高中化学-优质课碳原子的成键方式教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计【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。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。【重点难点】理解单键、双键和叁键明确碳原子的成键方式与空间构型的关系3.掌握极性键和非极性键的概念，初步形成“结构决定性质”的意识。【教学过程】教师活动学生活动设计意图【新课引入】【引入】甲烷、乙烯和苯是我们在化学必修课程中认识的有机化合物，你们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？【PPT展示】甲烷、乙烯、苯的结构及其主要化学性质【过渡】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。【观察思考】结构决定性质，性质反映结构。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。【思考回答】甲烷、乙烯和苯主要的化学性质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】【讲述】认识有机化合物结构和性质的关系，掌握通过结构分析性质、通过性质推断结构的方法，对于学习有机化学来说是非常重要的。有机化合物的结构是以分子中碳原子结合成的碳骨架为基础的，所以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，我们来进行一个交流研讨活动，首先，请看【知识支持】：单键、双键和叁键的定义。【PPT展示并讲述】单键、双键和叁键的定义【PPT展示】教材P16交流研讨图【问题】请你们考虑上述各分子中，1)与每个碳原子成键的原子数分别是多少？与碳原子成键的是何种元素的原子？3)每个碳原子周围有几对共用电子？4)每个碳原子周围都有什么类型的共价键？让同学间进行交流研讨并提问个别学生。【归纳总结】碳元素位于元素周期表第2周期ⅣA族，碳原子的最外电子层有四个电子，很难得失电子，通常以共用电子对的形式与其他原子成键，达到最外层8个电子的稳定结构。1、每个碳原子周围都有四对共用电子。2、碳原子最多与四个原子形成共价键，即四个单键。3、碳原子含有4个价电子，除了彼此间可以成键外，还跟多种原子（H、O、Cl、N等）形成共价键。4、碳原子易形成碳链、碳环、单键、双键、叁键等多种复杂的结构单元。碳原子成键方式的多样性，是有机化合物种类繁多的原因之一。【知识支持】：共价键的键参数【PPT展示并讲述】键能、键长、键角的定义【展示】甲烷分子的结构模型【讲述】甲烷分子中的碳原子与四个氢原子形成四个碳氢单键，任意两个键之间的夹角均为109.5°，整个分子呈正四面体形。研究证实，其他烷烃分子中的碳原子的成键方式都与甲烷分子中的碳原子相似。【展示】乙烯、乙炔的结构模型【讲述】在乙烯分子中，两个碳原子之间通过共用两对电子成键（双键），另外，每个碳原子又各和两个氢原子结合形成碳氢单键，相邻两个键的夹角均接近120°，乙烯分子是平面型分子。在乙炔分子中，两个碳原子之间通过共用三对电子成键（三键），另外，每个碳原子又各与一个氢原子结合形成碳氢单键，相邻两个键的夹角均为180°，乙炔分子是直线形分子。【迁移·应用】CH3—C≡C—CH=CH2分子中各原子间的空间构型【PPT展示】表格：碳碳单键、双键和叁键的键能及键长。【交流研讨】通过对化学必修课程的学习我们清楚将乙烯或乙炔通入溴水中溶液会退色，而将乙烷通入溴水中溶液颜色却无明显变化。根据上表所提供的数据，我们能否从键能的角度加以解释？【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。【交流·研讨】分析C—C和C—Cl形成过程，回答问题.【提问】极性键和非极性键判断的依据是什么？【讲述】：极性键、非极性键的概念，判断方法等。【概括整合】碳原子的成键方式1、单键、双键和叁健（碳原子的饱和程度）极性键和非极性键（共价键的极性）【课堂巩固】巩固练习1/21．关于单键、双键、叁键的说法正确的是（）A．单键的键长最短，键能最大。B．叁键的键长最短，键能最大。C．双键中两个键都活泼，加成时都断裂。D．只有碳原子间才能形成双键和叁键2、某有机物的结构如下，分析其结构并回答下列问题：CH3—CH＝CH—C≡C—CF3（1）写出其分子式_________（2）分子中有_____________个不饱和碳原子（3）分子中饱和碳原子有__________个（4）分子中的极性键有_________________【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。小组间交流研讨并回答问题。【对比归纳】形成规律性认识：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。【分析归纳】碳原子的成键方式与空间构型的关系—C—四面体型—C=C—平面型—C≡C— 直线型【观察思考、交流研讨】：学生观察思考，写出该物质的结构式，正确回答相应的问题。【观察思考、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。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】共用电子对是否发生偏移。即成键两原子是否相同当堂思考、巩固运用、回答问题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.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。使学生明确单键、双键、三键的结构与性质的相互关系：结构决定性质，性质体现结构。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。巩固提高，熟练运用【课堂总结】总结本节课的主要内容；【课后思考】共价键的极性对有机化合物的性质有什么影响？回忆。思考。明确重点巩固方法思路学情分析学生在初中化学及《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。且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，内容比较枯燥，学生认知比较困难，难以产生浓厚的兴趣。所以在教学过程中，应充分利用教材中提供的数据、结构、模型等，让学生主动参入，活跃思维，展开讨论，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。使学生深刻体会“结构决定性质，性质反映结构”的内涵。同时还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；对于有机物的空间结构和碳原子的成键特征是不少学生的易错环节，具体表现为不理解二卤代甲烷只有一种空间结构、书写有机物结构简式时碳原子不满足四个价键等。因此教学中要增强教学的直观性，培养学生的空间思维能力，具体做法是结合球棍模型或运用多媒体来讲解碳原子的成键特点和方式。同时近几年高考都有对有机化学用语的考察，学生书写不规范是普遍存在的问题。本章是有机化学深入研究的起始章节，因此有必要一开始就要很好地培养学生的有机物结构式和结构简式的书写习惯。效果分析本节课依据课程标准的要求较有效整合了教材，合理开发和利用了各种教育资源，教学内容的安排有利于教学目标的实现，较好地实现教学内容的优化和接受度。坚持采用启发式、探究式、参与式教学模式。有明确的问题导向，突破了教学重点和难点。教学过程中充分考虑教学目标、教学内容以及学生心理、学习特点的一致性，采用灵活、多样、求实的教学方法和手段，注重了现代教育技术在实际教学中的运用，尝试实现信息技术和数字教育资源与教学实施过程的融合。课堂教学目标达成度高，不同层次的学生均有收获。学生思维积极活跃，有认知冲突，有不同的问题解决方法，等等；师生交流对话充分，教学相长，形成民主和谐、相互尊重、合作探究的教学氛围，反映出浓厚的课堂文化。本节课能通过讲练结合、小组讨论的方式从不同角度引导学生思考问题，提高其知识迁移能力，寻找解决问题的途径，很好地促进了学生思维灵活性的发展，也很好地训练学生逐步领会“结构决定性质，性质反映结构”的内涵，把握其中的规律。教材分析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。本节教材在《化学2（必修）》原子结构和化学键知识的基础上进行有机化学结构理论方面的拓展，从碳原子的结构入手重点分析碳原子的成键特点及成键方式，以学生知道的有机化合物分子结构为例，展现碳原子成键方式的多样性，分析每种成键方式的特点及其对应的反应性；本节教材的重点和难点是理解单键、双键、和叁键，明确碳原子的成键方式与空间构型的关系，以及极性键和非极性键的概念，初步形成“结构决定性质”的意识。江苏版的教材对本章内容的处理分两条主线：一条为有机物结构特点的理论主线，另一条为研究方法的实验主线。其中前三节包括有机物的分类、结构、命名都是围绕有机物的结构展开的理论主线，目的就是使学生更好地建立有机化学学习的基本方法：结构决定性质。而另一条主线则是为有机化学实验的学习打下基础和伏笔，虽然这在中学化学阶段并没有很详细的展开，但是这对于将来可能继续深入学习化学的学生有着非常重要的启蒙作用。在本节的教学过程中，要充分利用好教材的“交流研讨”和“迁移应用”两个环节，然学生在“议中学，学中议”。教学中注意留给学生充分练习、讨论、交流的时间。教师可以参考和江苏两个版本的教材，设计阶梯式递进的问题，由易到难，循序渐进地让学生逐一认识碳原子的成键方式，有机化合物的结构与性质之间的相互关系。在教学过程中可将前二节适当整合，突出有机化合物的结构特点，其实不管是有机物的分类还是命名，都离不开对有机物结构的分析和理解。学生头脑中一定要建立起碳四价的结构模型特点，才能真正地学会用碳链构型对有机物分类，命名，写出正确的官能团的结构简式，理解同分异构体的含义。因此，前二节的教学，要通过充分的学生活动和练习如球棍模型的拼搭，将一些有机物的结构简式和键线式之间相互转化，使学生学会如何观察和分析一个有机物的结构简式（包括键线式）。本节内容的学习计划三课时：第一课时：碳原子的成键方式；第二课时：有机化合物的同分异构现象；第三课时：有机化合物结构与性质的关系； 评测练习1、下列各组有机物其结构中均有可能含有碳碳双键的是（）A．C3H6与C3H8B．C4H6与C3H8C．C5H10与C6H6D．C3H6与C3H8O2、关于单键、双键、叁键的说法正确的是（）A．单键的键长最短，键能最大。B．叁键的键长最短，键能最大。C．双键中两个键都活泼，加成时都断裂。D．只有碳原子间才能形成双键和叁键3、大多数有机物分子里的碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合的化学键是（）A、只有非极性键B、只有极性键C、有非极性键和极性键D、只有离子键4、甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是（）A、CH3Cl不存在同分异构体B、CH2Cl2不存在同分异构体C、CHCl3不存在同分异构体D、CCl4是非极性分子5、下列分子中所有原子不可能共处在同一平面上的是()A．C2H2B．CS2C．NH3D．C6H66、用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如下：该分子中含有的极性键个数是：（）A、3B、11C、12D、157、某烃的结构简式为：CH2-CH3∣CH≡C—C═CH—CH2—CH3分子中处于四面体结构中心的碳原子数为a,一定在同一平面内的碳原子数为b，一定在同一直线上的碳原子数为c，则a、b、c依次为（）A．4，5，3B．4，6，3C．2，4，5D．4，4，68、描述分子结构的下列叙述中，正确的是（）A．6个碳原子有可能都在一条直线上 B．6个碳原子不可能都在一条直线上C．6个碳原子有可能都在同一平面上D．6个碳原子不可能都在同一平面上9、酚酞是中学化学中常用的酸碱指示剂，其结构如下图所示，回答下列问题：酚酞的分子式为1个酚酞分子中含有个饱和碳原子和个不饱和的碳原子。酚酞分子中的双键有种，它们是；极性键有（写两种即可）—CH—CH—CH2COOHOOCCH3CH2=CH—CH2—CH≡C—OH（1）写出其分子式____________________（2）分子中有_____________个不饱和碳原子，分子中有___________种双键（3）分子中饱和碳原子有__________个，一定与苯环处于同一平面的碳原子有___个（4）分子中的极性键有________________________（写出两种即可）（5）推测该有机物的三条性质：①___________________________________②____________________________________③___________________________________课后反思本节课的成功之处在于把握住了学生自主学习、合作学习、师生合作的原则，充分发挥学生的积极性和主观能动性，创建了和谐而高效的课堂。在共同的学习中增进了师生感情，培养了学生学习的积极性，也使学生勇于发表自己的见解，活跃了课堂气氛。老师通过合理恰当地指导启发，使学生获得知识和方法技能；学生通过自我尝试与实践，克服学习障碍，突破难点，形成技能。这部分内容的理论性强，比较抽象，不容易理解，为此，采用了以旧引新、设问激疑等方法，在教学过程中充分发挥学生的主观能动性，使其积极主动参入到探究新知识的过程中，充分体现自主探究性学习。同时，在教学中通过学生对材料数据的阅读，很好地