有机化合物的结构与性质教学设计稿件.doc

“有机化合物的结构与性质”课时教学设计

【总体设计思路】
本教学设计以山东科技版的高中化学系列教材《有机化学基础》为授课用教材。“有机化合物的结构与性质”是教材中的第一章第二节的内容。
本节教材是有机化学选修模块中较为重要的一节，是为了帮学生树立一些学习有机化学必备的观念而设置的，这些观念的树立有助于学生对有机化合物进行系统而有序的认识及研究，为后续的学习提供指导。学生在初中化学及《化学2（必修）》中学习过一些有机化合物的结构、性质和用途，但其认识的方式是一个个独立的典型代表物，主要是从应用的角度掌握这些代表物的性质，对它们结构的认识也比较浅显，还没有意识到有机化合物性质与结构的关系。通过本节的学习，可以帮助学生初步树立“官能团的结构决定有机化合物化学特性”、“不同基团间的相互作用会对有机化合物的性质产生影响”等观念，知道官能团中键的极性、碳原子的饱和程度与有机化合物的化学性质有关系。
本节教材属于有机化学基本理论的内容，缺少直观、形象的实验，比较枯燥。在教学过程中，应充分利用教材资源和网络资源，组织学生展开交流、讨论，增强互动，避免枯燥的讲授；利用教材中提供的键能、键长等数据，让学生进行数据分析处理，对比双键和三键的相似与区别，进而推断性质的相似与差异；组织学生回顾并讨论乙酸、乙醇的化学性质，结合球棍模型分析二者的结构，归纳官能团的结构与有机化合物性质的关系；利用画概念图的方式启发学生讨论本节学习心得，总结认识有机化合物的方法和规律。

【教学目标】
知识与技能：了解碳原子的成键特点和成键方式的多样性，能以此解释有机化合物种类繁多的现象。理解单键、双键和叁键的概念，知道碳原子的饱和程度对有机化合物的性质有重要影响。理解极性键和非极性键的概念，知道共价键的极性对有机化合物的性质有重要影响。
过程与方法：初步学会对有机化合物的分子结构进行碳原子的饱和程度、共价键的类型及性质等方面的分析。
情感态度与价值观：通过对碳原子成键方式的学习，使学生树立“客观事物本来是相互联系和具有内部规律的”的辩证唯物主义观点。

【教学过程】

教师活动
学生活动
设计意图
【新课引入】
引导学生看投影，启发提问：甲烷、乙烯和苯是你认识的有机化合物，你还记得它们有哪些化学性质吗？它们性质上的不同是由什么决定的？
怎样分析有机化合物的性质?它们的结构是如何决定性质的？这是我们这节课要解决的主要问题。

联想质疑：观察各物质的球棍模型，联想其化学性质，思考怎样分析有机化合物分子的结构，它们的结构是怎样决定性质的。

从学生已知的几种有机物的分子模型和主要化学反应入手，引发学生思考有机化合物结构与性质的关系的问题。
【课程讲解】
要分析有机化合物的分子结构，首先需要研究碳原子的成键方式。下面，我们来进行一个观察思考活动，首先，请看知识支持（投影）：单键、双键和叁键的定义。
问题：请你考虑上述各分子中，1) 与碳原子成键的是何种元素的原子？2) 每个碳原子周围都有什么类型的共价键？ 3) 与每个碳原子成键的原子数分别是多少？4) 每个碳原子周围有几对共用电子？
提问个别学生。
提示: 将你的答案与其他同学进行交流，能总结出一些关于碳原子成键的规律吗？
启发：比如，碳原子最多能和几个其他原子成键？这样的碳原子与其他原子的成键类型有什么不同？再比如，这些物质的名称中，有几种都以“烷”字结尾，它们有什么共同之处吗？
归纳总结。

知识支持：键参数。
投影表格：碳碳单键、双键和叁键的键能及键长。
提问：请你根据上表所提供的数据，从键能和键长的角度结合乙烷、乙烯和乙炔的性质考虑下列问题，并与同组同学进行交流和讨论（交流研讨1）。
1.乙烯为什么容易发生加成反应？
2.将乙炔通入溴水或溴的四氯化碳溶液时会有什么现象发生？
3.碳原子的饱和程度与烃的化学性质有什么关系吗？
总结：烷烃不能发生加成反应，烯烃、炔烃可以，这与其中键的性质、碳原子的饱和程度密切相关。

过渡：键角。
投影：观察上图四种烃分子的模型，回答下面的问题（交流研讨2）：
1 每个分子中任意两个共价键的键角是多少？ 2 四种分子分别是什么空间构型？3 键角与分子的空间构型有何关系？4 已知碳原子的成键方式决定其周围共价键的键角，你能总结出其中有哪些规律吗？
引导
总结：键角与分子空间构型的关系。

提问：甲烷分子为什么是正四面体型的？碳碳双键和叁键为什么部分易断裂？苯分子中的碳碳键为什么特殊？
投影并讲解动画：碳原子轨道的sp3杂化过程；碳原子、氢原子轨道重叠形成甲烷分子的过程；π键、σ键、大π键的形成过程。
（提问）什么是极性键、非极性键？你用什么方法来判断键的极性？
（投影）表格：极性键、非极性键的概念，判断方法等。

观察思考、交流研讨不同有机化合物中碳原子的成键情况有何异同。

回答问题。

对比归纳，形成规律性认识：每个碳原子周围都有四对共用电子。
碳原子最多与四个原子形成共价键，即四个单键。
有机化合物分子中，与4个原子形成共价键的碳原子，其价电子被利用的程度已达到饱和，称为饱和碳原子。成键原子数少于4的碳原子则称为不饱和碳原子。

交流研讨：双键和叁键的相同及不同之处，这些结构特点导致它们的性质如何？怎样从建参数进行解释？
分析归纳：单键不容易断裂，饱和碳原子性质稳定，烷烃不能发生加成反应。不饱和碳原子性质较活泼，烯烃、炔烃容易发生加成反应。从键参数知道，碳碳双键及三键的各个键是不一样的，所以不饱和碳原子有着比饱和碳原子更活泼的性质。

交流研讨相关问题。
对比归纳：若一个碳原子与4个原子成键，则四个键的键角总接近109.5º ，所以烷烃分子中的碳链是折线形碳链。若一个碳原子与3个原子成键，则3个键的键角总接近120º ，所以烯烃分子至少有6个原子共平面。若一个碳原子与2个原子成键，则2个键的键角总是接近180º ，所以炔烃分子中至少有4个原子共直线。

追根寻源：观看动画，深入理解甲烷分子的空间构型等问题。

聆听。

阅读极性键和非极性键的相关内容，交流、讨论相关问题。

归纳、总结。

引导学生从碳原子的结构入手分析碳原子的成键方式，由所给出的结构式总结碳原子的成键特征，学生从中可以看出碳原子周围无论是单键、双键还是三键；无论是和碳原子成键还是和其他原子成键，其共用电子对的数目总是4，进一步建立饱和碳原子与不饱和碳原子的概念。

引导学生建立碳原子的饱和程度与相应物质化学性质的关联,形成规律性认识,为今后进一步研究烃的性质打下基础.

除学生对键参数有全面、深入的认识，并初步学会由有机物分子中碳原子的成键方式推测其空间构型。

通过量子力学的模型解释甲烷分子的空间构型，从原子轨道的角度揭示双键、三键中各键的键能不同的本质原因,使学生对共价键的实质有更深入的认识。
使学生理解相关概念，为后续学习做准备，同时也体现了共价键的另一种分类方法。使学生体会到可从多角度研究共价键。
【课堂总结】
1 总结本节课的主要内容；
2 思考：共价键的极性对有机化合物的性质有什么影响？

回忆。
思考。