08（必修2）认识有机化合物的一般性质碳原子的成键特点（2）（教案1）

skybamboo · 发表于 5 天前

第三章　简单的有机化合物
第1节　认识有机化合物

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。

有机化合物结构的多样性、认识有机化合物中的官能团、同分异构现象和同分异构体

有机实物样本、酒精、汽油、植物油、聚乙烯塑料、碘水、碳酸钙、白醋、柠檬汁、有机化合物分子球棍模型拼插配套学具、试管（多支）、烧杯等。

第一课时认识有机化物的一般性质碳原子的成键特点
【投影】视频“神奇的碳元素”
【引入】碳是100多种元素中，比较特殊在一种元素，碳元素形成的化合物占已发现元素的95%以上，已达上亿种。大多数含有碳元素的化合物属于有机化合物。且新的有机化合物仍在不断地被发现或合成出来。有机化合物在食品、材料、能源、药物等领域都发挥着举足轻重的作用。这节课我们一起来认识一下有机物的性质和结构。
【投影】

在日常生活中，有机化合物几乎随处可见。你能说出哪些物质是有机化合物吗？想一想，它们在组成和结构上有哪些特点？它们的哪些性质可以被人们利用？
学生：根据初中所学知识和生活经验回答
【投影】人类生活、生产中的一些有机化合物
【总结】有机化合物在食品、材料、能源、药物等领域都发挥着举足轻重的作用。研究有机化合物的组成、结构、性质及合成，将研究成果应用于实践，使我们的生活变得越来越美好。
【问题】有机化合物的应用是由它们的性质决定的，那么，有机化合物的性质又是怎样的呢？
【板书】一、认识有机化合物的一般性质
【观察思考】生活中的许多物质都是有机化合物或由有机化合物组成的混合物，如酒精、汽油、植
物油、聚乙烯塑料等。有机化合物通常会有哪些性质？请通过观察下列实验的现象，了解有机化合物的性质。
【实验演示】
实验 1：用棉签蘸取酒精，涂抹在手上，观察现象并感受能量变化。
实验 2：向两支试管中加入适量水，然后分别加入体积相近的汽油和酒精，振荡试管，观察现象。
实验 3：用坩埚钳夹取一片聚乙烯塑料，置于酒精灯火焰上加热至燃烧，观察现象。
实验 4：向试管中加入适量碘水，再滴入适量植物油，振荡后静置，观察现象。
学生：观察实验，描述实现现象
【投影总结】

实验	现象	结论
实验1	酒精逐渐消失，温度降低。	酒精易挥发
实验2	汽油与水分层，汽油在上层；酒精与水互溶不分层。	汽油密度小，不溶于水；酒精可以和水互溶。
实验3	明亮火焰，冒黑烟	乙烯塑料易燃烧
实验4	水层变为无色，植物油层变为紫红色	碘更易容溶于植物油

【思考】根据以上实验你能得出哪些结论？这些实验对你认识有机化合物的性质有何启示？
学生：思考回答
【投影总结】有机化合物的一般性质

【投影】身边的化学阻燃保温材料
【问题】有机化合物的性质是由它们的结构决定的，那么，有机化合物的结构又有什么特点呢？有机物种类繁多的原因是什么？
【板书】二、认识有机化合物的结构特点
【讲述】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。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。
【投影】烃——仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物，也叫作碳氢化合物。
最简单的烃，也是最简单的有机化合物CH4。
【问题】碳原子是如何和其他元素形成化合物的呢？
【观察思考】请同学们完成课本P78页“观察·思考 ”栏目
【总结】甲烷分子中，碳原子最外层的 4 个电子分别与 4 个氢原子的核外电子形成 4 对共用电
子，即碳原子与 4 个氢原子形成 4 个共价单键。甲烷分子中的 5 个原子不在同一平面内，而是形成了一个正四面体形的结构：碳原子位于正四面体的中心，4 个氢原子分别位于正四面体的 4 个顶点，任意两个碳氢键之间的夹角均为 109°28′。
【投影】甲烷的分子式、电子式和空间结构示意图。

【总结】碳原子最外层的 4 个电子分别与 4 个氢原子的核外电子形成 4 对共用电子，5 个原子不在同一平面内，而是形成了一个正四面体形的结构。
【投影】1.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。
【质疑】在有机化合物分子中，碳原子可能以哪些成键方式满足“碳四价”原则？碳原子和碳原子之间是否可以形成共价键？有几种成键方式？
【引入】碳原子不仅可以通过共价键与氢原子结合形成分子，还可以彼此之间通过共价键构成碳链或碳环，形成含有更多碳原子的分子。请大家完成教材P79“活动探究”。
【投影】有机化合物的结构式书写及命名方法，进行活动探究的指导
结构式：是用元素符号和短线“—”表示分子中原子的排列顺序和成键方式的式子。
结构简式：将结构式中表示单键的短线“—”省略后的式子。
简单的有机化合物（分子不含支链）通常按分子含有的碳原子数来命名。

【活动探究】小组合作，根据提供的学具完成“活动探究”，通过搭建有机化合物分子的球棍模型，认识有机化合物的结构特点。
【展示】小组展示自己搭建的球棍模型作品
【投影】

【投影总结】
1.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。
【思考】碳原子的成键特点是有机化合物种类繁多的根本原因。如何对繁多的有机化合物物进行分类？碳原子不同的成键方式对有有机物的结构有何影响？
【自主学习】自主阅读教材P80—81页内容，了解烃的分类和不同烃类的结构特点。
【总结】根据碳原子的不同链接方式，可将烃分为链烃和环烃，链烃又可以分为饱和链烃和不饱和链烃。
【投影】

【总结】碳原子的链接方式不同，形成分子的空间构型也不同。乙烷为空间立体结构，乙烯为平面结构、乙炔为直线形结构。
【投影】

【过度】碳原子链接方式相同的有机物，组成和结构也具有一定的相似性，化学性质也相似。
【观察探究】观察甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷的元素组成和分子结构特点。思考烷烃在分子在组成上有何规律？

【总结】相邻烷烃分子在组成上均相差一个 CH 2 原子团。烷烃的分子式可以用通式C n H 2n+ 2 表示。像这种结构相似、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。
【投影】
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。
【迁移应用】判断下列说法是否正确
(1)含有碳、氢元素的有机物一定是烃。       (　　) 提示:×。只含有碳、氢两种元素的有机物属于烃。
(2)分子式为C4H10的有机物属于烷烃。       (　　) 提示:√。分子组成符合CnH2n+2的烃一定是烷烃。
(3) 同系物之间相对分子质量相差14或14的整数倍。(　　)提示:√
(4) 同系物的化学性质基本相似。(　　)    提示:√。
(5)碳氢原子个数比不相等的烃，一定不互为同系物(　　) 提示:×。
【课堂小结】

本节课教学以典型有机化合物的学习为切入点，引导学生在初中有机化合物常识的基础上进一步从结构的角度，加深对有机化合物的整体认识。本节课特别强调从学生生活实际对有机物的使用出发，按照用途——性质——结构的思路从性质实验开始组织教学内容，尽力渗透结构分析的观点，使学生的认识在初中知识的基础上有所提高。教学中注意不盲目扩充教材所涉及物质的性质和内容，注意从结构角度适当深化学生对有机化合物的认识，使学生了解学习和研究有机化合物的一般方法，形成一定的结构分析角度，初步建立以结构解释性质，性质决定用途的思路。

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[鲁科版] 08（必修2）认识有机化合物的一般性质碳原子的成键特点（2）（教案1）