高中化学苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 物质结构研究的内容教案及反思

这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 物质结构研究的内容教案及反思，共5页。教案主要包含了核心素养发展目标，教学重点及难点，教学方法，教学工具，教学过程等内容，欢迎下载使用。
一、核心素养发展目标
1.能结合物质微观结构，分析物质结构与其性质的关系；
2.认识物质结构研究对化学科学发展的意义。
二、教学重点及难点
重点 物质结构与其性质的关系；
难点 物质结构与其性质的关系。
三、教学方法
讲授法、讨论法
四、教学工具
PPT
五、教学过程
【导入】
在我们生活的世界中，物质资源丰富多样：有大自然赐予我们的，有人类通过自身的不断努力创造产生的。这些物质与人类的文明密切地联系在一起。要合理利用自然赐予我们的物质，创造性能更优异的物质，必须深入研究物质的组成以及物质结构与其性质之间的相互关系。物质的性质和变化都与其组成和结构有关。
例如，石墨和金刚石的组成一样，在纯氧中燃烧的产物也都是CO2，但为什么石墨质软、易传热、能导电，而金刚石却不导电、硬度最大？这就需要我们揭示物质构成的奥秘以及物质结构与性质的关系，从中获得答案。
【问】元素的原子结构是如何决定元素性质的呢？
元素的原子结构与元素的金属性和非金属性的强弱之间有什么关系？
【生】原子最外电子层上发生的变化。
【展示】钠原子和氯原子形成氯化钠的围观过程。钠原子在化学反应中容易失去最外电子层上的1个电子，形成带1个单位正电荷的阳离子(Na+)，钠元素表现出强的金属性；
氯原子最外层上有7个电子，不容易失去，在化学反应中倾向于获得1个电子，形成带1个单位负电荷的阴离子(Cl－)，氯元素表现出强的非金属性。
在化学反应中，钠原子和氯原子通过电子的转移，分别形成稳定结构的钠离子和氯离子，再通过静电作用力生成氯化钠。
【讲述】研究物质之间的化学反应，其本质就是研究从一种结构（反应物）如何转变为另一种新的结构（生成物），需要对反应物、生成物的特征结构进行针对性的研究，考察反应物中什么原子或原子团上的化学键容易发生断裂，继而在什么位置上生成新的化学键。
【展示】乙醇形成乙醛的结构变化图。
【讲述】上述反应发生在乙醇分子的羟基官能团上，即—OH失去1个H，与—OH相连的C上也失去1个H，形成新的C O双键，乙醇转化成乙醛分子（乙醛中含有醛基官能团），这个过程也被称为氧化（去氢）反应。
【总结】研究物质的特征结构，必须思考相关的一系列问题：同一元素或不同种元素的原子之间为什么能彼此结合？为什么元素原子之间所形成的化学键类型不同？为什么不同晶体中的微粒可以是原子、分子或离子？为什么有些元素能形成几种同素异形体？为什么有机化合物有同分异构体现象？分子中各原子的连接顺序、连接方式以及原子在分子中的空间相对位置是怎样确定的？为什么分子具有一定的空间构型？等等。
二、 揭示物质结构与性质的关系
【问】白磷在潮湿空气中发生缓慢的氧化反应，在40 ℃左右即可发生自燃；而红磷在300 ℃左右与氧气反应。两者组成的元素相同，为什么表现出的性质有如此明显的差异？
【展示】白磷和红磷的结构图
【生】白磷和红磷的结构不同
【讲述】白磷晶体是由白磷分子（P4）组成的分子晶体，分子呈正四面体结构，分子中P—P键键长是221 pm，键角∠PPP是60°。因其中的P—P键弯曲而具有较大的张力，其键能较小，易断裂，所以白磷在常温、常压下就有很高的反应活性。
红磷的链状结构比较稳定，室温下不与氧气反应。
碳的同素异形体
【展示】金刚石实物及微观结构的图片
【讲述】金刚石碳原子间结合牢固。金刚石也是自然界中天然存在的最坚硬的物质，可用于切割金属。
【展示】石墨实物及微观结构的图片
【讲述】碳原子呈六边形结合成网状并层层重叠，层与层之间引力微弱，可以滑动。常用作润滑剂。
【展示】木炭实物图片
【讲述】碳原子不规则结合，又称无定型碳。
【展示】富勒烯实物及微观结构的图片
【讲述】碳原子结合形状呈中空足球状，其中空部分可以填入其他原子或分子。
【展示】碳纳米管实物及微观结构的图片
【讲述】中空管状的富勒烯又称碳纳米管，它强度高、弹性佳，应用前景广泛。
【问】为什么分子组成都是C2H6O的乙醇和二甲醚在性质上差异很大？例如，乙醇能与金属钠反应放出氢气而二甲醚却不能，乙醇易溶于水而二甲醚却不溶于水。
【展示】乙醇和二甲醚的球棍模型。
【生】二者属同分异构体。
乙醇结构中含-OH，-OH能和金属钠反应放出氢气，-OH能和水分子之间形成氢键，故乙醇易溶于水。
【问】许多磷的化合物的结构与P4的正四面体有关，如白磷在空气中燃烧，生成的产物之一是P4O10。试从结构上对该反应进行解释。
【生】白磷中P—P键弯曲而具有较大的张力，其键能较小，易断裂。
一个白磷分子共有六个P—P键，可结合六个氢原子，所以生成的产物之一是P4O10。
【课堂小结】师生一起回顾和总结。
物质结构研究的内容
认识物质的特征结构
揭示物质结构与性质的关系
【课堂练习】
1．下列说法正确的是 （ ）
A．红磷转化为白磷，属于物理变化
B．石墨导电，金刚石不导电，故二者不是同素异形体
C．氧气和臭氧分子式不同，性质相同
D．硫有S2、S4、S6等单质，他们都是硫的同素异形体
答案：D
2、金刚石和石墨无性质存在较大差异，原因是（ ）
A、它们由不同种元素组成
B、它们各自的原子排列方式不同
C、它们具有不同的几何外形
D、石墨能导电而金刚石不能
答案：B