第七章 有机化合物 第一节 认识有机化合物-（第一课时）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（第一课时）
教学目标
1.了解有机化合物中碳的成键特征。认识有机物种类繁多的初步原因。 2.能根据碳的成键情况写出简单碳氢化合物的分子式、结构式、结构简式；能辨识常见有机化合物分子中的碳骨架 3.初步了解不同成键类型的碳原子的空间结构，认识有机化合物的结构特征，体会有机化合物在元素组成、分子结构及性质方面与无机物的差异
教学内容
教学重点： 1. 了解有机物中碳原子的成键特点、成键类型及方式 2．能根据碳的成键情况写出简单碳氢化合物的分子式、结构式、结构简式
教学难点： 1. 了解有机物中碳原子的成键特点、成键类型及方式 2．能根据碳的成键情况写出简单碳氢化合物的分子式、结构式、结构简式
教学过程
【导入】通过图片、数据与文字信息的阅读感受有机化合物的广泛存在和应用 人们在自然界发现和人工合成的物质已超过1亿种，其中绝大多数都是有机化合物。有机化合物广泛的存在和应用于我们的生活中，比如食物中的糖类、油脂、蛋白质；为我们提供能量的煤、石油、天然气，常见的治疗疾病药物以及生活中各种材料，纤维、塑料、橡胶等等。 【任务一】探究有机化合物的定义与组成 通过“温故知新”任务对甲烷分子中碳原子与氢原子 同学们有没有想过为什么都称这些化合物为有机化合物呢？“有机物”原意是来自生命体的物质，早期的科学家们坚持认为因为有机物只能从动植物等有机生命体中提取和分离出来直到1828年科学家维勤用无机物氰酸铵合成有机物尿素，打破了传统的生命力论，使有机物从提取分离时代迈进了人工合成时代。 那么现在我们是如何定义有机物的呢？含有碳元素的化合物为有机物，但是CO、CO2、H2CO3以及碳酸盐、碳酸氢盐、氰化物等不具备有机物性质，属于无机物。有机物中均含有C元素，大多数有H、O、有的有机物中含有N、S、P、卤素等。 【任务二】探究碳原子的成键数目 我们发现同无机物相比，组成有机物的元素种类很少，而且碳在地壳中的含量也很低，那为什么有机物的种类如此繁多呢？因为神奇的碳元素！（这就要从神奇的碳元素说起） 在有机化合物中，甲烷是最简单的有机物，请同学回顾必修一化学键有关甲烷知识，尝试从碳原子的成键特点去分析，碳原子与氢原子是怎样形成甲烷的？（2min时间）我们知道碳元素位于元素周期表第二周期ⅣA族，从碳原子的原子结构示意图中，我们知道碳原子最外层有4个电子，它不易得到电子，也不易失去电子，通常通过共价键与其他原子结合形成化合物，每个碳原子可以形成4个共价键，从而达到八电子稳定结构，我们称为“碳四价原则”。 根据碳四价原则，碳可以和四个氢形成四对共用电子对，如果将这四对共用电子对用一根短线表示，就得到了甲烷的结构式，从甲烷的分子结构示意图来看，甲烷的五个原子并不在同一平面上，而是形成了正四面体的空间结构，碳原子位于四面体的中心，4个氢原子分别位于4个顶点，在有机化合物学习中，我们通常借助球棍模型和空间充填模型来帮助我们直观了解分子中原子的结合方式与空间位置的关系，每一种模型都可以表达不同的信息，球棍模型中，“球”表示原子，“棍”表示共价键，球棍模型能够表示分子空间结构和分子内原子之间的成键类型；空间填充模型可以表示分子的原子相对大小和相对位置，使用模型研究物质的方法，是人们探索物质结构的重要方法，也是学习有机物的直观工具。同学们在家学习过程中，可以充分利用身边的材料，来替代球棍模型的使用例如用橡皮泥或面粉搓成不同颜色或大小不同的小球代表不同的原子，用牙签表示共价键，帮助我们学习有机结构。 【任务三】探究碳原子的成键方式 只含有碳氢两种元素的化合物还有很多，甲烷是最简单的只含有1个碳的有机物，那两 个碳原子又是如何成键的呢？根据“碳四价”原则，你能拼接出只有两个碳原子的碳氢化合物，并写出他们的结构式，给大家5min时间？ 两个碳原子之间可以形成一对共用电子对，就形成了碳碳单键，根据碳四价原则，我们需要补充六个氢原子，得到有机物乙烷，两个碳原子之间可以形成两队共用电子对，形成碳碳双键，根据碳四价原则，我们仍需要四个氢原子，形成了乙烯，同理还可以形成碳碳三键，形成了乙炔这个化合物。我们发现，碳原子不仅能与氢原子形成共价键，碳原子之间可以形成碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键。 换成三个碳原子又会形成什么样的结构呢？建立在两个碳原子分析的基础上，我们可以把第三个碳原子接在C-C上，也可以把第三个碳原子连在C=C上，以此类推，可以接在C≡C，形成丙炔。 换成4个碳原子呢？同学们又会得到多少种化合物呢？请用4个碳原子，拼接出你认为合理的有机碳骨架。同学们写的是否与老师的一样？ 通过思考与讨论：第一种，第二种都是以单键形式相连，第一种四个碳原子按照顺序依次连接一条直链，第二种，三个碳原子依次连成链状，第四个碳连在中间碳原子上形成支链，第3、4、5中是形成了含有碳碳双键的链状结构，第6、7中是形成了含有碳碳三键的链状结构，7、8形成了环状结构，我们发现多个碳原子之间不仅可以形成环状还可以形成链状，链状又可以分为支链和支链。 【任务四】探究碳原子成键种类的多样性 C原子除了跟H原子形成共价键，还能与其它元素形成共价键，你能够在甲烷的基础上，通过替换氢原子，拼接出含有一个碳有机物吗？甲烷中的H原子被Cl原子原子所替换，根据Cl原子的成键规则，Cl原子与C原子形成一个共价键，甲烷分子中的H原子分别被1个Cl原子,形成四氯化碳，甲烷中的H原子分别被1个Cl原子，2个Cl原子，3个Cl原子替换形成了一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷，分子构形保持四面体形，甲烷与四氯化碳为正四面体形。 同样，我们也可以把其中一个氧原子用来替换氢原子，但是氧与氯不同，氧可以形成两个共价键，氧替换成氢后，需要补充一个氢原子，我们就得到甲醇。结合刚才碳和碳之间可以形成双碳，氧和碳之间也可以形成碳氧双键，就得到甲醛物质，除了碳、氧、氯形成共价键，还可以和S、N形成共价键。 【总结】通过以上学习，我们了解了有机物种类繁多是由碳原子成键特点决定，碳原子成键数目遵循碳四价原则，碳碳之间可以形成单键、双键、三键，可以形成环状和链状骨架，成与O、S、CL、S等多种原子的成键。