“同素异形现象和同分异构现象”整合教学的尝试

“同素异形现象和同分异构现象”整合教学的尝试

一、背景

按新课程标准编写的化学教材，内容丰富，形式多样，体现了高中课程的时代性、基础性和选择性。化学2专题一第三单元同素异形现象和同分异构现象是学生从微观世界看物质多样性的两大主要视角，这块内容的重点在于两者的概念辨析。原人教版教材编写时把同素异形现象放在第六章氧族元素之臭氧介绍中，另同分异构现象则安排在第二册烃的教学中，这样导致两个概念教学的时间跨度大，不利于学生对比巩固。而新教材做了如此编排之后，显然更有利于学生从物质多样性的角度来对比学习，但是省学科指导意见中安排了同素异形现象和同分异构现象各一课时，个人认为在如今课时比较紧张的前提下，可合二为一并进行了尝试。

在新课程“关注学生学习过程和情感体验”理念的指引下，我以比较的方式，通过搭建模型的手段依次引出同分异构现象和同素异形现象，进而推出两者概念的对比。考虑到本节课是学生第一次接触物质结构模型，设计在搭建模型过程中，教会学生如何看模型、用模型，体会空间的立体结构，能体会结构的不同才是造成物质性质差异的根本原因。

二、教学目标

知识与技能：从金刚石、石墨、足球烯等碳的同素异形体以及C4H10、C2H6O等同分异构体为例认识同素异形现象和同分异构体的概念，进而认识由于微观结构不同而导致的物质的多样性。

过程与方法：通过学生自主搭建模型、多媒体图片展示、教师讲解和学生的讨论等方法认识同素异形现象和同分异构现象。

情感态度与价值观：通过学习，激发学生从微观角度探究化学本质问题的学习兴趣，同时认识物质世界的多样性，形成正确的世界观。

三、教学重、难点

重难点：以金刚石、石墨以及C4H10、C2H6O等同分异构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和同分异构现象

难点：同素异形体、同分异构体、同位素三个概念的辨析，金刚石和石墨微观结构比较

四、教学策略及手段

媒体辅助法、学生分组搭建模型法、讨论法

五、教学过程

1.新课引入

前面我们刚刚学习了元素周期表（媒体展示元素周期表），我们知道人类已经发现的元素只有一百多种，可是物质世界是极其丰富多彩、纷繁复杂的，到底一百多种的元素是怎么样形成数千万种不同的物质的呢？（学生讨论回答）好！今天我们从另外的视角来看物质世界的多样性。

设计意图：学以致用，在认识元素的基础上对比物质世界的多样性，学生自然而然产生疑问，急于求知。

2.感悟模型—引出同分异构现象

观察桌上盒里的模型素材，已知不同颜色的小球表示不同的原子，小金属棒表示化学键，告诉我你的判断：哪个是碳原子，哪个表示氢原子，哪个又是氧原子。（学生回答：根据原子大小判断；根据球面上的孔判断，碳原子应该形成4个共价键，有4个孔，氧原子应有2个孔，氢原子则是1个孔）好！接下来，你们想办法把4个碳原子连在一起。（学生连接模型得出两种不同的结构，分别展示，加强对照）接下来，你们再把氢原子连上去。（学生连接氢原子后同样分别展示，并请一学生回答连接的依据）很好！我们已经能根据原子大小和成键的数目来认识模型中的各原子，而且也能初步搭建一些模型。祝贺大家打开了我们的模型世界的大门！接下来你们仔细观察一下手中的模型，有什么相同点和不同点。（学生观察讨论得出：结构不一样，原子个数和分子式一样）这两者就是同分异构体的关系。接下来引导学生观察书本中乙醇和二甲醚的结构，强化概念。然后对照模型写出正丁烷和异丁烷的结构式，体会结构式和模型的不同和联系。最后要求学生把5个碳连一起，从而得出碳原子数越多，同分异构体的数目越多，自然就得出有机物种类繁多的其中一个原因。

设计意图：这是我们的学生第一次接触模型，如果直接给出整体模型难免会有囫囵吞枣的感觉，也许课后只余模糊印象。因此，我设计通过分组实验，先从认识原子模型开始，然后通过化学键连接成具体的物质模型。在连接过程中，学生很容易就发现了两种不同的结构，这样，自然而然地引出了同分异构现象。接下来再让学生改编模型，试试5个碳原子的连接方式，同样很轻易的理解了碳原子越多同分异构体的数目肯定越多。

3.利用模型—体会同素异形现象

我们已经认识了这些可爱的模型，接下来请同学们来搭建个金刚石的模型，看看你搭建的模型是否真如金刚石般坚不可摧。（学生兴致高昂，积极动手）（教师展示石墨和足球烯的模型）观察这两个模型和你们的金刚石模型有何异同之处。（学生观察讨论）得出同素异形现象，再结合书本阅读其它常见同素异形体（氧：氧气和臭氧；磷：红磷和白磷）。

设计意图：在初步认识模型的基础上，自己动手搭建会让学生很有成就感，同时可以进一步巩固对模型的认识。再结合已搭建好的石墨和足球烯的模型，很容易就通过对照得出同素异形体的概念。

4.对照模型—理解结构决定性质

设疑：图表展示金刚石和石墨物理性质的对比，思考：为什么同素异形体之间有性质的异同？师生双边活动：从金刚石和石墨模型中分析两者结构的异同点。（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，金刚石的基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；）再逐一分析结构与性质的联系。

设计意图：从字面上看，同素异形体和同分异构体，既有同又有异。性质上的差异性是学生已经认识的，根据结构决定性质的学习方法，自然会比较两者结构上的差异。

5.课堂小结、随堂练习

小结、回应课前的设疑，再以表格形式比较同素异形体、同分异构体、同位素三个概念，并以相应的练习巩固。

六、收获与反思

1.模型教学激发学生学习热情

教会学生认识模型，利用模型是这次课的一个新任务，让学生在摸索中体会微观世界的奇妙！

2.同素异性现象和同分异构现象在学生认识、利用模型基础上自然引出

同素异性现象和同分异构现象原本是两课时的内容，考虑到两者概念的辨析及与模型的联系，大胆做了合并的处理，个人认为处理得当，有新意，课后效果不错。

3.由于是两个概念比较学习的，所以时间安排上比较紧凑。如臭氧层的破坏，磷的同素异形现象等内容留待下次课。

总之，结合学生的学情和教学的实际情况，对教材的某些内容进行整合、调整等处理是符合我们新课程理念的，但具体如何处理才能达到最佳效果还需不断尝试、总结。相信只要我们教师心存创新意识，重视学生能力的培养，就能在新课程理念指引下用好并用活新教材！