第七章 第一节 认识有机化合物-教学设计（表格式）

教学设计
课程基本信息
学科 化学 年级 高一 学期 (春季)
课题 认识有机化合物（第二课时）
教学目标
1.通过球棍模型和空间填充模型进一步理解烷烃的结构与碳原子的成键特点 2.通过对烷烃的组成和结构分析，初步了解有机物的命名方式，学会用结构简式表达有机物的结构 3. 理解同系物和同分异构体的概念，结合同分异构体解释有机物种类繁多的原因
教学内容
教学重点： 1.认识烷烃的组成及结构特点，并学会用结构简式来表达烷烃 2．理解同系物、同分异构体的概念，学会判断简单烷烃的同分异构体 教学难点： 1.认识烷烃的组成及结构特点，结构简式的书写 2．理解同系物、同分异构体的概念，学会判断简单烷烃的同分异构体
教学过程
【引入】介绍天然气的发现和使用 我国四川邛崃市的火井镇是世界上最早发现天然气的地方，也是最早使用天然气的地方，土库曼斯坦的天然气坑燃烧了50年之久，被称为“地狱之门”天然气之所以能燃烧是因为含有甲烷，今天我们就来认识甲烷。 【任务一】 探究甲烷的结构特点 这是甲烷的球根模型，这是空间充填模型，通过前面的学习，我们知道甲烷它的碳氢键长均相等，键角也相等，均为109.5度，是正四面体结构，那么如何证明甲烷是四面体型呢？ 如果甲烷是四面体结构，那么甲烷上的氢原子被氯原子替换，生成的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都只有一种结构，如果甲烷是平面四边形，当甲烷中两个氢被氯原子替换，那么二氯甲烷应该有两种结构，即两个氯原子在相邻位置以及相对位置。实验证明二氯甲烷有且只有一种结构，证明了甲烷不是平面结构而是立体结构。 【任务二】探究烷烃的结构特点 与甲烷这样结构相似的有机物还有很多，甲烷是其中一种，当甲烷分子中的氢被甲基替换（甲基：甲烷去掉一个氢原子剩余部分），就构成了与结构相似的乙烷，乙烷分子中含有2个碳，从球棍模型中可以看到，每个碳原子为中心，以其他原子连接呈现四边形的空间构形，它的分子构形也是立体形状，同学们能否根据这个规律，推测出三个碳原子的丙烷和四个碳原子的丁烷的结构式、分子式和空间构型吗？（5min时间） 当乙烷上的H被甲基所取代，这就是丙烷，丙烷上两个端点上C的H被甲基取代了，就构成了直链的丁烷，而丙烷中间的碳上的H被替代，就会含有支链的丁烷。 请同学们仔细观察和比较这五种链状在分子组成上、结构上有什么相似点和不同点？（5min思考） 我们先来看组成与结构上的相似性，组成特点来看：只有碳、氢两种元素：我们把只含有碳氢两种元素的有机化合物成为——烃（取自汉字中碳和氢的一部分，读音也是取了碳的声母和氢的韵母）；从结构上来看，单键（碳碳原子全部是以单键形式结合，碳剩余的价键全部跟氢原子结合，碳原子的价态达到了饱和，这样的有机物我们成为饱和烃，又称为烷烃，饱和烃中每个碳原子都与其它原子形成四面体结构，请同学们仔细观察上图，哪些是饱和烃？ 根据定义，3、4、5中含有碳碳双键，6、7含有碳碳三键，不符合饱和烃的定义，1、2属于链状的饱和烃，8、9都属于饱和的环烃。我们通常所说的烷烃只要是指饱和链烃，环状烷烃又称为环烷烃，这里要注意的是中的碳骨架的链状并不是直线状，而是锯齿状，链上同样也可以分出支链。 我们再来看组成和结构上的差异性，从组成上看，甲烷，乙烷，丙烷虽然分子组成元素相同，但是相邻的分子间相差了“CH2”，这种结构相似但是分子组成上相差一个或者若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。那么分子的组成上差一个或若干个CH2的分子之间一定是互为同系吗？显然不是，如环丙烷和乙烯，虽然分子组成上相差一个CH2，但是结构完全不同，所以互为同系物的条件是结构相似。不同的烷烃之间互为同系物，它的通项公式为CnH2n+2。 我们再来看结构上的差异性：丁烷的结构有两种，一种是直链，一种是带支链，这两种丁烷分子组成完全相同，但结构不同，这样的有机物我们又称为同分异构现象。具有同分异构现象的两种物质我们又称为同分异构体。同分异构现象普遍存在，戊烷有3种，己烷有5种，癸烷有75种，同分异构体的广泛存在也是有机物种类繁多的重要原因。 【任务三】探究烷烃的命名 烷烃的习惯命名法是依据碳原子来命名的，我们习惯命名法中，碳原子数为1-10的，分别以分别以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸代表碳原子数，碳原子数10个以上，用汉字数字命名，如C6H14我们称为“己烷”， C16H34称为“十六烷”。对于碳原子数相同的有机物，我们又以正、异、新加以区别。如戊烷的三种同分异构体，直链的我们称为正戊烷、含有一条支链的称为异戊烷，含有两条支链的称为新戊烷。 【任务四】探究烷烃的结构简式的书写 随着碳链的增长，用结构式表达烷烃越来越不方便，可以用结构简式来表达，烷烃的结构简式的书写是建立在结构式的基础上，以异戊烷为例，在结构式的基础上，省略碳氢键，把同一个碳上的氢合并，就得到异戊烷的结构简式，也可以继续省略碳碳单键。书写乙烷、丙烷、丁烷的结构简式。