【2019】人教版高中化学选择性必修3 第一章 第一节 有机化合物的结构特点 教学设计

人教版(2019)高中化学选择性必修3第一章第一节有机化合第一节有机化合物的结构特点1.1.1有机化合物的分类在此基础上，本节教学设计主要是从学生已有的知识水平有机化合物有两种分类方法，一种是根据有机分子物分子中碳原子的连接方式分类，另一种则是按照官能团进行分类。通过分类方法的学习，认识分类思学科素养1.了解有机化合物的分类方法，认识一些重要的官能团学性质学性质讲义教具【教学过程】[引入]有机化学是在分子、原子水平上研究有机化合物的组成、结构、性质、转化及应用的科学。我们生活中的衣食住行都离不开有机化合物，有机化合物中的原子主要以共价键相结合，分子结构复杂，仅由碳元素和氢元素组成的烃类物质，目前结构已知的有上千种。有机化合物数量繁多，为便于研究，需要对其进行合理分类。学生活动]第2页共21页有机化合物一第3页共21页含有一个或多个苯环的烃，如含有一个或多个苯环的烃，如含一个或多个苯环的化合物，如分子中只含有一个苯环，苯环上的侧链全部为烷烃基，如CH₃、CH₂CH₃芳香烃官能团基根(离子)决定化合物特殊性质的原子或原子团化合物分子中去掉某些原子或原子团后，剩下的原子团指带电荷的原子或原子团电性电中性电中性带电荷不稳定，不能独立存在不稳定，不能独立存在融状态下或晶体中实例联系(4)有机物的主要类别、官能团和典型代表物类别官能团典型代表物结构名称名称结构简式烷烃一一甲烷烯烃乙烯—C=C一乙炔芳香烃一一苯类别典型代表物结构名称名称结构简式X卤素原子溴乙烷醇乙醇酚醚乙醚醛乙醛酮0丙酮乙酸酯0乙酸乙酯胺甲胺乙酰胺第5页共21页A.含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基B.含有苯环、羟基、羰基、羧基D.含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基【答案】A①取代反应②加成反应③消去反应④使溴水褪色⑤使KMnO4酸性溶【答案】A苯节教学设计主要是从学生已有的知识水平出发，学习有机化合物的分类方法，有机化合物有两种通过分类方法的学习，认识分类思想在有机化合物研究中的重要意义。提升学生应用分类思想的能第一章有机化合物的结构特点与研究方法第一节有机化合物的结构特点【教材分析】学生已经学习了取代反应、加成反应的反应特点、官能团、有机化合物的分类及共价键的形成。在此基础上，本节教学设计主要是从学生已有的知识水平出发，学习有机化合物中认识有机化学反应与有机化共价键的类型及共价键的极性的关系。能够从官能团和化学键的视角分学科素养1、认识有机化合物分子结构中碳原子的a.宏观辨识与微观探析：从原子轨道重叠的角度认识反应的难易关系，【引入】在有机化合物分子中，碳原子通过共用电子对与其他原子相连接形成不同类型的共价键，【过渡】极性键极性键非极性键共价键的分类：依据成键原子的不同，共价键分为极性键和非极性键。依据成键数目不同，共价键分为单键、双键、三键。根据成键原子的重叠方式的不同，分为o键和π键。阅读课本，回答下列问题1、o键和π键的成键方式及特点2、o键和π键的判断【讲解】1.共价键的类型(1)o键(以甲烷分子中CH为例)图1-1甲烧分子中的r键示意图①形成：氢原子的1s轨道与碳原子的一个sp3杂化轨道沿着两个原子核间的键轴，以“头碰头”的②特点：通过o键连接的原子或原子团可绕键轴旋转而不会导致化学键的破坏。(2)π键(以乙烯分子为例)①形成：在乙烯分子中，两个碳原子均以sp²杂化轨道与氢原子的1s轨道及另一个碳原子的sp²杂化轨道进行重叠，形成4个C—Ho键与一个C—Co键；两个碳原子未参与杂化的p轨道以“肩并②特点：π键的轨道重叠程度比o键的小，所以不如o键牢固，比较容易断裂而发生化学反应。通过π键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转。③o键的对称性：镜面对称【提问】单键、双键、三键中的o键和π键个数如何计算呢?【讲解】一般情况下，有机化合物中的单键是o键，双键中含有一个π键和一个o键，三键中含有一个o键和两个π键。(4)共价键的类型与有机反应类型的关系②例如：乙烯和乙炔分子的双键和三键中含有π键，能发生加成反应。【讲解】共价键的极性与有机反应【实验1-1】向两只分别盛有蒸馏水和无水乙醇的烧杯中各加入同样大小的钠(约绿豆大),观察现象。有气泡产生，乙醇与钠的反应没有水与钠的反应剧烈[现象分析](1)乙醇与钠反应放出氢气，原因在于乙醇分子中0-H极性较强，能够发生断裂(2)乙醇与钠的反应没有水与钠的反应剧烈，乙醇分子中氢氧键的极性比水分子中氢氧键的极性弱【讲解】醇分子中断裂的键是碳氧单键。【思考与讨论】请从化学键和官能团的角度分析下列反应中①共价键断裂需要吸收能量，有机化合物分子中共价键断裂的位置存在多种可能。有机化合物分子中1.下列关于o键和π键的理解错误的是()A.o键一般能单独形成，而π键一般不能单独形成B.o键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转D.碳碳双键中有一个σ键，一个π键，碳碳三键中有一个σ键，两个π键【解析】o键可以单独形成，且可以绕键轴旋转，而π键不能单独形成也不能绕键轴旋转，A、B两项正确；C项三种物质中o键为C—C键和C—H键，错误。2.下列说法正确的是()①共价键的本质是相互吸引的电性作用②共价化合物一定含共价键.一定不含离子键③水的非直线结构是由共价键的饱和性决定的⑥烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中的o键比烯烃中的o键稳定A.②⑤B.④⑥C.②③④【解析】共价键的本质是电性作用而不是相互吸引，①错；有离子键的化合物为离子化合物，所以共价化合物中没有离子键，②正确；水的非直线结构是由共价键的方向性决定的，③错；氯化铵中只有非金属元素，但是它是离子化合物，④错；稀有气体分子中没有共价键，⑤正确；烯烃比烷烃B.氢原子核外的s轨道重叠形成共价键【解析】电子云重叠说明电子在核间出现的概率增大，A选项正确；两个H原子之间形成s-s0云重叠)形成共价键，C选项不正确。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【解析】因碳原子有4个价电子，碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合时均形成共价键。碳第12页共21页A.该物质含有3种官能团本节教学设计主要是从学生已有的知识水平出发，学习有机化合物中的共价键，多角度认识共价键的类型，能从有机化合物分子中共价键断裂的位置分析有机化学反应，认识有机化学反应与有机化共价键的类型及共价键的极性的关系。第一章有机化合物的结构特点与研究方法第一节有机化合物的结构特点1.1.3有机化合物的同分异构现象认识有机物的分子结构决定于原子间的连接顺序，成键方式和空间排布，认识有机物存在构造异构和立体异构等同分异构现象，培养“微观探析与模型认知”的核心素养。为学生后续有机物的性质学科素养3、认识同分异构现象，掌握有机化合物同分异构体的书写，判断同分异构体数目定于原子间的连接顺序，成键方式和空间排布，认识养“微观探析与模型认知”的核心素养。事实证明，CH₂Cl₂有一种结构，范托夫于1874年提出：建立在平面结构基础上的化合物的结构式并不能反映它的真实结构，甲烷应该呈正四面体结构，后通过X-射线衍射得以证实，后来范托夫的碳价四面体学说不仅被许多实验事实证实，还解释了其他现象，氯溴碘代甲烷有两种异构体，互为对映异构体。同一时期，法国化学家勒贝尔提出了相同的观点，与范托夫共同开辟了立体化学的新篇【过渡】同分异构体现象在有机化合物中十分普遍，这也是有机化合物数量非常庞大的原因之【思考与讨论】正戊烷异戊烷新戊烷图1-3三种戊烷的分子结构模型相同点分子式相同不同点【讲解】构造异构碳架异构同分异构现象位置异构【学生】阅读教材p5表1-2,总结同分异构体的书写异构类别实例官能团异构乙醇【讲解】同分异构体的书写1.同分异构体的书写规律主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排布由邻到间。将主链上的碳原子取下一个作为支链，连接在剩余主链的中间碳上在端点碳原子上整到散的支链接号碳上：,根据碳链中心对称，将—CH₃连在对称轴的右侧就会与左基，按照位置由近至远的顺序依次移动另外一个甲基，注意不要重复。即两个甲基可分别连接的碳原子号码是：2和2、2和3、2和4、3和3。甲基—CH₃,即主链变为。主链有4个碳原子时不能连丙基和乙基，故只能连3个甲基—CH₃,在2号C原子上连两个甲基，3号C原子上连1个甲基，即(2)取代法(适用于醇、卤代烃异构)如书写分子式为C₄H₈的烯烃的同分异构体(插入双键),双键可分别在①、②、③号位置：(4)芳香族化合物：两个取代基在苯环上的位置有邻、间、对3种。可能的类别及典型实例炔烃(CH=C—CH₂CH₃)、二烯烃(CH₂=CHCH=CH₂)、醇(C₂H₅OH)、醚(CH₃OCH₃)羧酸(CH₃CH₂COOH)、酯(HCOOCH₂CH₃、CH₃COOCH₃)、的六个甲基是等效的，18个氢原子都是的苯环的一氯代物有3×4=12种。键线式：将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况和官能团，每个拐点和终点均表示一种碳原子键线式：也称骨架式、拓扑式、折线简式，是在平面中表示分子结构的最常用的方法，在表示有机【检测反馈】C.乙烯与乙