新人教高中化学选修5第一章全章教案资料

课题：第一章 认识有机化合物第一节 有机化合物的分类教学目的知识技能1、了解有机化合物常见的分类方法2、了解有机物的主要类别及官能团过程方法根据生活中常见的分类方法，认识有机化合物分类的必要性。利用投影、动画、多媒体等教学手段，演示有机化合物的结构简式和分子模型，掌握有机化合物结构的相似性。价值观体会物质之间的普遍联系与特殊性，体会分类思想在科学研究中的重要意义重 点了解有机物常见的分类方法； 难 点了解有机物的主要类别及官能团板书设计第一章 认识有机化合物第一节 有机化合物的分类一、按碳的骨架分类二、按官能团分类教学过程引入我们知道有机物就是有机化合物的简称，最初有机物是指有生机的物质，如油脂、糖类和蛋白质等，它们是从动、植物体中得到的，直到1828年，德国科学家维勒发现由无机化合物通过加热可以变为尿素的实验事实。大多数含碳元素的化合物叫有机物我们先来了解有机物的分类。板书第一章 认识有机化合物第一节 有机化合物的分类讲高一时我们学习过两种基本的分类方法交叉分类法和树状分类法，那么今天我们利用树状分类法对有机物进行分类。今天我们利用有机物结构上的差异做分类标准对有机物进行分类，从结构上有两种分类方法：一是按照构成有机物分子的碳的骨架来分类；二是按反映有机物特性的特定原子团来分类。板书一、按碳的骨架分类 链状化合物（如CH3CH2CH2CH2CH3） (碳原子相互连接成链)1、有机化合物 脂环化合物（如 ）不含苯环 环状化合物 芳香化合物（如 ）含苯环讲在这里我们需要注意的是，链状化合物和脂环化合物统称为脂肪族化合物。而芳香族化合物是指包含苯环的化合物，其又可根据所含元素种类分为芳香烃和芳香烃的衍生物。而芳香烃指的是含有苯环的烃，其中的一个特例是苯及苯的同系物，苯的同系物是指有一个苯环，环上侧链全为烷烃基的芳香烃。除此之外，我们常见的芳香烃还有一类是通过两个或多个苯环的合并而形成的芳香烃叫做稠环芳香烃。过烃分子里的氢原子可以被其他原子或原子团所取代生成新的化合物，2、烃和烃的衍生物官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团，下面让我们先来认识一下主要的官能团。板书二、按官能团分类讲官能决定了有机物的类别、结构和性质。一般地，具有同种官能团的化合物具有相似的化学性质，1、具有多种官能团的化合物应具有各个官能团的特性。同系物的结构相似即指官能团种类和个数相等。2、 官能团、基、根（离子）：基是有机物分子里含有的原子或原子团，不一定是官能团。写出甲基、氢氧根、羟基的结构式和电子式3、 有机物的主要类别、官能团和典型代表物类别官能团名称、结构式、电子式代表物名称、结构简式烷烃甲烷CH4烯烃 (碳碳双键)乙烯H2C=CH2炔烃CC(碳碳三键)乙炔HCCH芳香烃苯卤代烃X(卤素原子)溴乙烷C2H5Br醇OH(羟基)乙醇C2H5OH酚苯酚C6H5OH醚 (醚键)乙醚CH3CH2OCH2CH3醛 (醛基)乙醛CH3CHO酮 (羰基)丙酮CH3COCH3羧酸 (羧基)乙酸CH3COOH酯 (酯基)乙酸乙酯CH3COOCH2CH3小结本节课我们要掌握的重点就是认识常见的官能团，能按官能团对有机化合物进行分类。教学回顾：第二节 有机化合物的结构特点教学目的知识技能1、理解有机化合物的结构特点 ；了解碳原子杂化方式与结构2、掌握甲烷、乙烯、乙炔的结构特点和同分异构体过程方法通过对同分异构体各题型的练习，要分析总结出对解题具有指导意义的规律、方法、结论，从“思考会”转变成“会思考”，真正提高学生的思维能力，对同分异构体及同分异构现象有一个整体的认识，能准确判断同分异构体及其种类的多少态度价值观1、体会物质之间的普遍性与特殊性2、认识到事物不能只看到表面，要透过现象看本质重 点有机物的成键特点和同分异构体的书写难 点同分异构体相关题型及解题思路知识结构与板书设计第二节 有机化合物的结构特点一、有机化合物中碳原子的成键特点1 有机化合物中碳原子的成键特点2、有机物结构的表示方法二、有机化合物的同分异构现象1、烷烃同分异构体的书写2、烯烃同分异构体书写步骤（1）先写出相应烷烃的同分异构体的结构简式：（2）从相应烷烃的结构简式出发，变动不饱和键的位置。烯烃同分异构体包括官能团异构、碳链异构、位置异构3、官能团异构4、等效氢法5、基元法6、二卤代物的同分异构体：定一移二法教学过程 第二节 有机化合物的结构特点一、有机化合物中碳原子的成键特点讲仅由氧元素和氢元素构成的化合物，至今只发现了两种：H2O和H2O2，而仅由碳元素和氢元素构成的化合物却超过了几百万种，这正是由于有机化合物中碳原子的成键特点所决定的。2 有机化合物中碳原子的成键特点碳原子最外层有4个电子，不易失去或获得电子而形成阳离子或阴离子。碳原子通过共价键与碳、氢、氧、氮、硫、磷等多种非金属形成共价化合物。连接元素、等科学实验证明，甲烷分子里，1个碳原子与4个氢原子形成4个共价键，构成以碳原子位中心，4个氢原子位于四个顶点的正四面体立体结构。键角均为10928。板书1、甲烷、乙烯、 乙炔、苯的分子结构（1）碳原子杂化方式（2）判断分子中共线、共面原子数的技巧审清题干要求审题时要注意“可能”、“一定”、“最多”、“最少”、“所有原子”、“碳原子”等关键词和限制条件。熟记常见共线、共面的官能团a CH4四面体结构，三原子共面；乙烯六原子共面；乙炔四原子共线；苯12原子共面，对角四原子共线b与三键直接相连的原子共直线，如、；c 与双键和苯环直接相连的原子共面，如、单键的旋转思想有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键，均可绕键轴自由旋转。2、 有机物结构的表示方法球棍模型、比例模型、分子式、最简式（实验式）、电子式（1） 分子式与不饱和度不饱和度（） 以饱和有机物为准，每缺少2个H原子即为一个不饱和度,所以不饱和度即为缺氢指数。如果已知有机物结构式或结构简式，根据：1个C=C、C=O、一个单键的环， =1；1个CC， =2；1个苯环， =4。如果已知有机物的化学式CnHmOx （m 2n）时，则该分子具有不饱和度：（2）讲结构式：有机物分子中原子间的一对共用电子(一个共价键)用一根短线表示，将有机物分子中的原子连接起来，若省略碳碳单键或碳氢单键等短线，成为结构简式。若将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况，每个拐点或终点均表示有一个碳原子，称为键线式。板书二、有机化合物的同分异构现象1、同系物：结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团的有机物称为同系物。特点是物理性质递变，化学性质相似。2、同分异构体：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。讲对于某一烷烃分子怎样判断它是否具有同分异构体，如有，又具有几种同分异构体，这是学习有机化学一个很重要的内容。我们必须学会判断并能够书写。今天，我们将学习一种常用的书写方法缩链法(减碳对称法)。板书1、烷烃同分异构体（1）减碳对称法例1、 614的同分异构体第一步：所有碳，一直链。第二步：原直链，缩一碳。缩下的碳，作支链。第三步：原直链，再缩一碳；缩下的碳，都作支链。讲缩去的两个碳原子可作为两个甲基或一个乙基。 小结要按照程序依次书写，以防遗漏。 每一步中要注意等效碳原子，以防重复。随堂练习写出己烷各种同分异构体的结构简式。讲以上这种（2）由于碳链骨架不同，产生的异构现象称为碳链异构。烷烃中的同分异构体均为碳链异构。进对于碳链异构的书写一般采用的方法是“减碳对称法”。包括两注意(选择最长的碳链作主链，找出中心对称线)，三原则(对称性原则、有序性原则、互补性原则)、四顺序(主链由长到短、支链由整到散、位置由心到边、排布由邻到间)（3）同分异构体只有一种的烷烃球形 CH4 C(CH3)4椭球 CH3CH3 C(CH3)3C(CH3)3问烃的同分异构体是否只有碳链异构一种类型呢？讲我们学习了烯烃的同分异构体的书写就知道了。板书2、烯烃同分异构体（1）先写出相应烷烃的同分异构体的碳链：（2）从相应烷烃的结构简式出发，变动不饱和键的位置。点击试题例2、 写出分子式为的烯烃的同分异构体的结构简式；（共5种）小结并板书烯烃同分异构体包括 讲上面已经学了碳链异构和位置异构，刚才所学的烯烃由于双键在碳链中位置不同产生的同分异构现象叫位置异构。还有一种同分异构类型是官能团异构。如乙醇和甲醚：CH3CH2OH（乙醇，官能团是羟基OH），CH3OCH3（甲醚，官能团是醚键 ），像这种有机物分子式相同，但具有不同官能团的同分异构体叫官能团异构。板书3、官能团异构小结随堂练习1、写出C5H11Cl的同分异构体4、等效氢法：位置等同的氢原子等效氢原则1、同一碳原子上的氢等效2、同一个碳上连接的相同基团上的氢等效3、互为轴面对称位置上的氢等效。写出分子式为C5H10O的醛的同分异构体5、基元法：烷基的同分异构体甲基 乙基各一种，丙基二种，丁基四种等效氢法、基元法适用于卤代烃、醇、醛、羧酸等基团在链端的有机物6、二卤代物的同分异构体：定一移二法（1）先写出一卤代物的结构（2）再由等效氢法写出二取代物（3）检查注意重复教学回顾：课题：第一章 第三节 有机化合物的命名教学目的知识技能理解烃基和常见的烷基的意义，掌握烷烃的习惯命名法以及系统命名法，能根据结构式写出名称并能根据命名写出结构式过程与方法1、 引导学生自主学习，培养学生分析、归纳、比较能力 2、通过观察有机物分子模型、有机物结构式，掌握烷烃、烯烃、炔烃、苯及苯的同系物同分异构体的书写及命名。情感态度价值观1、体会物质与名字之间的关系2、通过练习书写丙烷CH3CH2CH3 分子失去一个氢原子后形成的两种不同烃基的结构简式。体会有机物分子中碳原子数目越多，结构会越复杂，同分异构体数目也越多。体会习惯命名法在应用中的局限性，激发学习系统命名法的热情。重 点烷烃的系统命名法难 点命名与结构式间的关系知识结构与板书设计教学反思：课题第四节研究有机化合物的一般步骤和方法能力目标1、了解怎样研究有机化合物应采取的步骤和方法2、掌握有机化合物分离提纯的常用方法3、掌握蒸馏、重结晶和萃取实验的基本技能重 点有机化合物分离提纯的常用方法和分离原理难 点有机化合物分离提纯的常用方法和分离原理教学过程备注引入我们已经知道，有机化学是研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。那么，该怎样对有机物进行研究呢？一般的步骤和方法是什么？ 这就是我们这节课将要探讨的问题。第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法讲从天然资源中提取有机物成分，首先得到的是含有有机物的粗品。在工厂生产、实验室合成的有机化合物也不可能直接得到纯净物，得到的往往是混有未参加反应的原料，或反应副产物等的粗品。因此，必须经过分离、提纯才能得到纯品。如果要鉴定和研究未知有机物的结构与性质，必须得到更纯净的有机物。下面是研究有机化合物一般要经过的几个基本步骤：板书分离、提纯的方案1.根据溶解性差异结晶、过滤2.根据沸点差异蒸馏3.根据在不同溶剂中溶解性差异萃取分液4.根据化学性质采用加热、调、加试剂等使杂质转化，再用物理方法分离讲首先我们结合高一所学的知识了学习第一步分离和提纯。一、分离、提纯讲提纯混有杂质的有机物的方法很多，基本方法是利用有机物与杂质物理性质的差异而将它们分离。接下来我们主要学习三种分离、提纯的方法。1、蒸馏讲(1)定义：利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的操作过程。(2)条件：含少量杂质，该有机物具有热稳定性，且与杂质沸点相差较大（大于30 ）。投影演示实验1-1含有杂质的工业乙醇的蒸馏所用仪器：铁架台（铁圈、铁夹）、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接受器等。实验基本过程：含杂质工业乙醇 工业乙醇（95.6 ） 无水乙醇（99.5）强调特别注意：冷凝管的冷凝水是从下口进上口出。小结：蒸馏的注意事项1、注意仪器组装的顺序：“先下后上，由左至右”；3、蒸馏烧瓶盛装的液体，最多不超过容积的1/3；不得将全部溶液蒸干；4、需使用沸石（防止暴沸） ；5、冷凝水水流方向应与蒸汽流方向相反（逆流：下进上出）；6、温度计水银球位置应与蒸馏烧瓶支管口齐平，以测量馏出蒸气的温度；2、结晶和重结晶（1）定义：重结晶是使固体物质从溶液中以晶体状态析出的过程，是提纯、分离固体物质的重要方法之一。讲若杂质的溶解度很小，则加热溶解，趁热过滤，冷却结晶；若溶解度很大，则加热溶解，蒸发结晶（2） 重结晶步骤演示实验1-2（要求学生认真观察，注意实验步骤）加热溶解趁热过滤冷却结晶过滤洗涤烘干讲重结晶的首要工作是选择适当的溶剂，要求该溶剂：溶剂选择（1）杂质在此溶剂中的溶解度很小或溶解度很大，易于除去；（2）被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度，受温度的影响较大。3、萃取（1）所用仪器：烧杯、漏斗架、分液漏斗。（2）萃取：利用溶液在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来，前者称为萃取剂，一般溶质在萃取剂里的溶解度更大些。分液：利用互不相溶的液体的密度不同，用分液漏斗将它们一一分离出来。投影基本操作：.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液； .将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔,使漏斗内外空气相通漏斗里液体能够流出 .使漏斗下端管口紧靠烧怀内壁;及时关闭活塞，不要让上层液体流出.分液漏斗中的下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。投影注意事项：、萃取剂必须具备两个条件：一是与溶剂互不相溶；二是溶质在萃取剂中的溶解度较大。、检查分液漏斗的瓶塞和旋塞是否严密。、萃取常在分液漏斗中进行，分液是萃取操作的一个步骤，必须经过充分振荡后再静置分层。、分液时，打开分液漏斗的活塞，将下层液体从漏斗颈放出，当下层液体刚好放完时，要立即关闭活塞，上层液体从上口倒出。学生阅读科学视野小结本节课要掌握研究有机化合物的一般步骤和常用方法；有机物的分离和提纯。包括操作中所需要注意的一些问题教学回顾：课题第一章 第四节2能力目标1、掌握有机化合物定性分析和定量分析的基本方法2、了解鉴定有机化合结构的一般过程与数据处理方法3、通过对典型实例的分析，初步了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法，并能根据其确定有机化合物的分子式4、通过有机化合物研究方法的学习，了解燃烧法测定有机物的元素组成，了解质谱法、红外光谱、核磁共振氢谱等先进的分析方法重 点有机化合物组成元素分析与相对分子质量的测定方法难 点分子结构的鉴定教学过程备注引入上节课我们已经对所要研究的有机物进行了分离和提纯，接下来进行第二步元素定量分析确定实验式。板书二、元素分析与相对分子质量的测定1、元素分析思考与交流如何确定有机化合物中C、H元素的存在？讲（1）、定性分析：确定有机物中含有哪些元素。（李比希法）一般讲有机物燃烧后，各元素对应产物为：CCO2，HH2O，若有机物完全燃烧，产物只有CO2和H2O，则有机物组成元素可能为C、H或C、H、O。（2）定量分析：确定有机物中各元素的质量分数。（李比希法）讲元素定量分析的原理是将一定量的有机物燃烧，分解为简单的无机物，并作定量测定，通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数，然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比，即确定其实验式。以便于进一步确定其分子式。阅读例题例、某含C、H、O三种元素的未知物A，经燃烧分析实验测定该未知物中碳的质量分数为52.16%，氢的质量分数为13.14%。（1）试求该未知物A的实验式（分子中各原子的最简单的整数比）。讲实验式和分子式的区别：实验式表示化合物分子所含元素的原子数目最简单整数比的式子。分子式表示化合物分子所含元素的原子种类及数目的式子。思考与交流若要确定它的分子式，还需要什么条件？讲（3）确定有机化合物的分子式的方法：（一）由物质中各原子（元素）的质量分数 各原子的个数比(实验式)由相对分子质量和实验式 有机物分子式 （二）有机物分子式 知道一个分子中各种原子的个数 1mol物质中的各种原子的物质的量 1mol物质中各原子（元素）的质量除以原子的摩尔质量 1mol物质中各种原子（元素）的质量等于物质的摩尔质量与各种原子（元素）的质量分数之积 投影总结确定有机物分子式的一般方法（1）实验式法：根据有机物各元素的质量分数求出分子组成中各元素的原子个数比（最简式）。求出有机物的摩尔质量（相对分子质量）。（2）直接法：求出有机物的摩尔质量（相对分子质量）根据有机物各元素的质量分数直接求出1mol有机物中各元素原子的物质的量。确定相对分子质量的方法有：（1）M = m/n （2）根据有机蒸气的相对密度D，M1 = DM2 （3）标况下有机蒸气的密度为g/L， M = 22.4L/mol g/L讲有机物的分子式的确定方法有很多，在今后的教学中还会进一步介绍。今天我们仅仅学习了利用相对分子质量和实验式共同确定有机物的基本方法。应该说以上所学的方法是用推算的方法来确定有机物的分子式的。在同样计算推出有机物的实验式后，还可以用物理方法简单、快捷地测定相对分子质量，比如质谱法。2、相对分子质量的测定质谱法（MS）(1) 质谱法的原理：用高能电子流轰击样品，使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子，在磁场的作用下，由于它们的相对质量不同而使其到达检测器的时间也先后不同，其结果被记录为质谱图。强调以乙醇为例，质谱图最右边的分子离子峰表示的就是上面例题中未知物A（指乙醇）的相对分子质量。投影图1-15 思考与交流质荷比是什么？如何读谱以确定有机物的相对分子质量？分子离子与碎片离子的相对质量与其电荷的比值。由于相对质量越大的分子离子的质荷比越大，达到检测器需要的时间越长，因此谱图中的质荷比最大的就是未知物的相对分子质量。过渡好了，通过测定，现在已经知道了该有机物的分子式，但是，我们知道，相同的分子式可能出现多种同分异构体，那么，该如何进以步确定有机物的分子结构呢？下面介绍两种物理方法。板书三、分子结构的鉴定1、红外光谱（IR）板书(1)原理：由于有机物中组成化学键、官能团的原子处于不断振动状态，且振动频率与红外光的振动频谱相当。所以，当用红外线照射有机物分子时，分子中的化学键、官能团可发生震动吸收，不同的化学键、官能团吸收频率不同，在红外光谱图中将处于不同位置。从而可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。（2）作用：推知有机物含有哪些化学键、官能团。讲从未知物A的红外光谱图上发现右OH键、CH键和CO键的振动吸收，可以判断A是乙醇而并非甲醚，因为甲醚没有OH键。投影图1-17讲从上图所示的乙醇的红外光谱图上，波数在3650cm-1区域附近的吸收峰由O-H键的伸缩振动产生，波数在2960-2870cm-1区域附近的吸收峰由C