中明確說(shuō)明同素異形現(xiàn)象的教學(xué)只要求學(xué)生簡(jiǎn)單了解物質(zhì)多樣性與同素異形現(xiàn)象的存在有關(guān)，知識(shí)要求不高。但C、O 的同素異形體與生產(chǎn)、生活、及科技 的發(fā)展有著密切的聯(lián)系， 碳納米管、C 60 等是科技發(fā)展的最新成果(如碳納米管在太空梯、高清電視、晶體管制造等方面的應(yīng) 用，碳納米泡沫的特性與應(yīng)用等)對(duì)現(xiàn)在與未來(lái)生活的影響，激發(fā)學(xué)生興趣，讓學(xué)生深刻體會(huì)化學(xué)科學(xué)在提高人類(lèi)生活質(zhì)量和促進(jìn)社會(huì)發(fā)展中的重要作用，促進(jìn) 學(xué)生情感、態(tài)度、價(jià)值觀(guān)的發(fā)展。

【設(shè)計(jì)思路】

微觀(guān)結(jié)構(gòu)較為抽象，學(xué)生掌握的感性材料并不多，教學(xué)中通過(guò)具體的實(shí)例觀(guān)察、分析、比較，幫助學(xué)生理解物質(zhì)的微觀(guān)結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性的關(guān)系在教學(xué)中，利用實(shí)物、 模型、三維動(dòng)畫(huà)（VRML 等）、圖片、網(wǎng)絡(luò)等手段，用具體、直觀(guān)、形象的感性知識(shí)展現(xiàn)有關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)信息，同時(shí)要指導(dǎo)學(xué)生利用信息，對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較分析，積累“同”與“異”的感性認(rèn)識(shí)并了解“異”的內(nèi)在原因，通過(guò)創(chuàng)設(shè)一定的情境，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，利用各種手段搜集和處理信息，通過(guò)交流與驗(yàn)證最終獲得知識(shí)與技能、體驗(yàn)和科學(xué)研究方法的過(guò)程。

【教學(xué)目標(biāo)】

1.知識(shí)與技能

①?gòu)耐禺愋维F(xiàn)象認(rèn)識(shí)物質(zhì)的多樣性與微觀(guān)結(jié)構(gòu)的關(guān)系；②以金剛石、石墨、足球烯等碳的同素異形體為例，認(rèn)識(shí)由于微觀(guān)結(jié)構(gòu)的不同從而導(dǎo)致的同素異形現(xiàn)象；③能例舉C 、O、P元素的常見(jiàn)同素異形體。

2.過(guò)程與方法

①學(xué)習(xí)運(yùn)用結(jié)構(gòu)模型理解與研究物質(zhì)的微觀(guān)結(jié)構(gòu)，幫助形成概念；②比較同位素與同素異形體，觀(guān)察氧氣和臭氧的相互轉(zhuǎn)化、白磷與紅磷燃燒實(shí)驗(yàn)，幫助理解鞏固概念。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)

①通過(guò)錄像、圖片及網(wǎng)絡(luò)查閱等形式，了解碳的同素異形提在社會(huì)發(fā)展中的重要意義，贊賞化學(xué)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)；②感受氧氣和臭氧對(duì)個(gè)人生活的重要性，關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題。

【教學(xué)重點(diǎn)】同素異形現(xiàn)象、常見(jiàn)的幾種同素異形體

【教學(xué)難點(diǎn)】同素異形現(xiàn)象

【教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)及意圖】

環(huán)節(jié)一：通過(guò)故事學(xué)習(xí)金剛石和石墨，學(xué)生自主建構(gòu)同素異形現(xiàn)象的概念

教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖

故事情境：一顆燃燒的鉆石。

從故事中你能得到哪些化學(xué)知識(shí)？

展示：金剛石、石墨是實(shí)物圖，用途（裝飾品如鉆石或切割玻璃等、石墨的導(dǎo)電性、潤(rùn)滑劑等以圖片的形式出現(xiàn)）

提問(wèn):為什么金剛石和石墨在性質(zhì)上有如此大的差異？ 閱讀故事，歸納總結(jié)：

1、金剛石和石墨的相關(guān)性質(zhì)

2、認(rèn)真完成表格填寫(xiě)

實(shí)物 物理性質(zhì) 用途

金剛石

石墨

觀(guān)察體會(huì)金剛石、石墨外觀(guān)的不同，理解金剛石、石墨的不同用途及物理性質(zhì)差異。

回憶知識(shí)：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)的不同反映出結(jié)構(gòu)的差異； 以故事引入，引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，既加深知識(shí)的印象，又樂(lè)于學(xué)習(xí)，使學(xué)生形成金剛石與石墨是不同單質(zhì)的印象。

引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)構(gòu)角度體會(huì)金剛石、石墨的不同，為后面概念的理解鋪墊。

展示金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)模型，請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀(guān)察

指導(dǎo)閱讀閱讀教材，結(jié)合金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)模型，請(qǐng)同學(xué)總結(jié)歸納金剛石、石墨的微觀(guān)結(jié)構(gòu) 觀(guān)察金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)模型；

歸納總結(jié)：

1、構(gòu)成金剛石的微粒是C原子，C原子以共價(jià)鍵相連，結(jié)合成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，金剛石的基本結(jié)構(gòu)單元是正四面體；

2、構(gòu)成石墨的微粒是C原子，C原子以共價(jià)鍵相連，在石墨的每一層，每個(gè)C原子與周?chē)?個(gè)C原子以共價(jià)鍵相連，排列成平面六邊行，無(wú)數(shù)平面六邊行形成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，石墨的不同層之間存在分子間作用力。 建立石墨、金剛石在微觀(guān)結(jié)構(gòu)中碳原子的結(jié)合方式、作用力及空間排列方式有差異的觀(guān)點(diǎn)；

引導(dǎo)學(xué)生從“異形”角度認(rèn)識(shí)同素異形現(xiàn)象，幫助形成概念。

鞏固已有的知識(shí)（結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系）。

板書(shū)

1、同素異性現(xiàn)象：同種元素形成多種不同單質(zhì)的現(xiàn)象。

2、同素異形體：同一種元素形成的不同單質(zhì)。

領(lǐng)悟知識(shí)；

明確重要性；

感受解決問(wèn)題帶來(lái)的愉悅。 歸納知識(shí)，使知識(shí)條理化，便于應(yīng)用。

提問(wèn)：金剛石光彩奪目，價(jià)值連城；石墨灰不溜秋，普普通通。當(dāng)發(fā)現(xiàn)它們都由碳組成時(shí)，知道這個(gè)事實(shí)后，當(dāng)時(shí)的人們立刻開(kāi)始了一項(xiàng)新的研究，你能猜的到他們的研究的問(wèn)題嗎？

化學(xué)史：

1、1799年法國(guó)科學(xué)家摩爾沃將一顆金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭?/p>

2、1955年美國(guó)科學(xué)家霍爾在1650℃，95000個(gè)大氣壓下用石墨合成了金剛石。

3、播放視頻：人工合成金剛石 領(lǐng)悟梳理：“同素異形現(xiàn)象”這一概念

在一定條件下，同素異形體可以相互轉(zhuǎn)化；同素異形體完全燃燒的產(chǎn)物相同。 引起學(xué)生的興趣，拓展學(xué)生視野，進(jìn)一步感受化學(xué)的魅力——“點(diǎn)石成金”

使知識(shí)條理化，建立完整的知識(shí)。

拓展視野納米碳管實(shí)物圖和微觀(guān)結(jié)構(gòu)模型。

展示 足球烯分子結(jié)構(gòu)模型。

講述 納米碳管、足球烯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、部分性質(zhì)及用途前景。 觀(guān)察模型；

分析它們的結(jié)構(gòu)；

傾聽(tīng)它們的用途；

感受化學(xué)與社會(huì)生活、科學(xué)技術(shù)等的密切聯(lián)系；

欣賞奇妙的化學(xué)世界。 加深學(xué)生對(duì) “異形”的認(rèn)識(shí)；

形成“同素異形現(xiàn)象”的概念。

發(fā)展學(xué)習(xí)興趣。

環(huán)節(jié)二：以氧氣和臭氧，白磷和紅磷為例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)同素異形現(xiàn)象認(rèn)識(shí)到同素異形現(xiàn)象是普遍存在的，是物質(zhì)多樣性的原因之一。

同素異形現(xiàn)象在自然界中是很普遍的，比如同學(xué)們?cè)缭诔踔芯蛯W(xué)過(guò)的氧氣和臭氧、紅磷和白磷。

教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖

情境

1、閱讀教材，觀(guān)看視頻——臭氧層、臭氧空洞。

化學(xué)式 顏色 氣味 沸點(diǎn)℃ 溶解度

O2 無(wú)色 無(wú)味 -183 0.030

O3 淡藍(lán)色 魚(yú)腥味 -112.4 >O2

2．介紹全球三大環(huán)境問(wèn)題

3、白磷和紅磷

白磷 紅磷

分子式和結(jié)構(gòu) 見(jiàn)教材第20頁(yè)

性質(zhì)

用途

閱讀教材，觀(guān)看視頻，感受化學(xué)與社會(huì)的密切聯(lián)系。

直接危害人體健康，像皮膚癌、白內(nèi)障、各種傳染病患者大幅度增加；

對(duì)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)林牧漁業(yè)造成破壞，農(nóng)產(chǎn)品減產(chǎn)、品質(zhì)下降，漁業(yè)產(chǎn)量減少，森林覆蓋率減少等。

每年的9月16日為“國(guó)際保護(hù)臭氧層日”。 2009年國(guó)際臭氧層保護(hù)日主題——全球參與，攜手保護(hù)臭氧層。 借用“同素異形現(xiàn)象”學(xué)習(xí)化學(xué)物質(zhì)，增長(zhǎng)知識(shí)。

使學(xué)生關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，體會(huì)社會(huì)和諧、生活美好需要學(xué)習(xí)更多的化學(xué)知識(shí)，滲透德育。

【課堂練習(xí)】

1.由同種元素組成的物質(zhì)不可能是（ ）

A、單質(zhì) B、化合物C、純凈物 D、混合物

2.下列各組物質(zhì)中屬于同素異形體的是（ ）

A. 1H、2H B、Fe2+、FeC、O2 、O3 D、H2O、H2O2

（設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)練習(xí)鞏固同素異形現(xiàn)象的概念）

【討論】同素異形現(xiàn)象的同和異

（設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生自由發(fā)言，闡述對(duì)同素異形現(xiàn)象概念的認(rèn)識(shí)。）

【教學(xué)反思】

本節(jié)課以具體的實(shí)例引出概念，通過(guò)不斷的創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生自主探究；采用啟發(fā)、對(duì)比、制作模型、講解、等方法幫助學(xué)生形成和鞏固概念，從而突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)；最后運(yùn)用已學(xué)的概念學(xué)習(xí)常見(jiàn)的同素異形體，讓學(xué)生感受化學(xué)物質(zhì)的豐富多彩、化學(xué)世界的奇妙無(wú)窮，同時(shí)又拓展了化學(xué)知識(shí)。

板書(shū)設(shè)計(jì)

一、同素異形現(xiàn)象

1、同素異性現(xiàn)象：同種元素形成多種不同單質(zhì)的現(xiàn)象。

2、同素異形體：同一種元素形成的不同單質(zhì)。

實(shí)例（1）：金剛石、石墨、C60等

實(shí)例（2）：O3和O2

實(shí)例（3）：白磷和紅磷

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