23（必修2）有机化合物中的官能团（1）（教案1）

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第三章简单的有机化合物
第一节认识有机化合物
3.1.2有机化合物中的官能团


有机物是人类赖以生存的重要物质基础，它们的开发利用大大的提高了人类的生活质量并且改变了人类的生活方式。本节内容的编写以分子结构为中心，首先让学生通过实验观察思考，初步认识有机化合物的性质，知道性质决定有机化合物的实际应用；然后以甲烷为例，通过“观察·思考”栏目活动了解碳原子的成键特点，通过“活动·探究”栏目活动进一步认识有机化合物的结构特点，从而决定了有机化合物的多样性，指导学生构建有机化合物“组成—结构—性质—用途”的认识关系。
有机化合物的种类繁多、性质各异。本节教材在学生初中已有部分有机物知识和原子结构、化学键知识的基础上，从碳的原子结构和成键方式入手，以甲烷、乙烯、乙炔等简单有机化合物为例，说明碳原子成键特征是导致有机化合物种类繁多的根本原因。为了学习同系物的概念，只简单介绍了烷烃的结构特点和简单命名以及烃的简单分类。通过“观察·思考”栏目活动中的“水垢的去除”，引导学生思考得出官能团的概念，并列举部分常见官能团；以丁烷为例，结构不同决定性质不同，引出同分异构体的概念。甲烷的氯代反应是甲烷的重要性质，在本节教材中，该素材的落脚点是帮助学生形成通过有机反应可实现有机化合物分子中化学键转化的观点。为了帮助学生理解内容，教材增加了实物图片、身边的化学实例、结构模型、实验探究等，丰富了教材内容，提高了教材的可操作性和趣味性。


实验探究与创新意识：
通过观察思考常见有机化合物的实验现象，感受并概括出有机化合物的一般性质。
通过搭建有机化合物分子的球棍模型，体会并说出有机化合物中碳原子的成键特点、价键类型；能说出甲烷、乙烯、乙炔的空间结构，发展空间想象力，形成满足“碳四价”成键方式的一般思路。
宏观辨识与微观探析：
通过对甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等分子结构的比较，初步构建烷烃、同系物的概念。
通过乙烯、乙醇、乙酸乙酯为例认识有机化合物中的官能团，能辨识常见有机化合物分子中的碳骨架和官能团。
通过对丁烷性质和结构的分析，认识有机物的同分异构现象，能判断简单烃类物质的同分异构体。
变化观念与平衡思想：
通过甲烷与氯气反应的断键与成键情况分析，知道有机化合物之间可以相互转化并能用化学方程式进行表征。
科学态度与社会责任：
通过阻燃保温材料、三氯甲烷、四氯化碳等在生产中的重要应用及神奇的分子机器介绍，体会化学科学与技术对社会发展、生态安全的重大意义。


重点：有机化合物官能团的多样性
难点：有机化合物官能团的多样性


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一、知识回顾
1.大多数含有碳元素的化合物属于有机化合物。
2.有机化合物的性质
共性：熔点较低，常温下多为固态或液态
             一般难溶于水，易溶于有机溶剂
            绝大多数受热易分解，容易燃烧
差异性：挥发性：乙醇、苯易挥发，甘油难挥发
        溶解性：大多数难溶于水，有的易溶于水如酒精、乙酸
热稳定性：大多数受热易分解如聚乙烯，有的具有较强热稳定性如酚醛树脂
特征性质：乙醇可以被高锰酸钾氧化而使紫色酸性 KMnO 4 溶液褪色
3.从组成上看，有机化合物均含有碳元素，大多数有机化合物含有氢、氧元素，有些有机化合物还含有氮、硫、磷、卤素等元素。
4.仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物称为烃，也叫作碳氢化合物。
5.碳原子的成键特点
（1）碳原子的最外层有 4 个电子，它不易失去或得到电子形成离子，通常通过共价键与其他原子结合。
（2）碳原子之间可以通过单键结合，也可以通过双键和三键结合；
（3）分子中有 3 个或 3 个以上碳原子时，碳原子之间既可以形成链状还可以形成碳环。
6.结构式：用元素符号和短线“—”表示分子中原子的排列顺序和成键方式的式子。
7.结构简式：将结构式中表示单键的短线“—”省略后的式子称为结构简式。
8.同系物：结构相似、分子组成相差一个或若干个 CH 2 原子团的有机化合物互称为同系物。
9.烷烃的分子式可以用通式C n H 2n+ 2 表示。
10.有机化合物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团代替的反应叫作取代反应
二、导语
有机化合物中碳原子除了彼此之间形成共价键外，还可以与氢、卤素、氧、氮等其他元素的原子形成共价键，而且碳碳键、碳氢键，与碳原子和其他原子（如 Cl、O、N 等）形成的共价键之间，可以通过化学反应相互转化。请同学们回忆甲烷的取代反应，思考： 取代反应和置换反应有何异同？

	取代反应	置换反应
概 念	有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应	一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应
通 式		单质＋化合物―→单质＋化合物
比 较	(1)反应物不一定有单质 (2)反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响 (3)逐步取代	(1)反应物、产物中一定有单质 (2)在水溶液中进行的置换反应遵循金或非金属活动性顺序 (3)反应一般单向进行

三、讲授新课
活动一：观察·思考
水垢的去除
家中水壶结有较多水垢时，用适量白醋（含乙酸）浸泡，或用加入少量柠檬汁（含柠檬酸）的清水浸泡，均可起到去除水垢的作用。现用碳酸钙模拟水垢成分，进行实验，观察现象。


乙酸能使碳酸钙溶解        柠檬汁能使碳酸钙溶解      乙醇不能使碳酸钙溶解
      具有酸性                  具有酸性                  不具有酸性
活动二：思考与交流
1.乙酸、柠檬酸为什么具有酸性？乙醇不具有酸性？
2.分析乙酸、柠檬酸和乙醇的结构简式，结合实验现象推断乙酸、柠檬酸分子中能使其表现出酸性的原或原子团。

        
板书：物质的结构决定物质的性质。乙酸和柠檬酸分子均含有特殊的原子团-----羧基，正是羧基决定了这两种物质具有酸性。
思考；
什么是官能团？
官能团：
有机化合物分子中，比较活泼、容易发生反应并决定着某类有机化合物共同特性的原子或原子团。
常见的官能团有哪些呢？


板书：
1.有机化合物的分子结构通常包括碳骨架与官能团两部分，其中官能团决定着有机化合物的化学特性。
2.掌握有关官能团的知识，可以帮助我们更好的认识有机化合物的结构和性质。
3.认识有机化合物官能团及其化学特性，可以对物质进行鉴别、分离、提纯等。
活动三：阅读课本P84页内容，说说什么是烃的衍生物？
有机化合物分子含有除碳、氢之外的其他元素原子，可看作烃分子中的氢原子被其他原子或原子团代替后的产物，这样的有机化合物统称为烃的衍生物。
活动四：迁移·应用

• 生产和生活中许多有重要用途的有机化合物结构较复杂，它们的分子含有一些常见官能团。请标示出下列有机化合物分子中的官能团并写出其名称。
  

2.下列说法不正确的是 （    ）
A.有机物可以分为烃和烃的衍生物两大类
B.官能团是决定有机物特性的原子或原子团
C.烃可以分为链状烃和环状烃
D.烃的衍生物一定含有氧元素
3.下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是(　　)
A．甲烷与氯气的物质的量之比为1∶1，混合发生取代反应只生成CH3Cl
B．甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中CH3Cl最多
C．甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物
D．1 mol甲烷生成CCl4最多消耗2 mol氯气


  本节课主要任务是通过活动让学生认识取代反应、官能团、烃的衍生物的含义，根据课标要求不易深入教学，只是简单介绍，因此课堂容量较小，所以主要是通过活动探究的形式让学生认识和了解三个概念，对于官能团限于学生刚刚接触有机物，因此不易介绍太多，主要是本周后续内容所介绍的物质，因此不要求对官能团进行记忆，但在授课时增加了碳碳叁键和醛基的介绍。