第七章 简单有机化合物 单元教学设计（表格式） 高中化学 人教版（2019） 必修 第二册

单元教学整体设计说明
单元主题名称 简单有机化合物
单元课时数 2
课程标准模块 必修课程--主题4 简单的有机物及其应用
一、单元学习主题分析（体现学习主题的育人价值）
主题名称 简单有机化合物
主题概述 “有机化合物”为中学化学必修的内容，也是中学生首次真正的接触有机化合物。在这一主题中重点强调学生通过学习常见的有机化合物的结构、性质及其应用，知道有机物对社会有着重要的价值。因此，在“简单的有机化合物及其应用”的学习引入“宏观辨识与微观探析”核心素养作为理论基础可以提高学生核心素养培养的成效。 有机化学的知识复杂多样，但有一定的规律性，所以“有机化合物”主题的教学实践中，重视教材知识教学的同时也让学生理解有机化合物之间转化的规律，强化学生“结构决定性质，性质反映结构”的学科思维。在有机化学教学实践中，需要让这个学科思维贯穿于整个学习过程。引导学生根据有机物的分子结构，设计探究实验，确定常见有机物的性质，并且更加深刻的的理解官能团是怎样决定有机物的性质。在此基础上，学会通过官能团，归纳总结不同类型的常见有机化合物的性质。学生学习单个知识点感觉通俗易懂，但是当学习的内容越来越多时，如果教师没有及时引导学生利用“官能团在分子结构中的关键作用”这条主线，学生只是具备记忆性的知识，面对陌生有机物缺乏举一反三的能力。因此，教师在教学中有必要指引学生从宏观的角度去认识有机物的微观本质。并指引学生在学习中建立起“宏观与微观结合”的思维模型；从而提高了有机课堂的教学成效。
主题学情分析 学生已有知识与能力 初中时，学生已经学习了分子、原子、离子等微观粒子构成宏观物质的概念，认识了几种分子的模型(见 2012 年人教版九年级化学上册第三单元“物质构成的奥秘”P50)。学会了用相同的小球代表同种原子、不同的小球相互结合成化合物分子(如水分子的模型)，并且能用符号进行表征。江苏省南京市的《化学中考说明》要求能从微观反应示意图写出对应反应的化学方程式，并能简单进行定性和定量的判断。在 2012 年人教版九年级化学上册第六单元“碳和碳的氧化物”p120，介绍了产生温室效应的气体有甲烷、氟氯代烷，在第七单元“燃料及其利用”p144，介绍了车用乙醇汽油的知识，知道了乙醇的俗名、化学式和完全燃烧的化学方程式。 学生学习障碍点 中学生学习化学的系统知识是从氧气、水等常见的无机物开始，到了高中又进一步学习了金属、非金属及其化合物的相关知识，无机物的组成、结构、性质特点对学生思维容易产生固化和前概念的干扰，导致认识平面化、孤立化，例如常常分不清氢氧根离子和羟基官能团在结构和性质上的差异。另外，对有机物中碳原子的成键特点、官能团性质以及官能团与有机化合物分类的内在关系不清楚，无法真正理解和运用结构决定性质的学科观念。 学生学习发展 能从组成、结构等方面认识有机化合物的多样性，能从物质的组成、性质、官能团等多个视角对物质进行分类，能说明物质的组成、官能团对物质性质的影响，形成“结构决定性质，性质决定应用”的观念。发展宏观辨识与微观探析的核心素养，用科学探究的方法发现、分析、解决问题，要有创新意识，努力培养科学态度和社会责任感。
开放性学习环境 桌椅分六组摆放、智能黑板、智能终端等（物理环境）以及课件、希沃软件等。
二、单元学习目标设计（基于标准、分析教材、结合学情，体现素养导向）
单元学习目标 1.初步体会有机化合物的多样性是导致有机化合物种类繁多、数量巨大的主要原因。从自然界和人工合成认识有机化学发展史，认识到有机结构理论和“生命力”学说的差异，了解有机化合物与无机化合物的区别，开启有机化学学科的大门。认识到化学学科的工具性价值，实用性价值，为日后实践奠定基础。 2.了解甲烷的组成和基本结构特点，认识甲烷的主要化学性质（燃烧反应取代反应）不仅要正确认识甲烷化学性质相对稳定的外在的宏观属性，还要探究其内在的微观本质是由于分子结构的稳定性决定的，不同的宏观物质具有不同的属性与功能，要透过现象看本质，从分析物质的微观组成和结构来推知其宏观属性，这有助于培养中学生知微见著的科学思维习惯 3.知道有机化合物中碳原子的成键特点，能写出 1-4 个碳原子烷烃的结构式和结构简式。从不同原子结合方式认识到烷烃多样性的原因。且由于碳原子数目增多，烷烃的物理性质呈现规律性变化，让学生认识到微观粒子的组成、结构和相互作用方式决定物质的宏观性质、特点，通过了解烷烃的化学性质，再次深化结构决定性质的科学世界。 4.知道有机化合物存在同分异构现象，能写出含 4 个碳原子的烷烃的同分异构体。同分异构体体现了是相同元素的微观粒子不同的排布组合方式，形成不同性质物质，可以体现学生对有机物结构的认知水平。同分异构体也是化学微观本质和化学符号语言结合的典型实例。最重要的是，同分异构体的书写，有助于培养学生的有序性思维。
三、学习活动/任务设计（指向学习目标，强调学生的活动与体验）
任务1制作甲烷分子的立体模型 1.学生运用教师准备的材料，结合教材中的相关信息，制作基于学生理解和空间想象力的甲烷的空间构型。 2.学生在甲烷分子的球棍模型的了解基础上，结合碳原子的成键特点，搭建含有五个碳原子的烷烃分子的球棍模型，并且能够将模型符号化，书写相对应的分子式、结构式和结构简式。。 3.讨论：从分子组成和结构等多个角度解释有机物种类繁多的原因。教师投影展示丁烷的两种同分异构体的结构式和相对应的数据，带领学生分析同分异构体之间的熔点沸点和相对密度的变化规律，引导学生从结构、化学键的角度思考呈现这种规律的原因。 4.学生根据甲烷的化学性质的学习，。教师引导学生从烷烃的性质的角度推断有机化合物的通性。 在单元学习结束后，学生回顾所学知识，进行自我总结与反思。
任务2 搭建含有五个碳原子的烷烃分子的球棍模型，根据搭建的模型写出相对应的分子式、结构式和结构简式
任务3 从结构的角度解释产生同分异构现象的原因；
任务4 推测和总结烷烃可能具有哪些化学性质
四、单元学习评价设计（教师或同伴对学生的评价，指向学习目标的达成）
需要评价的活动 方案1：针对任务/活动描述
活动1 描述甲烷的分子结构特征 1.通过探究活动，能描述甲烷的分子结构特征，提高空间想象力→宏观辨识与微观探析； 2.通过分析表格资料，能准确描述烷烃的概念，掌握烷烃的分子通式，同时提升资料处理和推理能力→宏观辨识与微观探析，证据推理与模型认知； 3.通过探究活动和思考交流，能准确描述同系物、同分异构体的概念，掌握同系物、同分异构体在分子组成和结构上的特点，熟练掌握判断同系物、同分异构体的方法→宏观辨识与微观探析，证据推理与模型认知； 4.通过整理、分析表格信息，同时提升资料整理和信息处理、分析能力→宏观辨识与微观探析； 5.通过观看甲烷的取代反应的实验演示视频，能准确描述甲烷的取代反应的实验现象，在教师的指导下能掌握反应的实质与过程，并推测烷烃可能具备的取代反应类型→变化观念； 6.通过教师的指导，能把握烷烃在化工生产中的应用，并深刻理解“结构决定性质，性质决定应用”的辩证关系，培养科学思维→宏观辨识与微观探析；
活动2 描述烷烃的概念，掌握烷烃的分子通式
活动3 熟练掌握判断同系物、同分异构体的方法
活动4 准确推测出烷烃物理性质的递变性和相似性
活动5 掌握反应的实质与过程，并推测烷烃可能具备的取代反应类型
活动6 把握烷烃在化工生产中的应用
五、单元作业设计
一选择题：本题包括13小题，每小题4分，共52分。 1．下列有关有机物的说法中正确的是 A．凡是含碳元素的化合物都属于有机物 B．易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂中的物质一定是有机物 C．所有的有机物都很容易燃烧 D．有机物不一定都不溶于水 【答案】D 2．下列叙述错误的是 A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不反应 B．甲烷是正四面体结构 C．甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3，还是CCl4，都属于取代反应 D．甲烷的四种取代产物常温下均为液体 【答案】D 3.下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是 A.氯气与氢气反应 B.次氯酸分解 C.甲烷与氯气反应 D.甲烷与氧气反应 【答案】D 4．常用的打火机使用的燃料其分子式为C3H8，它属于 A．烷烃 B．烯烃 C．炔烃 D．芳香烃 【答案】A 5．在下述条件下，能发生化学反应的是 A．甲烷与氧气混合并置于光照下 B．在密闭容器中使甲烷受热至1000℃以上 C．将甲烷通入KMnO4酸性溶液中 D．将甲烷通入热的强碱溶液中 【答案】B 6．关于烷烃的命名正确的是 A．3，3，5-甲基-5-乙基辛烷 B．3，5-二甲基-5-乙基-3-丙基己烷 C．4，6，6-三甲基-4-乙基辛烷 D．3，3，5-三甲基-5-乙基辛烷 【答案】D 7．下列不属于取代反应的是 A．CH4+Cl2CH3Cl+HCl B．CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl C．CH4+4Cl2CCl4+4HCl D．CH2=CH2+H2CH3CH3 【答案】D 8.在常温、常压下，取下列四种气态烃各1 mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是(　　) A．CH4 B．C3H8C． C4H10 D．C2H6 【答案】C 9．在光照条件下，CH4与Cl2能发生取代反应。使1 mol CH4与Cl2反应，待反应完全后测得四种有机取代产物的物质的量之比n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)＝1∶2∶3∶4，则消耗的Cl2的物质的量为(　　) A．1.0 mol B．2.0 mol C．3.0 mol D．4.0 mol 【答案】C 10．用括号内试剂除去下列各物质中的少量杂质，不正确的是 A．乙烷中的乙烯（Br2水） B．溴苯中的溴（KI溶液） C．乙醇中的水（CaO） D．乙酸乙酯中的乙酸（饱和Na2CO3溶液） 【答案】B 11．将甲烷与氯气按1:3的体积比混合于一试管中，倒立于盛有饱和食盐水的水槽，置于光亮处，下列有关此实验的现象和结论的叙述不正确的是 A．试管中气体的黄绿色逐渐变浅，水面上升 B．生成物只有三氯甲烷和氯化氢，在标准状况下均是气体 C．试管内壁有油状液滴形成 D．试管内有少量白雾 【答案】B 12.在1.01×105 Pa下，测得某些烷烃的沸点见下表。据表分析下列选项正确的是(　　) 物质名称沸点(℃)正丁烷CH3(CH2)2CH3－0.5正戊烷CH3(CH2)3CH336.0异戊烷CH3CH2CH(CH3)227.8新戊烷C(CH3)49.5正己烷CH3(CH2)4CH369.0
A．在标准状况下，新戊烷是气体 B．在1.01×105 Pa、20 ℃下，C5H12是液体 C．随着碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐降低 D．C5H12随支链的增加，沸点逐渐降低 【答案】D 13．将2mol甲烷和适量的Cl2混合后光照，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.2mol，则参加反应的Cl2的物质的量为 A．3mol B．6mol C．9mol D．12mol 【答案】B 二、填空题：本题包括4小题，共48分。 14．（10分）下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题。 (1)甲烷的比例模型是________，甲烷的电子式是__________ (填序号)。 (2)写出甲烷与氯气发生反应的化学方程式_____________(只写第一步)，该反应的反应类型是________________。 (3)相对分子质量为100的烷烃的分子式是_______________。 (4)甲烷与丙烷互为________。 A．同位素 B．同素异形体 C．同系物 D．同分异构体 【答案】（1）D B （2）CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 取代反应 （3）C7H16 （4）C 15.（12分）烃是一类简单的有机化合物。 天然气属于__________填“纯净物”或“混合物”，其组成以__________为主。该分子的电子式是_____________，其空间结构是_____________________。 烷烃随着碳原子数的增多，沸点逐渐________填“升高”或“降低”，它们和氯气发生的是________反应。 ，，三甲基丁烷的结构简式是________________________，该烷烃与正庚烷互为___________________填“同系物”或“同分异构体”。 写出碳原子数小于的一氯取代物只有一种的所有烷烃结构简式和名称_________________________________。 【答案】混合物；；；正四面体； 升高；取代； ；同分异构体； 甲烷；乙烷； ，二甲基丙烷； ，，，四甲基丁烷。 16.（14分）利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下： 根据设计要求回答： (1)B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③____________。 (2)设V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应为____________。 (3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是_________________。 (4)E装置的作用是________(填序号)。 A.收集气体 B.吸收氯气 C.防止倒吸 D.吸收氯化氢 (5)在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式：_______________________________________。 (6)E装置除生成盐酸外，还含有油状有机物，从E中分离出油状有机物的最佳方法为_______。该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为________(填序号)。 a.CH4　 b.CH3Cl　 c.CH2Cl2　 d.CHCl3　 e.CCl4 【答案】(1)干燥混合气体 　(2)大于或等于4 (3)吸收过量的氯气　 (4)CD (5)CH4＋2Cl2C＋4HCl　 (6)分液　ab 17．（12分）(1)0.1某烷烃完全燃烧，燃烧产物依次通过浓硫酸、浓溶液，实验结束后，称得浓硫酸增重9g，浓溶液增重17.6g。则该烷烃的化学式为__________，并写出其所有可能的结构简式：___________。 (2)某烷烃的相对分子质量为128，则该烷烃的化学式为___________。 (3)在常温常压下有CH4、C2H6、C3H8和C4H10四种气态烃。 ①取等物质的量的四种气态烃，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是______(填分子式)。 ②取等质量的四种气态烃，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是_______(填分子式)。 【答案】（1）C4H10 CH3—CH2—CH2—CH3、 （2）C9H20 （3）C4H10 CH4
六、单元教学结构图
图示学科核心素养、单元学习目标、核心问题串、学习活动设计、学习评价任务以及课时数的对应关系。