化学选修五电子教案

第一章认识有机化合物课题有机化合物的分类初备教师德吉白珍教学目标知识与能力1、了解有机化合物常见的分类方法2、了解有机物的主要类别及官能团过程与方法根据生活中常见的分类方法，认识有机化合物分类的必要性。利用投影、动画、多媒体等教学手段，演示有机化合物的结构简式和分子模型，掌握有机化合物结构的相似性。情感、态度和价值观体会物质之间的普遍联系与特殊性，体会分类思想在科学研究中的重要意义学情分析学生已经学习了甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质等典型的有机化合物，了解了它们的主要性质以及在人们生活、化工生产中的作用；重点学习了取代反应、加成反应的反应特点；初步了解了有机化合物分子结构对其性质的影响，认识了一些有机物对于人类日常生活、身体健康的重要性，初步形成了对有机化学的学习兴趣。同时，学生动手能力还在形成过程中，要培养学生形成严谨、规范的良好学习习惯。教学重点了解有机物常见的分类方法；教学难点了解有机物的主要类别及官能团教学方法引导探究、讲练结合课时一课时教学过程二备过程【课前布置】阅读《化学2》有关有机物的知识【引入】1．什么叫有机化合物？2．怎样区分的机物和无机物？【学生回答】有机物的定义：含碳化合物。CO、CO2、H2CO3及其盐、氢氰酸（HCN）及其盐、硫氰酸（HSCN）、氰酸（HCNO）及其盐、金属碳化物等除外。有机物的特性：容易燃烧；容易碳化；受热易分解；化学反应慢、复杂；一般难溶于水从化学的角度来看又怎样区分的机物和无机物呢？组成元素：C、H、O、N、P、S、卤素等有机物种类繁多。[讲]高一时我们学习过两种基本的分类方法——交叉分类法和树状分类法，那么今天我们利用树状分类法对有机物进行分类。那么大家先回忆，我们在必修2接触有机物时利用有机物所含元素种类不同对有机物进行了怎样的分类？（烃和烃的衍生物，其中烃是只含有碳和氢的化合物。）[讲]今天我们利用有机物结构上的差异做分类标准对有机物进行分类，从结构上有两种分类方法：一是按照构成有机物分子的碳的骨架来分类；二是按反映有机物特性的特定原子团来分类。[板书]1、按碳架结构分类链状化合物（如CH3－CH2－CH2－CH3）(（碳原子相互连接成链)芳香化合物（如）含苯环[讲]在这里我们需要注意的是，链状化合物和脂环化合物统称为脂肪族化合物。而芳香族化合物是指包含苯环的化合物，其又可根据所含元素种类分为芳香烃和芳香烃的衍生物。而芳香烃指的是含有苯环的烃，其中的一个特例是苯及苯的同系物，苯的同系物是指有一个苯环，环上侧链全为烷烃基的芳香烃。此外，我们常见的芳香烃还有一类是通过两个或多个苯环的合并而形成的芳香烃叫做稠环芳香烃。[过]烃分子里的氢原子可以被其他原子或原子团所取代生成新的化合物，这种决定化合物特殊性质的原子或原子团叫官能团，下面让我们先来认识一下主要的官能团。[板书]2、按官能团分类[投影]表1-1有机物的主要类别、官能团和典型代表物类别官能团典型代表物和结构简式烷烃———甲烷CH4烯烃双键乙烯CH2=CH2炔烃—C≡C—三键乙炔CH≡CH芳香烃———苯类别官能团典型代表物和结构简式卤代烃—X（X表示卤素原子）溴乙烷CH3CH2Br醇—OH羟基乙醇CH3CH2OH酚—OH羟基苯酚醚醚键乙醚CH3CH2OCH2CH3醛醛基乙醛酮羰基丙酮羧酸羧基乙酸酯酯基乙酸乙酯胺—NH2氨基CH3—NH2甲胺[讲]官能决定了有机物的类别、结构和性质。一般地，具有同种官能团的化合物具有相似的化学性质，具有多种官能团的化合物应具有各个官能团的特性。我们知道，我们把这种结构相似，在分子组成上相关一个或若干CH2原子团的有机物互称为同系物。[投影]常见烃类有机物的通式环状化合物有机化合物脂环化合物（如）不含苯环烃链烃(脂肪烃)烷烃(饱和烃)CnH2n+2无特征官能团，碳碳单键结合不饱和烃烯烃CnH2n含有一个炔烃CnH2n-2含有一个—C≡C—二烯烃CnH2n-2含有两个饱和环烃环烷烃CnH2n单键成环不饱和环烃环烯烃CnH2n-2成环，有一个双键环炔烃CnH2n-4成环，有一个叁键环二烯烃CnH2n-4苯的同系物CnH2n-6稠环芳香烃三、小结：本节课我们要掌握的重点就是认识常见的官能团，能按官能团对有机化合物进行分类。四、课后练习：指出下列有机物的类别。Ⅵ板书设计:第一章认识有机化合物第一节有机化合物的分类一、按碳架分类链状化合物（如CH3－CH2－CH2－CH3）(碳原子相互连接成链)芳香化合物（如）含苯环二、按官能团分类教学反思课题有机化合物的结构特征初备教师德吉白珍脂环化合物（如）不含苯环环状化合物有机化合物教学目标知识与能力1．进一步认识碳原子的成键特点，理解有机物种类繁多的原因。2．掌握同分异构现象的含义，会判断同分异构体。3．初步学会同分异构体的书写。过程与方法1．通过习题性预习培养学生自学能力、独立解决问题、发现问题的能力。2．通过模型制作使学生在实践中获得亲身体验并能初步体会“模型方法”的意义，培养学生的空间想象能力。3．通过思考与交流，让学生学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。情感、态度和价值观1．培养学生主动参与意识。2．通过经历探究学习过程，提高学生的创新思维能力，勇于探索问题的本质特征，体验科学过程。3．通过同分异构体的书写，培养学生思考问题的有序性和严密性。学情分析学生化学基础普遍薄弱，对有机的相关知识掌握不是很到位且遗忘率较高，学习的思维逻辑性和空间想象能力也比较差。所以整个教学以基础为主。教学重点有机物的成键特点，同分异构现象。教学难点正确写出有机物的同分异构体。教学方法预习、模型探讨、交流讨论、讲解、练习课时一课时教学过程二备过程一、有机化合物中碳原子的成键特点［讲述］仅由氧元素和氢元素构成的化合物，至今只发现了两种：H2O和H2O2，而仅由碳元素和氢元素构成的化合物却超过了几百万种，这正是由于有机化合物中碳原子的成键特点所决定的。碳原子最外层有4个电子，不易失去或获得电子而形成阳离子或阴离子。碳原子通过共价键与氢、氧、氮、硫、磷等多种非金属形成共价化合物。科学实验证明，甲烷分子里，1个碳原子与4个氢原子形成4个共价键，构成以碳原子位中心，4个氢原子位于四个顶点的正四面体立体结构。键角均为109º28’。［板书］1、键长、键角、键能［投影］键长：原子核间的距离称为键长，越小键能越大，键越稳定。键角：分子中1个原子与另外2个原子形成的两个共价键在空间的夹角，决定了分子的空间构型。键能：以共价键结合的双原子分子，裂解成原子时所吸收的能量称为键能，键能越大，化学键越稳定［观察与思考］观察甲烷、乙烯、乙炔、苯等有机物的球棍模型，思考碳原子的成键方式与分子的空间构型、键角有什么关系？［多媒体］2008-11-19江苏省徐州矿务集团一中高一化学备课组观察与思考平面直线平面正四面体分子形状特点介于单双键之间－C≡C－碳原子成键方式结构模型C6H6CH≡CHCH2=CH2CH4有机分子CC=C碳原子的成键方式与空间构型四面体型平面型直线型空间构型分子成键方式CC＝CC≡C［讲述］碳原子成键规律小结：1、当一个碳原子与其他4个原子连接时，这个碳原子将采取四面体取向与之成键。2、当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键时，形成双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上。3、当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成叁键时，形成叁键的原子以及与之直接相连的原子处于同一直线上。4、烃分子中，仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子；以双键或叁键方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。5、只有单键可以在空间任意旋转。［练习］下列关于CH3—CH＝CH—C≡C—CF3分子的结构叙述正确的是（）A、6个碳原子有可能都在一条直线上B、6个碳原子不可能都在一条直线上C、6个碳原子一定都在同一平面上D、6个碳原子不可能都在同一平面上［讲评］依据。即“乙烯分子里的两个碳原子和四个氢原子都处在同一平面上、乙炔分子里的两个碳原子和两个氢原子处在一条直线上。CCC—C≡C—CFFHFHHHH123456CH3—CH＝CH—C≡C—CF3［板书］2、有机物结构的表示方法［讲述］结构式：有机物分子中原子间的一对共用电子(一个共价键)用一根短线表示，将有机物分子中的原子连接起来，若省略碳碳单键或碳氢单键等短线，成为结构简式。若将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况，每个拐点或终点均表示有一个碳原子，称为键线式。［投影］结构式—结构简式的转换CCOOHHHHCH3COOHCH3COOH3、醛基、羧基的结构简式有特有的写法［点击试题］CH3CH2CH2CH2CH3结构简式:键线式:CH2CHCH2CH3CH3COOHOＯH［随堂练习］将下列键线式改为结构简式：［小结］纪纪中中蒋蒋义义勇勇高二化学高二化学2-甲基丙醇的表示方法：HCCCOHHHHHHCHHHH-C-C-C-O-HHHHHHH-C-HHCH3CHCH2OHCH3(CH3)2CHCH2OH或OH路易斯式书写麻烦结构式较麻烦结构简式较为常用键线式较为常用2008-11-19江苏省徐州矿务集团一中高一化学备课组电子式结构式结构简式短线替换共用电子对键线式略去碳氢元素符号省略短线双键叁键保留［讲］由于碳原子的成键特点，每个碳原子不仅能与氢原子或其他原子形成4个共价键，而且碳原子之间也能与共价键相结合。碳原子间可以形成单键、双键和三键；多个碳原子可以结合成长短不一的碳链，碳链也可以带有支链，还可以结合成碳环，碳链和碳环也可以互相结合。以上就是有机物种类繁多的原因。［讲］下面，我们来扩展一下，如何能够由结构简式或键线式，快速判断该有机物的分子式。让我们来共同学习一下不饱和度。［投影］不饱和度1、不饱和度又称为缺氢指数，有机物分子中与碳原子数相等的开链烷烃相比较，每减少2个氢原子，则不饱和度增加1。2、计算分式：(1)若有机物的分子式为CnHm,不饱和度Ω==2m)2n(2若有机物的分子式为CnHmXr,不饱和度Ω==2rm)2n(2若有机物的分子式为CxHyOz,不饱和度Ω==2y)2x(2若有机物的分子式为CxHyNz,不饱和度Ω==2zy)2x(2［讲］在这里大家需要注意的是，若有机物为含氧化合物，C=O，C=C等效，不饱和度相当于1，故O原子数可不计入不饱和度。而有机物分子中如有-X、-NO2、—NH2、—SO3H均可视为氢原子。带入不饱和度计算时作出相应的转换。［多媒体］不饱和度：(2)Ω=双键数+叁键数*2+环数［讲］在这里大家需要注意的是，在对有机物中的桥环化合物或笼形结构的脂环化合物进行研究时，我们所指的环数不是我们所看到的立体结构的面数，通常在有机中，把碳环化合物转变为链状化合物需要打断的C-C键数目，就是碳环的数目。［投影］不饱和度(3)对于立体有机物分子，Ω=面数-1对于多笼结构，Ω=面数-笼数［讲］在这里，我们所说的笼状化合物也符合欧拉定理，即［投影］知识拓展—欧拉定理多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵循欧拉定理：顶点数+面数-棱边数=2［讲］在有机化合物中，顶点数就相当于组成的原子数，棱边数相当于化学键数。［投影］以立方烷和金刚烷举例，计算不饱和度［过］也是由于以上原因，由相同原子组成的有机物分子可能具有不同的几种结构。[板书］二、有机化合物的同分异构现象[投影复习］1、同系物：结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团的有机物称为同系物。特点是物理性质递变，化学性质相似。2、同分异构体：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。［讲］对于某一烷烃分子怎样判断它是否具有同分异构体，如有，又具有几种同分异构体，这是学习有机化学一个很重要的内容。我们必须学会判断并能够书写。今天，我们将学习一种常用的书写方法—缩链法(减碳对称法)。[板书］1、烷烃同分异构体的书写[点击试题］例1、125HC的同分异构体[板书］第一步：所有碳，一直链。32223CHCHCHCHCH(先写碳络结构，后用H原子饱和)[板书］第