实验活动8 搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点-教学设计

教学设计
课程基本信息
学科 化学 年级 高一 学期 春季
课题 搭建球棍模型认识有机物分子结构的特点
教学目标
1、通过经历有机化合物分子球棍模型的搭建过程，使学生能够正确表示、描述和理解典型有机化合物分子的结构模型； 2、通过认识、分析不同类型有机化合物分子结构特点，能够使学生从立体空间构型、同分异构现象、取代现象等角度加深对有机化合物分子结构的系统认识； 3、通过经历不同类别有机化合物分子结构特点的归纳梳理过程，使学生初步了解使用模型研究物质结构的方法。
教学内容
教学重点： 搭建常见烃分子的球棍模型，认识碳原子成键特点。 教学难点： 四个探员烃的球棍模型的搭建。
教学过程
环节1、运用青蒿素的球棍模型引出模型对物质结构研究的重要性。 环节2：搭建甲烷，乙烷，乙烯，乙炔球棍模型 1、填写下表，并搭建甲烷分子的球棍模型 甲烷分子式结构式CH4
结构特点 甲烷分子中的5个原子不在同一平面内，而是形成正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于4个顶点，分子中的4个C—H长度相同，相互之间的夹角相等 2、填写下表，并搭建二氯甲烷分子的球棍模型 二氯甲烷分子式结构式CH2Cl2
2.根据二氯甲烷的结构式推测其是否有同分异构体，并通过搭建球棍模型进行验证，体会结构式与分子空间结构之间的关系。 提示：二氯甲烷可以看作甲烷分子中的2个氢原子被2个氯原子代替的产物，根据甲烷的分子结构，二氯甲烷的分子结构是以碳原子为中心，2个氢原子和2个氯原子为4个顶点的四面体结构，C—H的键长小于C—Cl的键长，故分子结构不为正四面体，不存在同分异构体。可通过搭建球棍模型进行验证。 3、填写下表，分别搭建乙烷、乙烯、乙炔分子的球棍模型 乙烷乙烯乙炔分子式结构式分子式结构式分子式结构式C2H6C2H4C2H2H-C≡C-H碳原子之间形成单键，分子中8个原子不在同一平面内，每个碳原子与其相连的4个原子形成四面体结构碳碳之间形成双键，2个碳原子和4个氢原子在同一平面内，键角为120°碳碳之间形成三键，2个氢原子和2个碳原子在同一直线上，分子中键和键夹角为180°
【问题和讨论】 1．通过以上有机化合物分子球棍模型的搭建，归纳碳原子的成键特征和各类烃分子中的化学键类型。 提示：(1)碳原子成键特征：碳原子最外层有4个电子，可以和其他原子形成4个共价键，既可以形成单键也可以形成双键或三键。 环节3：根据所学知识尝试搭建含有四个碳的烃分子的球棍模型并展示，写出结构简式。 分子中含有4个碳原子的烃可能有多少种结构？尝试用球棍模型进行探究。 提示：根据碳原子的成键特点，碳原子间可以形成单键、双键、三键，也可以形成碳链或碳环，故4个碳原子组成的常见烃可能结构。 (1)形成烷烃，结构简式为CH3CH2CH2CH3、 。 (2)形成烯烃，结构简式为CH2===CH—CH2—CH3、、CH3—CH===CH—CH3、 (3)形成炔烃，结构简式为CH≡C—CH2—CH3、CH3—C≡C—CH3。 (4)形成环烷烃，结构简式为、。 可用球棍模型进行探究。 环节4：再次认识青蒿素分子的球棍模型，说说它的成键类型，碳骨架类型和空间结构。