|
|
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。
有机化合物结构的多样性、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。
第三课时同分异构现象和同分异构体
【情景思考】化学家维勒测定了氰酸的化学成分，指出它是由碳、氮、氢、氧4种元素组成的。22岁的维勒发表了平生第二篇论文，公布了他所定的氰酸的化学成分。就在维勒发表第三篇论文时，格麦林教授提醒他:"请你注意一下德国化学家李比希刚发表的论文!"那时候的李比希，才20岁。
维勒赶紧查阅了李比希的论文。奇怪，李比希测定了一种"雷酸"的化学成分，竟跟氰酸差不多!氰酸跟雷酸，化学性质截然不同，氰酸很安定，雷酸很易爆炸。不同的化合物，怎么会具有相同的成分?
【引入】在研究分子式为 C 4 H 10 的烷烃的组成和性质时，人们发现 C 4 H 10 表示的烷烃有两种。这两种烷烃的组成和相对分子质量完全相同，但性质却有一定的差异。请大家阅读教材P84页最后一段和P85第一段，自主探究两种丁烷性质差异的原因。
【自主阅读】学生阅读教材，得出结论
【板书】3. 同分异构现象和同分异构体
【提问】学生交流自己的阅读收获
【总结】正丁烷和异丁烷分子的组成相同但结构不同（图 3-1-14）。正丁烷分子中的碳原子
相互结合形成一条直链，而异丁烷分子中的碳原子相互结合形成的碳链带有支链，正是分
子结构的不同才造成二者性质上的差异。
【投影】
【质疑】其他的有机物是否也具有类似的现象呢？请大家完成教材“交流研讨”栏目
【交流研讨】请你与组内同学合作，用不同颜色和大小的小球分别代表碳原子和氢原子，尽可能多地搭建符合以下两种分子式的烷烃分子的球棍模型，并将相应的结构式和结构简式填入表格。
【投影】表格，展示结果以及球棍模型
物质
| 结构式
| 结构简式
| C4 H10
| | | C5 H12
| | |
【思考讨论】比较搭建出来的两组模型，说出它们在分子结构上的相似之处和不同之处。
【提问】学生思考讨论结果
【总结】两组模型的组成元素和分子式相同，但碳原子的连接方式不同。两种或多种化合物具有相同的分子式却具有不同的分子结构的现象，叫作同分异构现象；分子式相同而分子结构不同的化合物互称为同分异构体。例如正丁烷和异丁烷互称为同分异构体。
【投影】
【质疑】一般来说，烷烃分子中的碳原子越多，它的同分异构体就越多。丁烷有2种同分异构体，戊烷有3种同分异构体。你知道己烷有几种同分异构体吗？
【迁移应用】试分析己烷C6H14共有多少种同分异构体，写出相应的结构简式。
【交流展示】学生相互交流自己的结果，并说明自己的思路。
【归纳总结】1.烷烃同分异构体的书写
(1)方法速记口诀:主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列对、邻到间。
(2)书写原则与操作思路:选择最长的碳链为主链;找出中心对称线;碳原子必须满足四个键;主链上的链端不能接甲基,主链上的第二个碳原子或倒数第二个碳原子不能接乙基,否则主链会改变,而容易出现重复结构。
【投影】己烷C6H14同分异构体书写过程
(1)将分子中全部碳原子连成直链作为主链。C—C—C—C—C—C
(2)从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基),依次连在主链中心对称线(虚线)一侧的各个碳原子上,此时碳骨架有两种:
(3)从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧或两侧的各个碳原子上,此时碳骨架结构有两种:
【总结】在有机化合物中，同分异构现象非常普遍。同分异构现象是有机物种类繁多的又一原因。
【迁移应用】丁烷有2种同分异构体，则两种丁烷和氯气发生取代反应生成的一氯代物有几种?
【归纳总结】2.“等效氢法”判断一卤代烃的数目
(1)连在同一碳原子上的氢原子等效。
(2)同一个碳原子上所连接的甲基(—CH3)上的氢原子等效。
(3)处于对称位置上的氢原子等效。
烃分子中等效氢原子有几种,则该烃一卤取代物就有几种同分异构体。
【思考】互为同分异构体的物质之间有何关系呢？请大家交流研讨以下问题。
1. 同分异构体之间最简式、相对分子质量、各元素的百分含量、熔沸点一定都相同吗?
2.相对分子质量相同，各元素的百分含量相同的物质，一定互为同分异构体吗？
3.是否所有的烷烃都有同分异构体?举例说明。
【交流研讨】学生小组交流研讨
【交流展示】小组展示研讨结果
【课堂练习】下列物质中互为同分异构体的有____________；互为同位素的有___________；
互为同素异形体的有____________；是同一物质的有________________。(用序号填写)
【板演】学生完成题目，找同学板演答案。
【质疑】同位素、同素异形体、同系物、同分异构体之间有何区别？请大家根据学过的知识完成学案表格。
【投影】
比较
概念
| 定 义
| 化学式
| 结 构
| 性 质
| 同位素
| | | | | 同素异形体
| | | | | 同分异构体
| | | | | 同系物
| | | | |
【归纳总结】根据表格归纳总结是个概念的区别。学生进行归纳整理。
【课堂小结】通过两节课的学习，我们学习了有机化合物的结构特点。碳原子的成键特点和同分异构现象是有机物种类繁多的原因，有机物中的官能团决定了有机物的某些特性。
【投影】
本节课主要是通过对丁烷和戊烷结构的探究，使学生认识到同分异构现象是有机物结构中存在的一种普遍现象。由于内容较少，所以适当介绍了烷烃同分异构体的写法以及一卤代物种类的判断方法。同时对学过的同位素、同素异形体、同系物和同分异构体概念进行对比总结，加深学生对四个概念的理解和掌握。
|
|
川公网安备51152402000101号 )|网站地图
发表于