第1节 认识有机化合物（第2课时）
——有机化合物的结构特点
一、教学设计
（一）教学内容分析
本节课选自鲁科版教科书《化学2》（必修）第3章《重要的有机化合物》第1节《认识有机化合物》中有机化合物的结构特点部分。本节教材是在学生初中已有知识和原子结构、化学键知识的基础上，从碳的原子结构和成键方式入手，以甲烷、乙烷、丙烷和丁烷的同系列及丁烷的同分异构现象为例，说明碳原子成键方式的多样性和同分异构现象导致了有机化合物结构具有多样性，而有机化合物结构的多样性是导致有机化合物种类繁多的原因。而且本节教材通过最简单的一类有机化合物—甲烷的分子结构及其同系列认识有机化合物结构的多样性，这样从个别到一般的整合是符合认知规律的。并且通过学生亲自组装球棍模型，帮助学生了解分子的立体结构和体会有机化合物结构的多样性，使有机化合物结构的多样性由抽象变得更加具体。
（二）学生学习情况分析
1．学生在初中化学中，曾学习了个别有机化合物的初步概念及其在生产、生活中的一些应用。
2．学生已掌握了原子结构和化学键的知识。
3．经过高一一年的训练，学生适应了小组合作学习，初步掌握了利用比较、归纳、概况的方法对所获取信息进行加工。
（三）教学设计思路和流程
（四）教学目标
知识与技能：
1.了解甲烷的结构，并结合碳原子的成键方式、同分异构现象认识有机化合物种类繁多的原因。
2.学会书写1～4个碳原子烷烃的结构式、结构简式。
3.理解烷烃、同分异构体的概念。
过程与方法：
1.通过拼插模型，使学生体会碳原子成键方式的多样性和同分异构现象。，并初步培养学生的空间想象能力。
2.通过学习甲烷及其他烷烃的结构特点，掌握个别到一般以及类推、归纳等学习方法。
情感态度价值观：
1.通过创设情境，激发学生学习兴趣，调动其主观能动性，从而积极地、主动地学习。
2.通过小组合作讨论培养学生的合作精神和探究意识。
3.通过拼插模型激发学生的想象力和创新精神，并且鼓励学生把这种优秀品质发扬到今后的学习和工作中。
（五）教学重点、难点
1.认识有机化合物中碳原子成键方式的多样性，了解同分异构现象和同分异构体。
2.理解烷烃的概念，学会书写1～4个碳原子烷烃的结构式、结构简式。
（六）教学方法
创设情境、问题驱动、小组讨论、拼插模型
二、教学过程
【引入】从上节课开始，我们进入了有机化学的学习，请同学们阅读一则与有机化合物有关的资料。
【联想质疑】自近代有机化学创立以来，有机化学的发展是非常惊人的。1910年世界上共发现了15种有机物，1961年已达175万种，2010年发现有机物已超八千万种。而新的有机物还以每年上百万种的速度被发现和合成出来。
【过渡】从资料上我们可以看出：有机化合物种类繁多、数量巨大，造成这种情况的原因是什么呢？这节课我们通过研究有机化合物的结构特点来揭开谜底。
【板书】二、有机化合物的结构特点
【讲解】我们先来认识一类最简单的有机物—烃，烃是仅由碳和氢两种元素组成的有机物，又叫碳氢化合物，烃的字音和字形均来自碳和氢，而甲烷又是最简单的烃。
【温故知新】1. 甲烷分子中含有什么类型的化学键？ 2. 甲烷分子中，碳原子可以形成几对共用电子？
【学生活动】回答以上问题
1.共价键 2.四对共用电子
【讲解】为了形象的表示化学键，化学上引入了化学用语——结构式，结构式是用一根小短线表示一对共用电子对进而表示物质结构的式子。
【展示】甲烷的结构式、球棍模型和比例模型（比例模型又叫做填充模型）。
【讲解】球棍模型和比例模型都是有机化学上常用模型。我们观察甲烷的球棍模型——大球代表碳原子、小球代表氢原子，充分发挥同学们的想象力，如果用线连接氢原子将围成什么空间构型。
【学生回答】回答：正四面体
【讲解】其中碳原子在体心，氢原子在顶点，对比甲烷的结构式和模型，结构式只能表示分子中原子的连接顺序，而不能表示分子真实的空间构型
【过渡】以上我们研究了甲烷中原子的成键情况，烃分子中碳原子数增多后，它们的成键情况又如何呢？让我们赶快通过拼插球棍模型来体会有机化合物中碳原子的成键方式。我为每组同学准备了碳原子、氢原子、和铁棍、弹簧（一根铁棍或弹簧代表一个共价键），大家组装时可以先组装碳骨架，再补充氢原子。我们分配一下任务——1到4组拼插2个碳的烃，5到9组拼插3个碳的烃，任务明确了吗？开始
【活动探究Ⅰ】拼插1～3个碳原子烃的球棍模型
【小组展示】1-4小组展示2个碳原子烃的球棍模型
【讲解】经过两个小组的共同努力，2个碳的烃我们拼插出三种结构，仔细观察三种结构我们发现：碳原子之间可以形成一对共用电子对，也可以两对共用电子对，还可以三对，我们分别称它们为碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键。同学们把三种结构的结构式、分子式写在学案上
【学生活动】在学案上书写三种结构的分子式和结构式
【小组展示】5-8小组展示3个碳原子烃的球棍模型
【讲解】当烃分子中增加到三个碳原子时，碳原子之间除了也可以形成碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键以外，碳原子的成键方式又出现了新情况，碳原子可以相连成链状，也可以连成环状。
【学生活动】在学案上写出常见四种结构的分子式和结构式
【投影展示】老师和学生共同讨论找出书写中出现的问题。
【过渡】结构式虽然能形象的表示物质的成键情况，但是书写过于繁琐，我们可以省略部分单键把结构式简化为结构简式，举例甲烷和乙烷的结构简式，提醒大家碳碳双键、碳碳叁键、还有些必要的单键一般不能省略。大家学案上结构式改写为结构简式。
【学生活动】在学案上把结构式改写为结构简式。
【投影展示】老师和学生共同讨论找出书写中出现的问题，在环状结构中，碳碳单键一般不省略。
【过渡】以上我们利用球棍模型体验了有机化合物中碳原子的成键方式，同学们小组讨论——有机物化合物中碳原子有哪些成键方式？
【学生讨论】总结有机化合物中碳原子的成键方式
【学生回答】1.碳原子可以形成四个共价键，碳原子间、碳原子与其他原子间均可成键。
2．碳原子之间可以成单键、双键、叁键。
3.碳原子间既可以成链，也可以成环。
【讲述】如果用一句话概括碳原子的成键方式，那就是碳原子的成键方式具有多样性，这也是有机化合物的一个结构特点。
【板书】1.碳原子成键方式的多样性
【过渡】以上我们体会并总结了碳原子的成键方式，接下来我们分析几种结构的分子式。有机化合物的碳原子数为1时，氢原子数为4，碳原子数为2时氢原子数不确定但最多为6，碳原子数为3时氢原子数也不确定最多为8，比较氢原子数最多的三种结构在碳原子的成键方式上有什么共同之处，小组讨论。
【交流研讨Ⅰ】观察并思考三者碳原子在成键方式上有哪些共同之处？
【学生活动】讨论交流研讨Ⅰ
【学生汇报】碳碳单键 、链状
【讲解】当碳原子之间以单键相连成链状时，碳原子一定时，氢原子数最多，也可以说氢原子数达到了饱和，我们把有这种结构特点的一类烃称之为烷烃，又叫做饱和链烃。烷是饱和、完满的意思。我们可以利用烷烃的结构特点判断一种烃是否属于烷烃
【追问】一个碳的烷称之为甲烷，其他烷烃如何命名呢？
【知识支持】有机化合物通常按分子中含有的碳原子数命名，十个碳以内的有机物利用天干（即甲乙丙丁戊己庚辛壬癸）来表示碳原子数，十个碳以上的有机物直接用碳原子数命名
【追问】烷烃间结构相似，它们的组成有没有规律
【交流研讨Ⅱ】根据CH4（ ）C2H6 （ ） C3H8 （ ）找出烷烃分子中，碳、氢两种原子间的数目关系。
【学生活动】讨论交流研讨Ⅱ
【学生汇报】如果设碳原子数为n则氢原子数为2n+2，也就是烷烃的组成通式为CnH2n+2。
【追问】计算丁烷和戊烷的分子式
【学生回答】丁烷：C4H10；戊烷：C5H12。
【过渡】我们继续拼插丁烷的球棍模型，拼插过程中注意烷烃的结构特点。
【活动探究Ⅱ】拼插丁烷（C4H10 ）所有可能结构，并记录结构简式。
【小组展示】丁烷两种结构的球棍模型
【讲解】丁烷的这两种结构都是链状，其中是 直链结构， 是有支链，请同学们在学案上书写它们的结构简式。
【学生活动】在学案上写出两种结构的结构简式。
【投影展示】老师和学生共同讨论找出书写中出现的问题，支链中的碳碳单键一般不省略。
【过渡】这两种结构的分子式相同，是否是同种物质呢？我们查阅了它们相关的性质
【PPT展示】
【讲解】两者结构不同、性质不同，很明显是两种不同的物质，为了区分丁烷的这两种结构，我们把第一种结构称为正丁烷、第二种结构称为异丁烷。像正丁烷和异丁烷这样分子式相同而结构不同的现象我们称之为同分异构现象，正丁烷和异丁烷互称为同分异构体。这种现象在有机化学中非常普遍。例如、戊烷的分子式为C5H12，同学们完成学案上小试牛刀，找出戊烷的同分异构体。
【小试牛刀】选出戊烷（C5H12）同分异构体的结构简式
【学生回答】ACD，三种物质分子式相同结构不同。
【讲述】为了区分戊烷的三种结构，我们把它们分别称为正戊烷、异戊烷、新戊烷。戊烷的结构已经增加至3种了，随着碳原子数的增多，烷烃的结构会越来越多，当碳原子数为20时，20烷的结构高达36万种之多，可见同分异构现象是造成有机化合物种类繁多的一个原因，它也是有机化合物的结构特点之一
【板书】2、同分异构现象
【过渡】本节课我们研究了有机化合物的两个结构特点，大家通过对有机化合物结构特点的体会，找到有机化合物种类繁多、数量巨大的原因了吗？
【学生活动】交流、讨论
【学生回答】有机化合物种类繁多、数量巨大的原因是有机物的结构种类繁多，而有机物的结构种类繁多又是由有机化合物的结构特点决定的，有机化合物的结构特点体现在1.碳原子的成键方式的多样性2，同分异构现象。
【概括整合】
【过渡】请同学们根据今天所学知识，完成学案上学以致用
【学以致用】下列各组物质中，
①O2和O3 ②12C和14C ③ C2H6和 C3H8
④
（1）属于烷烃的是______________；（2）互为同分异构体的是________________；
（3）互为同位素的是____________；（4）互为同素异形体的是__________________。
【学生活动】学生完成学以致用，并交流
【学生回答】（1）③④ （2）④ （3）② （4）① 其中判断烷烃时，③是根据烷烃的组成通式，④是根据烷烃的结构特点。
【升华】同学们今天听课认真、活动充分、回答积极，不仅体会了有机化合物的结构特点，还揭示了有机化合物种类繁多、数量巨大的原因，更重要的是表现在同学们身上的想象力和创新精神，希望同学们把这种宝贵的品质坚守并发扬光大，创造自己美好的未来。
【作业】 1.双基作业：课本P67第4题；
2.发展性作业：学有余力的同学完成校本作业第1节第2课时；
3.研究性作业：查阅相关资料，了解人类对有机化合物认识的历史。
【板书设计】
第1节 有机化合物的结构特点
二、有机化合物的结构特点
1.碳原子成键方式的多样性
2.同分异构现象
三、教学反思
一师一优课活动正在如火如荼般展开，上至学校下到老师都很重视，而且这个活动给我们了一个向其他老师学习和自己业务提升的机会。我选择的这节课是必修二第3章《重要的有机化合物》第1节《认识有机化合物》的第二课时有机化合物的结构特点，这节课作为作为高一学生真正进入有机化学的学习的入门课有着至关重要的作用。过去我们对这节课不够重视，一般就用传统的教学方式简单处理，这样处理对于刚接触有机化学的学生来说很抽象而且印象不深刻也感受不深，我一直想突破这种简单处理（注重落实知识点就很难让学生真正放开活动；如果充分放给学生活动，学生又很难掌握住知识点）找一种新鲜的教学模式，所以我在设计本节课时就想方设法达到学生活动和知识落实的完美组合。
我想先在学生已知化学键知识和初中接触过的得甲烷这种最简单的有机物上下手，通过先拼插2-3个碳原子的烃的球棍模型来体会碳原子成键方式的多样性而且落实了结构式、结构简式的书写和烷烃的结构特点、命名和组成通式。紧接着拼插丁烷的球棍模型体会通过异构现象。整个教学过程学生和老师一起体会，发现问题，共同讨论解决困难、学生具体操作体会深刻，教学环节丝丝相扣，每个学生都大呼畅快，而且对知识理解透彻、记忆深刻。
这节课我也收获很大。我认为大胆让学生探究，舍得时间让学生探究并实际动手操作是很有必要。这节课的亮点还有规范性、探究性的比例处理的很到位，而且还很新颖的进行了两次拼插活动，并对同学们充分进行情感价值观的教育（想象力和创新精神）。对概念的建立设计较好，内容充实，结构完整；重点突出，难点突破；学生参与度高、讨论热烈，课堂活泼幽默。美中不足的是课堂语言不够精炼、课堂时间把握还有欠缺。通过这次活动，也让我了解了自己在业务上闪亮和不足的地方，在今后的教学过程中扬长避短，争取把每堂课都上成优质课的水平，让自己和学生都满意和享受。
四、课堂学案
第3章 重要的有机化合物
第1节? 认识有机化合物（第2课时）
★学习目标
1.了解甲烷结构并能结合碳原子成键方式、同分异构现象认识有机化合物结构的多样性。
2.以甲烷为例，认识有机化合物具有的立体结构，初步培养空间想象能力。
3.通过模型制作、小组讨论、分析归纳、培养科学的学习方法和认知能力。
★学习内容
二、有机化合物的结构特点
【知识支持】
结构式：用短线“—”所形成的共价键（1对共用电子）进而表示物质结构的式子
结构简式：省略了部分短线“—”的结构式。
分子式
电子式
结构式
结构简式
甲烷
CH4
【活动·探究Ⅰ】
探究目标：体验有机化合物中碳原子的成键方式
探究内容：用所给模型拼插2个碳原子、3个碳原子组成的烃分子的球棍模型。并及时记录结构式、结构简式、分子式。
2个碳原子的烃分子
分子式
结构式
结构简式
3个碳原子的烃分子
分子式
结构式
结构简式
探究结论：
__________________________________________________________________
【交流·研讨】比较CH4、C2H6 和C3H8 三者在组成和结构（成键方式）上的相似性
结构特点：___________________________
_________ 命 名：
组成通式：
【活动·探究Ⅱ】用碳、氢原子模型拼插丁烷所有可能结构，并记录结构简式。
C4H10可能的结构简式
【小试牛刀】选出戊烷（C5H12）同分异构体的结构简式
【概括整合】
【学以致用】下列各组物质中，
①O2和O3 ②12C和14C ③ C2H6和 C3H8
④
（1）属于烷烃的是______________；（2）互为同分异构体的是________________；
（3）互为同位素的是____________；（4）互为同素异形体的是__________________。
【作业】
1.双基作业：课本P67第4题；
2.发展性作业：学有余力的同学完成校本作业第1节第2课时；
3.研究性作业：查阅相关资料，了解人类对有机化合物认识的历史。
课件23张PPT。高中化学2（必修）第3章 第1节
认识有机化合物（第2课时） 自近代有机化学创立以来，有机化学的发展是非常惊人的。1910年世界上共发现了15种有机物，1961年已达175万种，2010年发现有机物已超八千万种。而新的有机物还以每年上百万种的速度被发现和合成出来。联想质疑◇烃（ting）
仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物总称为烃，又叫碳氢化合物。 1.甲烷分子中含有什么类型的化学键？2.甲烷分子中，碳原子可以形成几对共用电子？温故知新◇结构式
用短线“—”表示原子所形成的共价键（1对共用电子）进而表示物质结构的式子。结构式说明：结构式只能表示分子中的原子的连接顺序，而不能表示分子真实的空间构型比例模型或填充模型球棍模型温馨提示：
1.大球代表碳原子，小球代表氢原子，小棍和弹簧均代表共价键。
2.根据碳原子能成四个价键，氢原子能成1个价键的原则进行拼插。
3.在组装球棍模型时，可以先连接碳骨架，再补充氢原子。活动·探究 Ⅰ探究目标：体验有机化合物中碳原子的成键方式。探究内容：用所给模型拼插—2个碳原子组成的烃分子、3个碳原子组成的烃分子的球棍模型，及时记录结构式、分子式。 C2H6 C2H4 C2H2 C3H8 C3H6 C3H6 C3H4◇结构简式：省略了部分短线“—”的结构式称为结构简式。
1.碳原子可以形成四个共价键，碳原子间、碳原子与其他原子间均可成键。2.碳原子之间可以成单键、双键、叁键。3.碳原子间既可以成链，也可以成环。根据【活动·探究Ⅰ】总结有机化合物中碳原子的成键方式探究结论： C2H6 C2H4 C2H2 C3H8 C3H6 C3H6 C3H4交流·研讨Ⅰ 观察并思考三者碳原子在成键方式上的相似性。碳碳单键 、链状CH4C2H6C3H8◇ 烷烃结构特点：单键 链烃 饱和◇命名：◇组成：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷……十一烷通式 CnH2n+2(n≥1)碳碳单键 、链状、饱和—烷烃（饱和链烃）CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3
︱
CH3
活动·探究Ⅱ用碳、氢原子模型拼插丁烷（C4H10 ）所有可能结构，并记录结构简式。CH3CH2CH2CH3正丁烷异丁烷CH3CHCH3
︱
CH3资料在线
◇同分异构现象
化合物具有相同分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象；◇同分异构体
具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体 。【小试牛刀】请选出戊烷（C5H12）同分异构体的结构简式。 正戊烷异戊烷新戊烷附表：烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数。366319 概括整合有机物种类繁多、数量巨大有机物结构多样性有机物的结构特点碳原子成键方式的多样性同分异构现象②①③ ④④学以致用1.双基作业：课本P67第4题；
2.发展性作业：学有余力的同学完成校本作业
第2课时；
3.研究性作业：查阅相关资料，了解人类对有
机化合物认识的历史。作 业21谢
谢
︱ ︱ — C — C—
︱ ︱
有机化合物通常按分子中含有的碳原子数命名，
即从分子中含有一个碳原子开始，随着碳原子数的
增加依次为甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、
癸、十一、十二……知识支持根据CH4（ ）C2H6 （ ）
C3H8 （ ）找出烷烃分子中，碳、氢
两种原子间的数目关系。 交流·研讨Ⅱ 《认识有机化合物》第2课时 评测练习
班级： 姓名： 用时：
1．下列关于甲烷的说法正确的是（ ）
A．甲烷分子中C、H间是离子键 B．甲烷分子是空间正方体结构
C．甲烷的结构式为CH4 D．甲烷分子中4个碳氢键是完全等同的
2．烃是（ ）
A．含有C、H元素的有机物 B．含有C元素的化合物
C．仅由C、H两种元素组成的有机物 D．完全燃烧只生成CO2和H2O的化合物
3．甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是（ ）
A．CH3Cl不存在同分异构体? B．CHCl3不存在同分异构体
C．CH2Cl2不存在同分异构体? D．CH4中的四个键相同
4．互为同分异构体的物质不可能具有 （ ）
A．相同的相对分子质量 B．相同的结构
C．相同的分子式 D．相同的通式
5．下列化学式只表示一种纯净物的是 （ ）
A．C2H6 B．C4H10 C．C2H4Cl2 D．C
6．1mol某烷烃完全燃烧，需要5mol氧气，这种烷烃的化学式为 （ ）
A．CH4 B．C2H6 C．C3H8 D．C4H10
7．写出下列各种烷烃的化学式：
（1）沸点最高的气态烷烃：_________ （2）相对分子质量是86的烷烃：__________
（3）对H2的相对密度为22的烷烃：___________ （4） 分子中有76个氢原子的烷烃：___________ （5）二十九烷：__________
8.（1）请写出烷烃在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式： 。
有①甲烷，②乙烷，③丙烷，④丁烷4种烷烃，试回答下列问题：
（2）相同状况下，等体积的上述气态烃，消耗O2的量最多的是______ __。
（3）等质量的上述气态烃，在充分燃烧时，消耗O2的量最多的是_____ __。
（4）在120℃、1.01×105Pa条件下，某气态烃与足量的O2完全反应后，测得反应前后气体的体积没有发生改变，则该烃为____________。
9．试写出：丁烷的2种同分异构体、戊烷的3种同分异构体的结构简式并用习惯命名法命名。
C4H10 :
C5H12 :
