人教版 (2019)必修 第二冊實(shí)驗(yàn)活動8 搭建球棍模型認(rèn)識有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)

這是一份人教版 (2019)必修 第二冊實(shí)驗(yàn)活動8 搭建球棍模型認(rèn)識有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)，共10頁。教案主要包含了學(xué)習(xí)目標(biāo)，核心素養(yǎng)，思考與交流，資料卡片，課堂練習(xí)等內(nèi)容，歡迎下載使用。
第七章　有機(jī)化合物第一節(jié)　化認(rèn)識有機(jī)化合物
第1課時　有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn) 烷烴的結(jié)構(gòu) 本節(jié)是在中化學(xué)有機(jī)物常識的規(guī)礎(chǔ)上，以最簡單的有機(jī)物——甲烷和最基本的有機(jī)物類別——烷烴為例，對有機(jī)物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的一般特點(diǎn)進(jìn)行介紹，使學(xué)生了解有機(jī)物和無機(jī)物的不同之處，為接下來學(xué)習(xí)含官能團(tuán)的烴的衍生物打下基礎(chǔ)。教材以目前已知物質(zhì)中絕大多數(shù)種類都屬于有機(jī)物的事實(shí)，沖擊學(xué)生頭腦中的固有觀念，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。同時，引發(fā)學(xué)生思考“到底是什么原因造成了有機(jī)物的數(shù)量如此緊多”，由此引入碳原子成健特點(diǎn)的數(shù)學(xué)主題。然后以學(xué)生熟悉的甲烷為例，應(yīng)用此前已學(xué)習(xí)過的化學(xué)鍵知識，介細(xì)兩個碳原子間的成鍵方式和多個碳原子間的結(jié)合方式，在平面位置關(guān)系的層次上給出有機(jī)物碳骨架的基本特征。在此基礎(chǔ)上，教材給出甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)一步從空間位置關(guān)系的層次深化學(xué)生對甲烷和有機(jī)物結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。教材在此處的“資科卡片”中給出了使用模型的化學(xué)研究方法，還通過其中的插圖，結(jié)合此前的“思考與討論”欄目使學(xué)生認(rèn)識到有機(jī)物不僅具有立體結(jié)構(gòu)，還可以通過碳原子結(jié)合成長鏈形成更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。通過以上鋪墊，接下來的“思考與討論”欄目要求學(xué)生應(yīng)用剛學(xué)到的碳原子成鍵規(guī)律和甲城的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合插圖中的分子結(jié)構(gòu)模型，自行歸納烷烴的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；同時設(shè)置問題，引出下文對烷烴、同系物，同分異構(gòu)體等概念的介紹。教材在這里給出烷經(jīng)使用天干或漢字?jǐn)?shù)字表示碳原子數(shù)的命名基本原則、但根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，沒有給出系境命名法。教學(xué)時應(yīng)注意控制難度，不再繼續(xù)深化。在學(xué)生初步了解統(tǒng)經(jīng)和有機(jī)物的站構(gòu)特點(diǎn)之后，教材設(shè)置欄目世學(xué)生根據(jù)生活常識指出一些含規(guī)是物質(zhì)的性質(zhì)和用途，并由此推調(diào)統(tǒng)經(jīng)可能具有的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，再結(jié)合用途講烷烴的燃燒（氧化反定）和高溫分解反應(yīng)，并以甲烷為例，結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)介紹烷經(jīng)與鹵素的取代反應(yīng)。在本節(jié)最后，教材希望學(xué)生從“燒燒是其他有機(jī)物母體”的高度來認(rèn)識其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上的重要意義，通過烷烴的物理、化學(xué)性質(zhì)和取代反應(yīng)的將征來概括有機(jī)物的性質(zhì)和有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn)、成鍵類型及方式。2、認(rèn)識甲烷的組成、結(jié)構(gòu)、烷烴的組成及結(jié)構(gòu)。3、理解同系物、同分異構(gòu)體的概念，學(xué)會判斷簡單烷烴的同分異構(gòu)體，建立同系物、同分異構(gòu)體判斷及書寫的思維模型。【核心素養(yǎng)】1、微觀探析：從不同角度認(rèn)識烷烴的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。2、模型認(rèn)知：建立同系物、同分異構(gòu)體判斷及書寫的思維模型。重點(diǎn)：從物質(zhì)分類、化學(xué)鍵、有機(jī)分子結(jié)構(gòu)的多樣性角度辨識和探析有化合物的結(jié)構(gòu)；難點(diǎn)：同系物、同分異構(gòu)概念。多媒體、甲烷分子模型、烷烴分子模型等【引入】碳在地殼中的含量很低，但是含有碳元素的有機(jī)化合物卻分布極廣。有機(jī)化合物不僅構(gòu)成了生機(jī)勃勃的生命世界，也是燃料、材料、食品和藥物的主要來源。目前，人們在自然界發(fā)現(xiàn)和人工合成的物質(zhì)已超過1億種，其中絕大多數(shù)都是有機(jī)化合物，而且新的有機(jī)化合物仍在源源不斷地被發(fā)現(xiàn)或合成出來。有機(jī)化合物為什么如此繁多？它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有哪些一般特點(diǎn)？【講解】一、有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)1.甲烷的分子結(jié)構(gòu)甲烷(CH4)分子中的碳原子以最外層的    個電子與    個氫原子的電子形成    個   共價鍵，電子式為                ，結(jié)構(gòu)式為                 。2.有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)(1) 鍵的個數(shù)  每個碳原子形成4個共價鍵(2) 成鍵的類型  碳原子與碳原子之間也能形成共價鍵，可以形成單鍵、雙鍵或三鍵。(3) 碳骨架形式  碳原子之間可構(gòu)成鏈狀結(jié)構(gòu)，也可構(gòu)成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。【思考與交流】請結(jié)合下圖顯示的4個碳原子相互結(jié)合的幾種方式，分析以碳為骨架的有機(jī)物種類繁多的原因。碳原子最外層含4個電子，可以和碳原子及其他原子形成4個共價鍵，碳原子間可以以單鍵、雙鍵或三鍵相結(jié)合，也可以形成碳鏈或碳環(huán)等碳骨架。【資料卡片】使用模型研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)將微觀的分子結(jié)構(gòu)通過模型呈現(xiàn)出來，便于我們了解分子中原子的結(jié)合方式與空間位置關(guān)系，獲取更多的結(jié)構(gòu)信息。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，除了實(shí)物模型，還可以通過計(jì)算機(jī)對物質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬和計(jì)算。這是人們探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要方法，也是學(xué)習(xí)化學(xué)的直觀工具。【課堂練習(xí)】1.有機(jī)物分子中的碳原子與其他原子的結(jié)合方式是(      )A.通過兩個共價鍵                         B.通過非極性鍵C.形成四對共用電子對                    D.通過離子鍵和共價鍵2.碳原子的不同結(jié)合方式使得有機(jī)物種類繁多，下列碳原子的結(jié)合方式中錯誤的是(       )3.已知碳原子可以成4個價鍵，氫原子可以成1個價鍵，氧原子可以成2個價鍵，下列分子式或結(jié)構(gòu)簡式書寫正確的是(      )A.CH3    B.C2H6        C.    D.【講解】二、烷烴烴：（碳?xì)浠衔铮┲缓刑?、氫兩種元素的有機(jī)物。1.烷烴的結(jié)構(gòu)(1) 甲烷的結(jié)構(gòu)     通過甲烷的結(jié)構(gòu)式，我們可以知道甲烷分子中原子的連接順序。那么這些原子有著怎樣的空間位置關(guān)系呢？                  實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，甲烷分子中的5個原子不在同一平面上，而是形成了正四面體的空間結(jié)構(gòu)。碳原子位于正四面體的中心，4個氫原子分別位于4個頂點(diǎn)。分子中的4個C-H的長度和強(qiáng)度相同，相互之間的夾角相等。【思考與交流】(1) 與甲烷結(jié)構(gòu)相似的有機(jī)化合物還有很多，隨著分子中碳原子數(shù)的增加，還有乙烷、丙烷、丁烷等一系列有機(jī)化合物。請根據(jù)碳原子的成鍵規(guī)律和下表提供的信息，寫出丁烷的結(jié)構(gòu)式和乙烷、丙烷、丁烷的分子式，并由此歸納這類有機(jī)化合物分子式的通式。(2) 與同學(xué)交流，比較大家寫出的丁烷的結(jié)構(gòu)式是否相同，思考產(chǎn)生這種現(xiàn)象的可能原因。(3) 結(jié)合圖7-6中的分子結(jié)構(gòu)模型，總結(jié)這類有機(jī)化合物的組成和分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。烷烴：只含     和     兩種元素，分子中的碳原子之間都以         結(jié)合，碳原子的剩余價鍵均與            結(jié)合，使碳原子的化合價都達(dá)到“        ”，這樣的一類有機(jī)化合物稱為              ，也稱為烷烴。鏈狀烷烴的通式：________(n≥1)。鏈狀烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)單鍵：碳原子之間以碳碳單鍵相結(jié)合。(2)飽和：碳原子剩余價鍵全部與氫原子相結(jié)合，烷烴是飽和烴，相同碳原子數(shù)的有機(jī)物分子里，鏈狀烷烴的含氫量最大。2.同系物(1) 定義：結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互稱為同系物。(2) 同系物的特點(diǎn)：通式相同、結(jié)構(gòu)相似、化學(xué)性質(zhì)相似，分子式不同、組成上相差一個或若干CH2原子團(tuán)。【課堂練習(xí)】1、下列物質(zhì)中屬于同系物的是_________。① CH2=CH-CH3  ② CH4  ③CH3CH2CH3   ④ CH3(CH2)5CH(CH3)CH3  ⑤ 【總結(jié)】同系物的判斷標(biāo)準(zhǔn)說明　①同系物所含元素種類一定相同，除C、H外其他種類元素原子數(shù)必須相同。②同系物一定具有不同的碳、氫原子數(shù)和分子式。③同系物一定具有不同的相對分子質(zhì)量(相差14n)。【講解】3.烷烴的命名——習(xí)慣命名法(1)  1-10個C原子的直鏈烷烴: 稱為 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸  烷(2) 11個C原子以上的直鏈烷烴：如:C11H24  稱為十一烷(3) 帶支鏈的烷烴:用正、異、新表示正戊烷                          異戊烷                        新戊烷無支鏈                         帶一支鏈                      帶兩支鏈【思考與交流】       正戊烷、異戊烷、新戊烷的分子式、分子結(jié)構(gòu)是否相同？它們是否為同一種物質(zhì)？正戊烷                          異戊烷                        新戊烷無支鏈                         帶一支鏈                      帶兩支鏈它們的分子式相同（C5H12），但分子結(jié)構(gòu)不同，屬于不同的分子。【講解】4.同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體(1) 同分異構(gòu)體現(xiàn)象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)體現(xiàn)象。(2) 同分異構(gòu)體：具有同分異構(gòu)體現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。如：正戊烷、異戊烷、新戊烷互稱為同分異構(gòu)體。正丁烷和異丁烷的某些物理性質(zhì)    (3) 同分異構(gòu)體性質(zhì):物理性質(zhì)：支鏈越多，熔沸點(diǎn)       密度       。化學(xué)性質(zhì)：不一定相同【課堂練習(xí)】1．以下結(jié)構(gòu)表示的物質(zhì)中是烷烴的是(　　)A．CH3OHB．CH2=CH22．下列說法正確的是(　　)A．凡是分子組成相差一個或幾個CH2原子團(tuán)的物質(zhì)，彼此一定是同系物B．兩種化合物組成元素相同，各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同，則二者一定是同分異構(gòu)體C．相對分子質(zhì)量相同的幾種化合物，互稱為同分異構(gòu)體D．組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，且相對分子質(zhì)量也相同的不同化合物互稱為同分異構(gòu)體3．下列分子只表示一種物質(zhì)的是(　　)A．C3H7Cl    B．C3H8            C．C5H12    D．C4H104．有下列結(jié)構(gòu)的物質(zhì)：①CH3(CH2)3CH3  ②CH3CH2CH2CH2CH3　③CH3CH2CH2CH2CH2CH3其中，屬于同系物的是________；屬于同分異構(gòu)體的是______；屬于同種物質(zhì)的是________。A．①②       B．②③    C．③④⑤⑥⑦   D．①③        E．③④⑤⑦  F．④⑥5．寫出下列烷烴的分子式(1)同溫同壓下，烷烴的蒸氣密度是H2的43倍：______。(2)分子中含有22個共價鍵的烷烴：________。(3)分子中含有30個氫原子的烷烴：________。(4)室溫下相對分子質(zhì)量最大的直鏈氣態(tài)烷烴：______。本節(jié)教材中出現(xiàn)的新概念較多，有機(jī)物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的特點(diǎn)與無機(jī)物相比也存在巨大類異。為了讓學(xué)生順利地接受這些內(nèi)容，應(yīng)該通過大最示意圖直觀地微觀格構(gòu)，并在欄目中使用了分子結(jié)構(gòu)模型，促使學(xué)生對有機(jī)物結(jié)構(gòu)的認(rèn)識從平面層次上升到立體層次，由實(shí)物模型轉(zhuǎn)化為頭腦中的思維模型。培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。