1.1物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的內(nèi)容（教案）

1.1物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的內(nèi)容一、核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1.能結(jié)合物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)，分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)的關(guān)系；2.認(rèn)識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究對(duì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展的意義。二、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)重點(diǎn)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)的關(guān)系；難點(diǎn)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)的關(guān)系。三、教學(xué)方法講授法、討論法四、教學(xué)工具PPT五、教學(xué)過程【導(dǎo)入】在我們生活的世界中，物質(zhì)資源豐富多樣：有大自然賜予我們的，有人類通過自身的不斷努力創(chuàng)造產(chǎn)生的。這些物質(zhì)與人類的文明密切地聯(lián)系在一起。要合理利用自然賜予我們的物質(zhì)，創(chuàng)造性能更優(yōu)異的物質(zhì)，必須深入研究物質(zhì)的組成以及物質(zhì)結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)之間的相互關(guān)系。物質(zhì)的性質(zhì)和變化都與其組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)。例如，石墨和金剛石的組成一樣，在純氧中燃燒的產(chǎn)物也都是CO2，但為什么石墨質(zhì)軟、易傳熱、能導(dǎo)電，而金剛石卻不導(dǎo)電、硬度最大？這就需要我們揭示物質(zhì)構(gòu)成的奧秘以及物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，從中獲得答案?！締枴吭氐脑咏Y(jié)構(gòu)是如何決定元素性質(zhì)的呢？元素的原子結(jié)構(gòu)與元素的金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱之間有什么關(guān)系？【生】原子最外電子層上發(fā)生的變化。【展示】鈉原子和氯原子形成氯化鈉的圍觀過程。鈉原子在化學(xué)反應(yīng)中容易失去最外電子層上的1個(gè)電子，形成帶1個(gè)單位正電荷的陽離子(Na+)，鈉元素表現(xiàn)出強(qiáng)的金屬性；氯原子最外層上有7個(gè)電子，不容易失去，在化學(xué)反應(yīng)中傾向于獲得1個(gè)電子，形成帶1個(gè)單位負(fù)電荷的陰離子(Cl－)，氯元素表現(xiàn)出強(qiáng)的非金屬性。在化學(xué)反應(yīng)中，鈉原子和氯原子通過電子的轉(zhuǎn)移，分別形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的鈉離子和氯離子，再通過靜電作用力生成氯化鈉?！局v述】研究物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)，其本質(zhì)就是研究從一種結(jié)構(gòu)（反應(yīng)物）如何轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N新的結(jié)構(gòu)（生成物），需要對(duì)反應(yīng)物、生成物的特征結(jié)構(gòu)進(jìn)行針對(duì)性的研究，考察反應(yīng)物中什么原子或原子團(tuán)上的化學(xué)鍵容易發(fā)生斷裂，繼而在什么位置上生成新的化學(xué)鍵?！菊故尽恳掖夹纬梢胰┑慕Y(jié)構(gòu)變化圖?！局v述】上述反應(yīng)發(fā)生在乙醇分子的羥基官能團(tuán)上，即—OH失去1個(gè)H，與—OH相連的C上也失去1個(gè)H，形成新的CO雙鍵，乙醇轉(zhuǎn)化成乙醛分子（乙醛中含有醛基官能團(tuán)），這個(gè)過程也被稱為氧化（去氫）反應(yīng)。【總結(jié)】研究物質(zhì)的特征結(jié)構(gòu)，必須思考相關(guān)的一系列問題：同一元素或不同種元素的原子之間為什么能彼此結(jié)合？為什么元素原子之間所形成的化學(xué)鍵類型不同？為什么不同晶體中的微?？梢允窃?、分子或離子？為什么有些元素能形成幾種同素異形體？為什么有機(jī)化合物有同分異構(gòu)體現(xiàn)象？分子中各原子的連接順序、連接方式以及原子在分子中的空間相對(duì)位置是怎樣確定的？為什么分子具有一定的空間構(gòu)型？等等。二、揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系【問】白磷在潮濕空氣中發(fā)生緩慢的氧化反應(yīng)，在40℃左右即可發(fā)生自燃；而紅磷在300℃左右與氧氣反應(yīng)。兩者組成的元素相同，為什么表現(xiàn)出的性質(zhì)有如此明顯的差異？【展示】白磷和紅磷的結(jié)構(gòu)圖【生】白磷和紅磷的結(jié)構(gòu)不同【講述】白磷晶體是由白磷分子（P4）組成的分子晶體，分子呈正四面體結(jié)構(gòu)，分子中P—P鍵鍵長是221pm，鍵角∠PPP是60°。因其中的P—P鍵彎曲而具有較大的張力，其鍵能較小，易斷裂，所以白磷在常溫、常壓下就有很高的反應(yīng)活性。紅磷的鏈狀結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，室溫下不與氧氣反應(yīng)。碳的同素異形體【展示】金剛石實(shí)物及微觀結(jié)構(gòu)的圖片【講述】金剛石碳原子間結(jié)合牢固。金剛石也是自然界中天然存在的最堅(jiān)硬的物質(zhì)，可用于切割金屬?！菊故尽渴珜?shí)物及微觀結(jié)構(gòu)的圖片【講述】碳原子呈六邊形結(jié)合成網(wǎng)狀并層層重疊，層與層之間引力微弱，可以滑動(dòng)。常用作潤滑劑?！菊故尽磕咎繉?shí)物圖片【講述】碳原子不規(guī)則結(jié)合，又稱無定型碳。【展示】富勒烯實(shí)物及微觀結(jié)構(gòu)的圖片【講述】碳原子結(jié)合形狀呈中空足球狀，其中空部分可以填入其他原子或分子。【展示】碳納米管實(shí)物及微觀結(jié)構(gòu)的圖片【講述】中空管狀的富勒烯又稱碳納米管，它強(qiáng)度高、彈性佳，應(yīng)用前景廣泛。【問】為什么分子組成都是C2H6O的乙醇和二甲醚在性質(zhì)上差異很大？例如，乙醇能與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣而二甲醚卻不能，乙醇易溶于水而二甲醚卻不溶于水?！菊故尽恳掖己投酌训那蚬髂Ｐ?。【生】二者屬同分異構(gòu)體。乙醇結(jié)構(gòu)中含-OH，-OH能和金屬鈉反應(yīng)放出氫氣，-OH能和水分子之間形成氫鍵，故乙醇易溶于水?！締枴吭S多磷的化合物的結(jié)構(gòu)與P4的正四面體有關(guān)，如白磷在空氣中燃燒，生成的產(chǎn)物之一是P4O10。試從結(jié)構(gòu)上對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行解釋?！旧堪琢字蠵—P鍵彎曲而具有較大的張力，其鍵能較小，易斷裂。一個(gè)白磷分子共有六個(gè)P—P鍵，可結(jié)合六個(gè)氫原子，所以生成的產(chǎn)物之一是P4O10?！菊n堂小結(jié)】師生一起回顧和總結(jié)。物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的內(nèi)容認(rèn)識(shí)物質(zhì)的特征結(jié)構(gòu)揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系【課堂練習(xí)】1．下列說法正確的是（）A．紅磷轉(zhuǎn)化為白磷，屬于物理變化B．石墨導(dǎo)電，金剛石不導(dǎo)電，故二者不是同素異形體C．氧氣和臭氧分子式不同，性質(zhì)相同D．硫有S2、S4、S6等