“同素異形現象和同分異構現象”整合教學的嘗試

“同素異形現象和同分異構現象”整合教學的嘗試

一、背景

按新課程標準編寫的化學教材，內容豐富，形式多樣，體現了高中課程的時代性、基礎性和選擇性。化學2專題一第三單元同素異形現象和同分異構現象是學生從微觀世界看物質多樣性的兩大主要視角，這塊內容的重點在於兩者的概念辨析。原人教版教材編寫時把同素異形現象放在第六章氧族元素之臭氧介紹中，另同分異構現象則安排在第二冊烴的教學中，這樣導致兩個概念教學的時間跨度大，不利於學生對比鞏固。而新教材做了如此編排之後，顯然更有利於學生從物質多樣性的角度來對比學習，但是省學科指導意見中安排了同素異形現象和同分異構現象各一課時，個人認爲在如今課時比較緊張的前提下，可合二爲一併進行了嘗試。

在新課程“關注學生學習過程和情感體驗”理念的指引下，我以比較的方式，通過搭建模型的手段依次引出同分異構現象和同素異形現象，進而推出兩者概念的對比。考慮到本節課是學生第一次接觸物質結構模型，設計在搭建模型過程中，教會學生如何看模型、用模型，體會空間的立體結構，能體會結構的不同纔是造成物質性質差異的根本原因。

二、教學目標

知識與技能：從金剛石、石墨、足球烯等碳的同素異形體以及C4H10、C2H6O等同分異構體爲例認識同素異形現象和同分異構體的概念，進而認識由於微觀結構不同而導致的物質的多樣性。

過程與方法：通過學生自主搭建模型、多媒體圖片展示、教師講解和學生的討論等方法認識同素異形現象和同分異構現象。

情感態度與價值觀：通過學習，激發學生從微觀角度探究化學本質問題的學習興趣，同時認識物質世界的多樣性，形成正確的世界觀。

三、教學重、難點

重難點：以金剛石、石墨以及C4H10、C2H6O等同分異構體爲例認識由於微觀結構的不同從而導致的同素異形現象和同分異構現象

難點：同素異形體、同分異構體、同位素三個概念的辨析，金剛石和石墨微觀結構比較

四、教學策略及手段

媒體輔助法、學生分組搭建模型法、討論法

五、教學過程

1.新課引入

前面我們剛剛學習了元素週期表（媒體展示元素週期表），我們知道人類已經發現的元素只有一百多種，可是物質世界是極其豐富多彩、紛繁複雜的，到底一百多種的元素是怎麼樣形成數千萬種不同的物質的呢？（學生討論回答）好！今天我們從另外的視角來看物質世界的多樣性。

設計意圖：學以致用，在認識元素的基礎上對比物質世界的多樣性，學生自然而然產生疑問，急於求知。

2.感悟模型—引出同分異構現象

觀察桌上盒裏的模型素材，已知不同顏色的小球表示不同的原子，小金屬棒表示化學鍵，告訴我你的判斷：哪個是碳原子，哪個表示氫原子，哪個又是氧原子。（學生回答：根據原子大小判斷；根據球面上的孔判斷，碳原子應該形成4個共價鍵，有4個孔，氧原子應有2個孔，氫原子則是1個孔）好！接下來，你們想辦法把4個碳原子連在一起。（學生連接模型得出兩種不同的結構，分別展示，加強對照）接下來，你們再把氫原子連上去。（學生連接氫原子後同樣分別展示，並請一學生回答連接的依據）很好！我們已經能根據原子大小和成鍵的數目來認識模型中的各原子，而且也能初步搭建一些模型。祝賀大家打開了我們的模型世界的大門！接下來你們仔細觀察一下手中的模型，有什麼相同點和不同點。（學生觀察討論得出：結構不一樣，原子個數和分子式一樣）這兩者就是同分異構體的關係。接下來引導學生觀察書本中乙醇和二甲醚的結構，強化概念。然後對照模型寫出正丁烷和異丁烷的結構式，體會結構式和模型的不同和聯繫。最後要求學生把5個碳連一起，從而得出碳原子數越多，同分異構體的數目越多，自然就得出有機物種類繁多的其中一個原因。

設計意圖：這是我們的學生第一次接觸模型，如果直接給出整體模型難免會有囫圇吞棗的感覺，也許課後只餘模糊印象。因此，我設計通過分組實驗，先從認識原子模型開始，然後通過化學鍵連接成具體的物質模型。在連接過程中，學生很容易就發現了兩種不同的結構，這樣，自然而然地引出了同分異構現象。接下來再讓學生改編模型，試試5個碳原子的連接方式，同樣很輕易的理解了碳原子越多同分異構體的數目肯定越多。

3.利用模型—體會同素異形現象

我們已經認識了這些可愛的模型，接下來請同學們來搭建個金剛石的模型，看看你搭建的模型是否真如金剛石般堅不可摧。（學生興致高昂，積極動手）（教師展示石墨和足球烯的模型）觀察這兩個模型和你們的金剛石模型有何異同之處。（學生觀察討論）得出同素異形現象，再結合書本閱讀其它常見同素異形體（氧：氧氣和臭氧；磷：紅磷和白磷）。

設計意圖：在初步認識模型的基礎上，自己動手搭建會讓學生很有成就感，同時可以進一步鞏固對模型的認識。再結合已搭建好的石墨和足球烯的模型，很容易就通過對照得出同素異形體的概念。

4.對照模型—理解結構決定性質

設疑：圖表展示金剛石和石墨物理性質的對比，思考：爲什麼同素異形體之間有性質的異同？師生雙邊活動：從金剛石和石墨模型中分析兩者結構的異同點。（構成金剛石的微粒是C原子，C原子以共價鍵相連，結合成空間網狀結構，金剛石的基本結構單元是正四面體；構成石墨的微粒是C原子，C原子以共價鍵相連，在石墨的每一層，每個C原子與周圍3個C原子以共價鍵相連，排列成平面六邊行，無數平面六邊行形成平面網狀結構，石墨的不同層之間存在分子間作用力；）再逐一分析結構與性質的聯繫。

設計意圖：從字面上看，同素異形體和同分異構體，既有同又有異。性質上的差異性是學生已經認識的，根據結構決定性質的學習方法，自然會比較兩者結構上的差異。

5.課堂小結、隨堂練習

小結、迴應課前的設疑，再以表格形式比較同素異形體、同分異構體、同位素三個概念，並以相應的練習鞏固。

六、收穫與反思

1.模型教學激發學生學習熱情

教會學生認識模型，利用模型是這次課的一個新任務，讓學生在摸索中體會微觀世界的奇妙！

2.同素異性現象和同分異構現象在學生認識、利用模型基礎上自然引出

同素異性現象和同分異構現象原本是兩課時的內容，考慮到兩者概念的辨析及與模型的聯繫，大膽做了合併的處理，個人認爲處理得當，有新意，課後效果不錯。

3.由於是兩個概念比較學習的，所以時間安排上比較緊湊。如臭氧層的破壞，磷的同素異形現象等內容留待下次課。

總之，結合學生的學情和教學的實際情況，對教材的某些內容進行整合、調整等處理是符合我們新課程理念的，但具體如何處理才能達到最佳效果還需不斷嘗試、總結。相信只要我們教師心存創新意識，重視學生能力的培養，就能在新課程理念指引下用好並用活新教材！