《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
课题
《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》
单元
7
学科
化学
年级
高一
教材
分析
本节教学内容是人教版高中化学必修第二册第七章有机化合物《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》。高中化学新课程的一种重要理念是学习生活中的化学，学习有用的化学。有机物是人类赖以生存的重要物质基础，它们的开发利用大大的提高了人类的生活质量并且改变了人类的生活方式。有机物及其产品已渗透到人类生活的许多领域，在生活和工农业生产中具有广泛用途。通过我们身边的常见的有机物产品，可以认识有机物的化学性质和用途，更重要的是让学生认识到学习有机化学的重要性以及有机物质与人类生活的关系。
我们可以通过搭建球棍模型，可以直观的认识有机物的结构，进一步认识它们具有的性质，球棍模型的特点是直观，感性，我们可以更好的认识有机物。让学生建立“（组成）结构决定性质，性质决定用途”的学习模式。
本节安排了“实验”，“问题与讨论”，两部分内容。学生通过学习这部分知识，掌握通过球棍模型认识有机物的结构的技能。
教学目标与核心素养
宏观辨识与微观探析：通过对结构的观察和探究，培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神，通过对甲烷、乙烷、乙烯、乙炔的球棍模型搭建，直观的认识有机物的结构，并能根据有机物的结构简式，搭建球棍模型。
证据推理与模型认知：通过对甲烷、乙烷、乙烯、乙炔的球棍模型搭建，能够建立由微观到宏观的的感性认识。
科学探究与创新意识：学生通过对甲烷、乙烷、乙烯、乙炔的球棍模型搭建，增强学生的动手能力，增强科学探究能力。同时也要对学生适当引导，培养学生的创新和探索能力，让学生在生活中学化学。
科学精神与社会责任：激发学生透过现象探究本质的兴趣，尊重科学，认真学习科学的学习方法；通过参与探究过程，培养自身严谨的科学态度和辩证分析能力。为化学的发展尽自己的一份力量。
重点
难点
甲烷、乙烷、乙烯、乙炔的球棍模型搭建。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
有机物的分子都很微小，在化学上，我们经常通过搭建球棍模型的方法，来认识有机物的结构。
讲授新课
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
一、实验
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
正四面体结构。以碳原子为中心， 四个氢原子为顶点的正四面体。键角：109。28，4个C-H键的键长和键能相等，（键）角相等。
甲烷分子的球棍模型搭建注意：以碳原子为中心， 四个氢原子为顶点构成正四面体。键角：109。28，4个C-H键的键长和键能相等，（键）角相等。C原子的半径大于H原子半径。
2.填写下表，并搭建乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型，比较三者的立体结构。
乙烷
分子式
结构式
C2H6
结构特点
立体结构。乙烷由两个甲基链接在一起，由两个四面体构成， 饱和结构 ，两个三角架拼一起。
乙烷分子的球棍模型搭建注意：以两个碳原子为中心， 搭建三个C-H键和一个C-C键， 由两个甲基链接在一起。
乙烯
分子式
结构式
C2H4
结构特点
平面结构。乙烯有4个氢原子的约束,碳原子之间以双键连接。所有6个原子组成的乙烯是共面。H-C-C角是121.3°;H-C-H角是117.4 °,接近120 °,其中一个不牢固的共价键易断裂。
乙烯分子的球棍模型搭建注意：乙烯每个碳原子链接两个C-H键，然后两个C之间通过C=C链接。所有6个原子是共面的。
乙炔
分子式
结构式
C2H2
H一C≡C一H
结构特点
直线结构。分子里有碳-碳叁键(其中含两个不牢固的共价键) , 键与键之间的夹角是180° , 是直线型分子。两个不牢固的共价键易断裂。
乙炔分子的球棍模型搭建注意：是直线型分子，分子里每个C和H形成一个C-H键，碳和碳之间通过叁键链接(其中含两个不牢固的共价键) , 键与键之间的夹角是180° 。
乙烷、乙烯和乙炔三者的立体结构的比较。
乙烷是立体结构，8个原子不可能共面，有其他类似结构的8原子不可能共面；
乙烯是平面结构，所以有类似于乙烯结构的物质，六个原子可以共面；
乙炔是直线型分子，四个原子一定共面，所以有类似于乙炔结构
的分子，四个原子一定共面。。
二、【问题与讨论】
1、通过以上有机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化学键类型。
⑴碳原子最外层有4个电子，在有机物中，每个碳原子能与其他原子形成4个共价键；
⑵有机化合物中可以含一个碳原子,也可以含多个甚至成千上万个碳原子；
⑶每个碳原子之间结合的方式可有单键、双键、三键，多个碳原子可以相互结合形成长的碳链，也可以形成碳环；
⑷大量存在同分异构现象。
烷烃：存在极性键C-H键和非极性键C-C键；
烯烃：存在极性键C-H键和非极性键C-C键以及非极性键C=C键；
炔烃：存在极性键C-H键和非极性键C-C键以及非极性键C≡C键；
烷烃、烯烃、炔烃中存在的化学键均为共价键。
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，体会结构式与分子式立体结构之间的关系。
二氯甲烷结构式：
二氯甲烷不存在同分异构体
二氯甲烷球棍模型
3.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
4个碳原子的烷烃有：丁烷、异丁烷，结构简式分别为：CH3-CH2-CH2-CH3;CH3-CH(CH3)-CH3。
4个碳原子的单烯烃有：1-丁烯、2-丁烯、2-甲基丙
烯、1,3-丁二烯。结构简式CH2=CH-CH2-CH3。
CH3-CH=CH-CH3;CH3-C(CH3)=CH2，CH2=CH-CH=CH2。
4个碳原子的炔烃有：1-丁炔、2-丁炔、
1,3-丁二炔,其结构简式分别为CH≡C-CH2-CH3;CH3-C≡C-CH3;CH≡C-C≡CH。
请同学们思考，除了上面那些结构，还有其他的结构吗？？
除了上面的烷烃、烯烃、炔烃，含有四个C原子的烃还有以下几种。有兴趣的同学，可以自己再研究研究哦。
4个碳原子的环烷烃有：环丁烷、甲基环丙烷。
4个碳原子的环烯烃有：环丁烯、1-甲基环丙烯、3-甲基环丙烯、1,3-环丁二烯。
4个碳原子的烯炔有：1-丁烯-3-炔。
【课堂小练】
1、下列关于甲烷性质的说法中，错误的是 （ ）
A．甲烷是一种非极性分子
B．甲烷分子具有正四面体结构
C．甲烷分子具有极性键
D．甲烷分子中H－C-H的键角为90℃
答案为：D
某烯烃氢化后得到的饱和烃是
该烃可能有的结构简式有( )
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
答案为：B
3、某烷烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，则
该烃的分子式不可能的是（ ）
A．C2H6 B．C4H10 C．C5H12 D．C8H18
答案为：B
4、关于烷烃、烯烃和炔烃的下列说法, 正确的是 （ ） A．烷烃的通式是CnH2n+2, 符合这个通式的烃为烷烃 B．炔烃的通式是CnH2n-2, 符合这个通式的烃一定是炔烃 C．可以用溴的四氯化碳溶液来鉴别乙炔、乙烯和乙烷 D．烯烃和二烯烃是同系物
答案为：A
5、某烃的一氯代物只有两种，二氯代物有四种，则该烃是（ ） A .甲烷 B. 异戊烷 C. 2－甲基丙烷 D. 丙烷
答案为：D
6、把2-丁烯（CH3-CH=CH-CH3）跟溴水作用，其产物主要是 ( ) A 、1，2-二溴丁烷 B 、2-溴丁烷 C、2，3-二溴丁烷 D、1，1-二溴丁烷
答案为：C
课堂小结
有机物化合物结构的特点
⑴碳原子最外层有4个电子，在有机物中，每个碳原子能与其他原子形成4个共价键；
⑵有机化合物中可以含一个碳原子,也可以含多个甚至成千上万个碳原子；
⑶每个碳原子之间结合的方式可有单键、双键、三键，多个碳原子可以相互结合形成长的碳链，也可以形成碳环；
⑷大量存在同分异构现象。
板书
实验
问题与讨论
课件27张PPT。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新课讲解课程学习目标新课讲解【实验用品】分子结构模型（或橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签等代用品）。认识球棍模型新课讲解有机物的分子都很微小，在化学上，我们经常通过搭建球棍模型的方法，来认识有机物的结构。41.填写下表，并搭建甲烷分子的球棍模型。新课讲解一、实验甲烷分子的球棍模型搭建注意：以碳原子为中心， 四个氢原子为顶点构成正四面体。键角：109。28，4个C-H键的键长和键能相等，（键）角相等。C原子的半径大于H原子半径。
新课讲解2.填写下表，并搭建乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型，比较三者的立体结构。新课讲解乙烷分子的球棍模型搭建注意：以两个碳原子为中心， 搭建三个C-H键和一个C-C键， 由两个甲基链接在一起。新课讲解8乙烯新课讲解乙烯分子的球棍模型搭建注意：乙烯每个碳原子链接两个C-H键，然后两个C之间通过C=C链接。所有6个原子是共面的。新课讲解乙炔新课讲解乙炔分子的球棍模型搭建 注意：是直线型分子，分子里每个C和H形成一个C-H键，碳和碳之间通过叁键链接(其中含两个不牢固的共价键) , 键与键之间的夹角是180° 。新课讲解乙烷、乙烯和乙炔三者的立体结构的比较。新课讲解乙烷是立体结构，8个原子不可能共面，有其他类似结构的8原子不可
能共面；
乙烯是平面结构，所以有类似于乙烯结构的物质，六个原子可以共面；
乙炔是直线型分子，四个原子一定共面，所以有类似于乙炔结构
的分子，四个原子一定共面。。1.通过以上有机物分子球棍模型的搭建，归纳碳原子的成键特征和各类
烃分子中化学键类型。二、【问题与讨论】新课讲解⑴碳原子最外层有4个电子，在有机物中，每个碳原子能与其他原子形成4个共价键；
⑵有机化合物中可以含一个碳原子,也可以含多个甚至成千上万个碳原子；
⑶每个碳原子之间结合的方式可有单键、双键、三键，多个碳原子可以相互结合形成长的碳链，也可以形成碳环；
⑷大量存在同分异构现象。烷烃：存在极性键C-H键和非极性键C-C键；
烯烃：存在极性键C-H键和非极性键C-C键以及非极性键C=C键；
炔烃：存在极性键C-H键和非极性键C-C键以及非极性键C≡C键；
烷烃、烯烃、炔烃中存在的化学键均为共价键。新课讲解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，体会结构式与分子式立体结构之间的关系。二氯甲烷结构式新课讲解二氯甲烷不存在同分异构体二氯甲烷球棍模型粗盐
杂质不溶性
泥沙新课讲解3.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4个碳原子的烷烃有：丁烷、异丁烷，结构简式
分别为：CH3-CH2-CH2-CH3;
CH3-CH(CH3)-CH3。
新课讲解4个碳原子的单烯烃有：1-丁烯、2-丁烯、2-甲基丙
烯、1,3-丁二烯。结构简式CH2=CH-CH2-CH3;
CH3-CH=CH-CH3;CH3-C(CH3)=CH2，
CH2=CH-CH=CH24个碳原子的炔烃有：1-丁炔、2-丁炔、
1,3-丁二炔,其结构简式分别为
CH≡C-CH2-CH3;CH3-C≡C-CH3;
CH≡C-C≡CH请同学们思考，除了上面那些结构，还有其他的结构吗？？新课讲解除了上面的烷烃、烯烃、炔烃，含有四个C原子的烃还有以下几种。
有兴趣的同学，可以自己再研究研究哦。
4个碳原子的环烷烃有：环丁烷、甲基环丙烷。
4个碳原子的环烯烃有：环丁烯、1-甲基环丙烯、3-甲基环丙烯、
1,3-环丁二烯。
4个碳原子的烯炔有：1-丁烯-3-炔。新课讲解1、下列关于甲烷性质的说法中，错误的是 （ ）
A．甲烷是一种非极性分子
B．甲烷分子具有正四面体结构
C．甲烷分子具有极性键
D．甲烷分子中H－C-H的键角为90℃D新课讲解B新课讲解3、某烷烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，则
该烃的分子式不可能的是（ ）
A．C2H6 B．C4H10 C．C5H12 D．C8H18B4、关于烷烃、烯烃和炔烃的下列说法, 正确的是 （ ） A．烷烃的通式是CnH2n+2, 符合这个通式的烃为烷烃 B．炔烃的通式是CnH2n-2, 符合这个通式的烃一定是炔烃 C．可以用溴的四氯化碳溶液来鉴别乙炔、乙烯和乙烷 D．烯烃和二烯烃是同系物新课讲解A5、某烃的一氯代物只有两种，二氯代物有四种，则该烃是（ ） A .甲烷 B. 异戊烷 C. 2－甲基丙烷 D. 丙烷新课讲解D6、把2-丁烯（CH3-CH=CH-CH3）跟溴水作用，其产物主要是 ( ) A 、1，2-二溴丁烷 B 、2-溴丁烷 C、2，3-二溴丁烷 D、1，1-二溴丁烷新课讲解C课堂小结⑴碳原子最外层有4个电子，在有机物中，每个碳原子能与其他原子形成4个共价键；
⑵有机化合物中可以含一个碳原子,也可以含多个甚至成千上万个碳原子；
⑶每个碳原子之间结合的方式可有单键、双键、三键，多个碳原子可以相互结合形成长的碳链，也可以形成碳环；
⑷大量存在同分异构现象。有机物化合物结构的特点谢谢21世纪教育网（www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料？一线教师？一线教研员？
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