7.1.1以史明慧AI创新认识有机物+++教学设计++2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

以史明慧，AI创新认识有机物教学设计课程名第七章第一节认识有机化合物第1课时以史明慧，AI创新认识有机物授课类型新授课授课对象授课时间课时1课时教材必修第二册（人教版）教学目标以史明慧，通过了解有机化合物定义的发展史，认识有机物，培养学生的批判性思维，破除“静态知识”的误区；掌握甲烷的分子结构及碳原子的成键特点，认识有机物种类多样性的原因，深化结构决定性质意识；通过AI智能软件使有机化合物结构可视化，培养学生的科学探究与创新意识；充分利用互联检索功能，让学生认识碳原子的同分异构现象，重塑教学模式，提升课堂效率。教学重点、难点重点：从物质分类、化学键、有机分子结构的多样性角度辨识和探析有机化合物的结构和性质。难点：认识同分异构现象和同分异构体。核心素养1.通过有机化合物中碳原子的成键特点，能从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系，形成“结构决定性质，性质决定应用”的观念。2.能依据物质及其变化的信息建构模型，建立解决复杂化学问题的思维框架。教学方法和手段PPT演示、AI智能软件教学过程(表格描述)教学环节主要教学活动设置意图引入新课【视频展示】视频展示科技前沿“空气变馒头”，指出科技对人类社会发展的重要性。以超传统观念“CO2变淀粉”的科学实践引入，激发学生兴趣，培养学生的创新思维和科研素养。讲授新课【过渡】通过介绍“空气变馒头”转化过程中重要无机、有机、无机-有机复合催化剂，引导学生初步建立分类意识。同学们在生活中也经常会听到“有机”“无机”等词汇，那在化学学科中到底什么是有机物呢？这是个既抽象又具体的问题，一时间还真不好说。其实，这个问题也困扰了化学家们半个世纪。【PPT展示】一、以史明慧，现代有机化合物定义的确立科学理论的构建是无数科学家通过持续探索、反复验证、不断修正而逐步完善的过程，这正是科学精神的生动诠释。从有机化合物定义的演变历程可见，18~19世纪，化学界认为有机物只能通过生物体内的“生命力”合成，这就是贝采利乌斯的“生命力论”。然而1828年，维勒通过首次在实验室合成了有机物（尿素），这动摇了“生命力论”的根基。虽然当时很多科学家不认可维勒的实验，但随着元素分析法的发展和更多的有机化合物被人工合成，1851年凯库勒提出“有机物是含碳的化合物”，首次以元素组成定义有机物。一直到1874年，肖莱马在前人研究基础上提出更精确的定义：“有机物是碳氢化合物（烃）及其衍生物”，也是我们高中阶段对有机化合物的定义：【有机化合物的定义】大多数含碳的化合物，一般还有H元素，可能含有O、N、P、S等元素注意：CO2、CO、碳酸及其盐、硫氰化物、氰化物、碳化物(SiC)等属于无机物。【有机物的性质特点】①大多数难溶于水、易溶于有机溶剂；②多数是非电解质，不易导电；③熔沸点低，多数易燃易分解；④多数有机物反应复杂，速率慢，需加热或催化剂，常伴有副反应；⑤有机化学方程式用“→”连接，而不用“＝”。【过渡】图片展示生活中常见的有机物及其主要组成元素【思考】碳元素如何以独特化学属性构筑起超千万种有机化合物的浩瀚体系？这一分子构造奇迹背后的成因究竟藏有何种奥秘？【过渡】要解答这一问题，我们就需要回顾碳原子的结构特点。首先请大家写出碳原子和甲烷的电子式，思考碳原子如何能实现稳定的结构呢？【学生】书写碳原子和甲烷的电子式，并回答：碳原子最外层有4个电子，既不容易失去电子，也不容易得到电子，可以通过和原子共用电子形成共价键从而达到8电子的稳定结构。因此在甲烷分子中，碳原子与四个氢原子形成了4个碳氢键。【PPT展示】二、有机物中碳原子的成键特点1.成键数：碳原子可以形成4根稳定的共价键2.成键类型：C原子间可形成单键、双键、叁键3.碳骨架形式C原子间可形成碳链或碳环【PPT展示】以最简单的有机物-甲烷为例碳原子分别与四个氢原子共用电子对，形成4根C-H共价键。【思考与讨论】甲烷的真实结构是如图所示的平面结构吗？根据碳原子的成键特征，有机物又是如何成键的呢？结构如何？【AI智能软件演示】Kingdraw软件演示有机化合物结构1.展示甲烷的结构-3D结构（球棍模型、键线式、空间填充模型）2.利用智能软件绘画有机物并展示其三维立体结构【课堂小结】在软件演示有机物结构过程中涉及到的几种有机物结构的表示方法【练习】尝试使用软件，根据化学式画三维立体结构。要求：包含以下结构单元。【学生展示】学生展示由相同的结构单元组成的不同的有机化合物。【引入同分异构体】分子式相同但是结构式不同的物质称作同分异构现象。【同分异构体】具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。【思考】如何根据分子式写出可能具有的同分异构体呢？有机物种类如此之多，应该如何研究其性质呢？【过渡】请同学们思考以上问题，咱们下节课继续学习以史明慧，通过了解有机化合物定义的发展史，认识有机物，培养学生的批判性思维，破除“静态知识”的误区；书写碳原子的结构示意图从最外层电子数分析碳原子成键特点，理解有机物种类多样的原因。通过AI智能软件使有机化合物结构可视化，生动形象的展示有机物结构的表示发方法。让学生从实际操作感受多种结构单元按照不同的排列组合可以构成不同结构的有机物，深入浅出的理解同分异构的概念，提升学生的学习兴趣。课堂练习表达形式分子结构示意图模型模型原子空间位置关系结构特点实验数据表明，甲烷分子中的5个原子(填“在”或“不在”)在同一平面上，而是形成了的空间结构。碳原子位于正四面体的，4个氢原子分别位于4个。分子中的4个C—H键的长度和强度，相互之间的夹角。1.甲烷结构的练习：2.下列关于有机物的说法正确的是（）A.凡是含碳元素的化合物都属于有机物B.有机物只含有碳、氢两种元素C.有机物不仅存在于动植物体内,而且可以通过人工合成D.燃烧生成CO2和H2O的有机物中一定含有碳、氢、氧三种元素3.有机物种类繁多的主要原因是（）A.有机物的分子结构十分复杂B.碳原子能与其他原子形成4个共价键,且碳原子之间也能相互成键C.有机物除含碳元素外,还含有其他多种元素D.自然界中存在多种形式的、大量的有机物4.下列不属于碳原子成键特点的是（）A．易失去最外层的电子形成离子B．最外层电子能与其他原子的外层电子形成共用电子对C．能够形成单键、双键和三键D．每个碳原子最多与其他原子形成4个共价键5.碳原子不同结合方式使得有机物种类繁多，下列碳原子的结合方式中错误的是（）ABCD课堂小结1.知道有机化合物是有空间结构的，以甲烷为例认识有机物中碳原子的成键特点