高中化學(xué)人教版 (2019)必修 第二冊(cè)搭建球棍模型認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)

這是一份高中化學(xué)人教版 (2019)必修 第二冊(cè)搭建球棍模型認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)，共4頁(yè)。教案主要包含了搭建甲烷分子球棍模型，搭建乙烷等內(nèi)容，歡迎下載使用。
教學(xué)目標(biāo)
評(píng)價(jià)目標(biāo)
掌握有機(jī)物中碳原子的成鍵方式。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>1.加深對(duì)有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。
2.初步了解使用模型研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法。
實(shí)驗(yàn)用品
分子結(jié)構(gòu)模型(或橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙簽等代用品)。
教學(xué)準(zhǔn)備
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)。
教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)反思
本實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是創(chuàng)設(shè)學(xué)生在活動(dòng)中學(xué)習(xí)的環(huán)境,通過(guò)學(xué)生小組活動(dòng)拼接簡(jiǎn)單有機(jī)化合物分子模型的范式,認(rèn)識(shí)碳原子的成鍵方式和特點(diǎn),幫助學(xué)生從微觀分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵的視角來(lái)探析有機(jī)化合物的特點(diǎn)。
在本實(shí)驗(yàn)中,可以設(shè)置更多的探究環(huán)節(jié),可以選擇橡皮泥、泡沫球、牙簽、磁力球、磁力棒等,讓學(xué)生搭建不同的分子模型,分析哪種模型的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,初步認(rèn)識(shí)分子的空間結(jié)構(gòu)。
板書設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)活動(dòng)8 搭建球棍模型認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
一、搭建甲烷分子球棍模型
二、搭建乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型
備課資源
有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)
碳原子最外層有4個(gè)電子,不易失去或獲得電子而形成陽(yáng)離子或陰離子。碳原子通過(guò)共價(jià)鍵與氫、氧、氮、硫、磷等多種非金屬形成共價(jià)化合物。
由于碳原子成鍵的特點(diǎn),每個(gè)碳原子不僅能與氫原子或其他原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,而且碳原子之間也能以共價(jià)鍵相結(jié)合。碳原子間不僅可以形成穩(wěn)定的單鍵,還可以形成穩(wěn)定的雙鍵或三鍵。多個(gè)碳原子可以相互結(jié)合成長(zhǎng)短不一的碳鏈,碳鏈也可以帶有支鏈,還可以結(jié)合成碳環(huán),碳鏈和碳環(huán)也可以相互結(jié)合。因此,含有原子種類相同、每種原子數(shù)目也相同的分子,其原子可能有多種不同的結(jié)合方式,形成具有不同結(jié)構(gòu)的分子。
課標(biāo)要求
素養(yǎng)要求
認(rèn)識(shí)有機(jī)物中碳原子的成鍵方式和特點(diǎn),了解有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。
宏觀辨識(shí)與微觀探析。
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)過(guò)程
設(shè)計(jì)意圖
一、搭建甲烷分
子球棍模型
【學(xué)生活動(dòng)】搭建甲烷分子球棍模型。
【問(wèn)題1】球棍模型中的球和棍代表什么?為什么不同小球上小孔的數(shù)目不同?
教師提升:不同小球代表不同原子,小棍代表化學(xué)鍵。不同原子最外層電子數(shù)不同,成鍵數(shù)目不同。
【問(wèn)題2】甲烷分子是什么形狀的?碳原子與氫原子的相對(duì)位置關(guān)系是怎樣的?
從原子結(jié)構(gòu)的角度深入認(rèn)識(shí)形成共價(jià)鍵的特點(diǎn),初步了解共價(jià)鍵的飽和性。
一、搭建甲烷分
子球棍模型
學(xué)生回答:
甲烷是正四面體空間結(jié)構(gòu),碳原子位于中心,氫原子位于4個(gè)頂點(diǎn)上。4個(gè)C—H鍵的鍵長(zhǎng)相等,夾角相同,為109°28'。
【學(xué)生活動(dòng)】用氯原子的小球逐一替代甲烷上的氫原子,觀察得到的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳各有幾種結(jié)構(gòu),哪一事實(shí)能有力證明甲烷分子不是平面結(jié)構(gòu)而是空間結(jié)構(gòu)?
學(xué)生回答。
教師提升:甲烷中4個(gè)H在空間位置上是相等的,用1個(gè)氯原子取代任意氫原子都得到相同物質(zhì),即一氯甲烷沒(méi)有同分異構(gòu)體;二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳也沒(méi)有同分異構(gòu)體。若甲烷為平面結(jié)構(gòu),二氯甲烷將有兩種同分異構(gòu)體,所以二氯甲烷沒(méi)有同分異構(gòu)體這一事實(shí)證明甲烷分子不是平面結(jié)構(gòu)。
【總結(jié)】
甲烷
分子式
結(jié)構(gòu)式
CH4
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(1)甲烷是正四面體空間結(jié)構(gòu),碳原子位于中心,氫原子位于4個(gè)頂點(diǎn)上;
(2)4個(gè)C—H鍵的鍵長(zhǎng)相等,夾角相同,為109°28';
(3)甲烷中4個(gè)H在空間位置上是相等的,用1個(gè)氯原子取代任意氫原子都得到相同物質(zhì),即一氯甲烷沒(méi)有同分異構(gòu)體;二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳也沒(méi)有同分異構(gòu)體。

通過(guò)活動(dòng)認(rèn)識(shí)甲烷分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?？偨Y(jié)展示。
二、搭建乙烷、乙烯和
乙炔分子的球棍模型
【學(xué)生活動(dòng)】搭建乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型。
觀察乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型,填寫表格:
乙烷
乙烯
乙炔
分子式
結(jié)構(gòu)式
分子式
結(jié)構(gòu)式
分子式
結(jié)構(gòu)式
C2H6
C2H4
C2H2
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(1)立體結(jié)構(gòu);
(2)鍵角:109°28';
(3)1個(gè)分子內(nèi)有1個(gè)
C—C鍵和6個(gè)C—H鍵;
(4)6個(gè)H位置相同
(1)平面結(jié)構(gòu);
(2)鍵角:120°;
(3)1個(gè)分子內(nèi)有1個(gè)
和4個(gè) C—H鍵;
(4)4個(gè)H位置相同
(1)直線結(jié)構(gòu);
(2)鍵角:180°;
(3)1個(gè)分子內(nèi)有1個(gè)—C≡C—和2個(gè) C—H鍵;
(4)2個(gè)H位置相同
了解乙烷、乙烯和乙炔的分子結(jié)構(gòu)和成鍵特點(diǎn)。
問(wèn)題與討論
1.碳原子的成鍵有什么特征?不同烴分子中有哪些化學(xué)鍵類型?
教師提升:碳原子在有機(jī)物中都是形成4個(gè)共價(jià)鍵,可能形成單鍵(C—C鍵、C—H鍵)、雙鍵()或三鍵(—C≡C—)。
2.哪些分子中碳原子在同一平面內(nèi),哪些分子中碳原子在一條直線上,哪些分子中所有原子共平面?
(1)碳原子共平面:乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等。
(2)碳原子共直線:乙炔、丙炔。
(3)所有原子共平面:乙烯、乙炔。
評(píng)價(jià)反饋
1.下列說(shuō)法正確的是( )
A.烷烴只含有飽和鍵,烯烴只含有不飽和鍵
B.和是兩種不同的物質(zhì),它們互為同分異構(gòu)體
C.正丁烷中所有C位于一條直線上
D.乙烷的一氯代物只有1種
【答案】D
2.下列有機(jī)化合物分子中的所有碳原子不可能處于同一平面的是( )
A. B.
C.D.
【答案】D
課堂小結(jié)
烷烴、烯烴、炔烴中碳原子成鍵的特點(diǎn):
碳原子在有機(jī)物中都是形成4條共價(jià)鍵,可能形成單鍵(C—C鍵、C—H鍵)、雙鍵()或三鍵(—C≡C—)。