高中化学选修五全册教案-1

第1页共82页选修5《有机化学基础》教案第一章认识有机化合物第一节有机化合物的分类【教学重点】了解有机化合物的分类方法，认识一些重要的官能团。【教学难点】分类思想在科学研究中的重要意义。【教学过程设计】【思考与交流】1．什么叫有机化合物？2．怎样区分的机物和无机物？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、ON、P、S、卤素等有机物种类繁多。(2000多万种)一、按碳的骨架分类：有机化合物链状化合物脂肪环状化合物脂环化合物化合物芳香化合物1．链状化合物这类化合物分子中的碳原子相互连接成链状。(因其最初是在脂肪中发现的，所以又叫脂肪族化合物。)如：正丁烷正丁醇2．环状化合物这类化合物分子中含有由碳原子组成的环状结构。它又可分为两类：(1)脂环化合物：是一类性质和脂肪族化合物相似的碳环化合物。如：环戊烷环己醇(2)芳香化合物：是分子中含有苯环的化合物。如：苯萘CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2OHOH第2页共82页二、按官能团分类：什么叫官能团？什么叫烃的衍生物？官能团：是指决定化合物化学特性的原子或原子团．常见的官能团有：P.5表1-1烃的衍生物：是指烃分子里的氢原子被其他原子或原子团取代所生成的一系列新的有机化合物。可以分为以下12种类型：类别官能团典型代表物类别官能团典型代表物烷烃—甲烷酚羟基苯酚烯烃双键乙烯醚醚键乙醚炔烃叁键乙炔醛醛基乙醛芳香烃—苯酮羰基丙酮卤代烃卤素原子溴乙烷羧酸羧基乙酸醇羟基乙醇酯酯基乙酸乙酯练习：1．下列有机物中属于芳香化合物的是()2．〖归纳〗芳香族化合物、芳香烃、苯的同系物三者之间的关系：〖变形练习〗下列有机物中(1)属于芳香化合物的是_______________，(2)属于芳香烃的是________，(3)属于苯的同系物的是______________。⑥3．按官能团的不同对下列有机物进行分类：4．按下列要求举例：(所有物质均要求写结构简式)(1)写出两种脂肪烃，一种饱和，一种不饱和：_________________、_______________________；(2)写出属于芳香烃但不属于苯的同系物的物质两种：___________、_____________；(3)分别写出最简单的芳香羧酸和芳香醛：____________________、______________________________；AB—NO2C—CH3D—CH2—CH3⑤①—OH②—CH=CH2③—CH3④—CH3⑩—CH3—CH3⑥—COOH⑦—OH—COOH⑧—C—CH3CH3CH3⑨—OHH—C—HO—OHHO——C2H5—COOHH—C—OOC2H5H2C=CH—COOH第3页共82页(4)写出最简单的酚和最简单的芳香醇：_______________________、__________________________。5．有机物的结构简式为试判断它具有的化学性质有哪些？(指出与具体的物质发生反应)作业布置：P.61、2、3、熟记第5页表1-1课后反思：第二节有机化合物的结构特点(教学设计)第一课时一．有机物中碳原子的成键特点与简单有机分子的空间构型教学内容教学环节教学活动设计意图教师活动学生活动——引入有机物种类繁多，有很多有机物的分子组成相同，但性质却有很大差异，为什么？结构决定性质，结构不同，性质不同。明确研究有机物的思路：组成-结构-性质。有机分子的结构是三维的设置情景多媒体播放化学史话：有机化合物的三维结构。思考：为什么范特霍夫和勒贝尔提出的立体化学理论能解决困扰19世纪化学家的难题？思考、回答激发学生兴趣,同时让学生认识到人们对事物的认识是逐渐深入的。有机物中碳原子的成键特点交流与讨论指导学生搭建甲烷、乙烯、乙炔、苯等有机物的球棍模型并进行交流与讨论。讨论：碳原子最外层中子数是多少？怎样才能达到8电子稳定结构？碳原子的成键方式有哪些？碳原子的价键总数是多少？什么叫单键、双键、叁键？什么叫不饱和碳原子？通过观察讨论，让学生在探究中认识有机物中碳原子的成键特点。有机物中碳原子的成键特点归纳板书有机物中碳原子的成键特征：1、碳原子含有4个价电子，易跟多种原子形成共价键。2、易形成单键、双键、叁键、师生共同小结。通过归纳，帮助学生理清思路。CH2OH—COOH—CH=CH2OHC—第4页共82页碳链、碳环等多种复杂结构单元。3、碳原子价键总数为4。不饱和碳原子：是指连接双键、叁键或在苯环上的碳原子(所连原子的数目少于4)。简单有机分子的空间结构及碳原子的成键方式与分子空间构型的关系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？分别用一个甲基取代以上模型中的一个氢原子，甲基中的碳原子与原结构有什么关系？分组、动手搭建球棍模型。填P19表2-1并思考：碳原子的成键方式与键角、分子的空间构型间有什么关系？从二维到三维，切身体会有机分子的立体结构。归纳碳原子成键方式与空间构型的关系。碳原子的成键方式与分子空间构型的关系归纳分析—C——C=四面体型平面型=C=—C≡直线型直线型平面型默记理清思路分子空间构型迁移应用观察以下有机物结构：CH3CH2CH3(1)C=CHH(2)H--C≡C--CH2CH3(3)—C≡C—CH=CF2、思考：(1)最多有几个碳原子共面？(2)最多有几个碳原子共线？(3)有几个不饱和碳原子？应用巩固杂化轨道与有机化合物空间形状观看动画轨道播放杂化的动画过程，碳原子成键过程及分子的空间构型。观看、思考激发兴趣，帮助学生自学，有助于认识立体异构。碳原子的成键特征与有机分子的空间构型整理与归纳1、有机物中常见的共价键：C-C、C=C、C≡C、C-H、C-O、C-X、C=O、C≡N、C-N、苯环2、碳原子价键总数为4(单键、双键和叁键的价键数分别为1、2和3)。3、双键中有一个键较易断裂，叁键中有两个键较易断裂。4、不饱和碳原子是指连接双键、叁键或在苯环上的碳原子(所连原子的数目少于4)。5、分子的空间构型：(1)四面体：CH4、CH3CI、CCI4(2)平面型：CH2=CH2、苯(3)直线型：CH≡CH师生共同整理归纳整理归纳学业评价迁移应用展示幻灯片：课堂练习学生练习巩固——作业习题P28，1、2学生课后完成检查学生课堂掌握情况第5页共82页第二课时[思考回忆]同系物、同分异构体的定义？(学生思考回答，老师板书)[板书]二、有机化合物的同分异构现象、同分异构体的含义同分异构体现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构现象，叫做同分异构体现象。同分异构体：分子式相同,结构不同的化合物互称为同分异构体。(同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。)[知识导航1]引导学生再从同系物和同分异构体的定义出发小结上述2答案，从中得出对“同分异构”的理解：(1)“同分”——相同分子式(2)“异构”——结构不同分子中原子的排列顺序或结合方式不同、性质不同。(“异构”可以是象上述②与③是碳链异构，也可以是像⑥与⑦是官能团异构)“同系物”的理解：(1)结构相似———一定是属于同一类物质；(2)分子组成上相差一个或若干个CH2原子团——分子式不同[学生自主学习，完成《自我检测1》]《自我检测1》下列五种有机物中，互为同分异构体；互为同一物质；互为同系物。①②③④CH2=CH－CH3⑤CH2=CH－CH=CH2[知识导航2](1)由①和②是同分异构体，得出“异构”还可以是位置异构；(2)②和③互为同一物质，巩固烯烃的命名法；(3)由①和④是同系物，但与⑤不算同系物，深化对“同系物”概念中“结构相似”的含义理解。(不仅要含官能团相同，且官能团的数目也要相同。)(4)归纳有机物中同分异构体的类型；由此揭示出，有机物的同分异构现象产生的本质原因是什么？(同分异现象是由于组成有机化合物分子中的原子具有不同的结合顺序和结合方式产生的，这也是有机化合物数量庞大的原因之一。除此之外的其他同分异构现象，如顺反异构、对映异构将分别在后续章节中介绍。)[板书]二、同分异构体的类型和判断方法1.同分异构体的类型：a.碳链异构：指碳原子的连接次序不同引起的异构b.官能团异构：官能团不同引起的异构CH3－CH－CH=CH2︱CH3CH3︱CH3－C=CH－CH3CH3－CH=C︱CH3CH3︱第6页共82页c.位置异构：官能团的位置不同引起的异构[小组讨论]通过以上的学习，你觉得有哪些方法能够判断同分异构体？[小结]抓“同分”——先写出其分子式(可先数碳原子数，看是否相同，若同，则再看其它原子的数目……)看是否“异构”——能直接判断是碳链异构、官能团异构或位置异构则最好，若不能直接判断，那还可以通过给该有机物命名来判断。那么，如何判断“同系物”呢？(学生很容易就能类比得出)[板书]2.同分异构体的判断方法[课堂练习投影]——巩固和反馈学生对同分异构体判断方法的掌握情况，并复习巩固“四同”的区别。1)下列各组物质分别是什么关系？①CH4与CH3CH3②正丁烷与异丁烷③金刚石与石墨④O2与O3⑤11H与21H2)下列各组物质中，哪些属于同分异构体，是同分异构体的属于何种异构？①CH3COOH和HCOOCH3②CH3CH2CHO和CH3COCH3③CH3CH2CH2OH和CH3CH2OCH3④1-丙醇和2-丙醇⑤和CH3-CH2-CH2-CH3[知识导航3]——《投影戊烷的三种同分异构体》启发学生从支链的多少，猜测该有机物反应的难易，从而猜测其沸点的高低。(然后老师投影戊烷的三种同分异构体实验测得的沸点。)CH3－CH－CH3CH3第7页共82页[板书]三、同分异构体的性质差异带有支链越多的同分异构体，沸点越低。[学生自主学习，完成以下练习]《自我检测3——课本P122、3、5题》第三课时[问题导入]我们知道了有机物的同分异构现象，那么，请同学们想想，该如何书写已知分子式的有机物的同分异构体，才能不会出现重复或缺漏？如何检验同分异构体的书写是否重复？你能写出己烷(C6H14)的结构简式吗?(课本P10《学与问》)[学生活动]书写C6H14的同分异构。[教师]评价学生书写同分异构的情况。[板书]四、如何书写同分异构体1.书写规则——四句话：主链由长到短；支链由整到散；支链或官能团位置由中到边；排布对、邻、间。(注:①支链是甲基则不能放1号碳原子上；若支链是乙基则不能放1和2号碳原子上，依次类推。②可以画对称轴，对称点是相同的。)2.几种常见烷烃的同分异构体数目：丁烷：2种；戊烷：3种；己烷：5种；庚烷：9种[堂上练习投影]下列碳链中双键的位置可能有____种。[知识拓展]1.你能写出C3H6的同分异构体吗？2.提示学生同分异构体暂时学过有三种类型，你再试试写出丁醇的同分异构体？①按位置异构书写；②按碳链异构书写；)3.若题目让你写出C4H10O的同分异构体，你能写出多少种？这跟上述第2题答案相同吗？(提示：还需③按官能团异构书写。)[知识导航5](1)大家已知道碳原子的成键特点，那么，利用你手中的球棍模型，把甲烷的结构拼凑出来。二氯甲烷可表示为它们是否属于同种物质？第8页共82页(是，培养学生的空间想象能力)(2)那，二氯乙烷有没有同分异构体？你再拼凑一下。[板书]注意：二氯甲烷没有同分异构体，它的结构只有1种。[指导学生阅读课文P11的《科学史话》]注：此处让学生初步了解形成甲烷分子的sp3杂化轨道疑问：是否要求介绍何时为sp3杂化？[知识导航6]有机物的组成、结构表示方法有结构式、结构简式，还有“键线式”，简介“键线式”的含义。[板书]五、键线式的含义(课本P10《资料卡片》)[自我检测3]写出以下键线式所表示的有机物的结构式和结构简式以及分子式。；；；[小结本节课知识要点