1、第二节第二节 有机化合物的结构特点有机化合物的结构特点( (教学设教学设 计计) ) 第一课时 一有机物中碳原子的成键特点与简单有机分子的空间构型 教 学 内容 教 学 环 节 教学活动 设计意 图 教师活动 学生活 动 引 入 有机物种类繁多,有很 多有机物的分子组成相同, 但性质却有很大差异,为什 么? 结构决 定性质,结 构不同,性 质不同。 明确研 究有机物的 思路:组成 结构性 质。 有 机 分子的结 构是三维 的 设 置 情 景 多媒体播放化学史话: 有机化合物的三维结构。思 考:为什么范特霍夫和勒贝 尔提出的立体化学理论能 解决困扰 19 世纪化学家的 难题? 思考、 回答 激发
2、学 生兴趣,同 时让学生认 识到人们对 事物的认识 是逐渐深入 的。 有 机 物中碳原 子的成键 特点 交 流 与 讨 论 指导学生搭建甲烷、乙 烯、 乙炔、苯等有机物的 球棍模型并进行交流与讨 论。 讨论: 碳原子最外 层中子数是 多少?怎样 才能达到 8 电子稳定结 构?碳原子 的成键方式 有哪些?碳 原子的价键 总 数 是 多 少?什么叫 单键、 双键、 叁键?什么 叫不饱和碳 原子? 通过观 察讨论,让 学生在探究 中认识有机 物中碳原子 的 成 键 特 点。 有 机 物中碳原 子的成键 特点 归 纳 板 书 有机物中碳原子的成 键特征:1、碳原子含有 4 个价电子,易跟多种原子形 成
3、共价键。 2、易形成单键、双键、 叁键、碳链、碳环等多种复 师生共 同小结。 通过归 纳,帮助学 生 理 清 思 路。 杂结构单元。 3、碳原子价键总数为 4。 不饱和碳原子:是指连 接双键、叁键或在苯环上的 碳原子(所连原子的数目少 于 4) 。 简 单 有机分子 的空间结 构及 碳 原 子的成键 方式与分 子空间构 型的关系 观 察 与 思 考 观察甲烷、乙烯、 乙 炔、苯等有机物的球棍模 型,思考碳原子的成键方式 与分子的空间构型、键角有 什么关系? 分别用一个甲基取代 以上模型中的一个氢原子, 甲基中的碳原子与原结构 有什么关系? 分组、 动手搭建球 棍模型。填 P19 表 2-1 并
4、思考:碳 原子的成键 方 式 与 键 角、分子的 空间构型间 有 什 么 关 系? 从二维 到三维,切 身体会有机 分子的立体 结构。归纳 碳原子成键 方式与空间 构 型 的 关 系。 碳 原 子的成键 方式与分 子空间构 归 纳 分 析 C C= 四面体型 平面型 默记 理清思 路 型的关系 =C= C 直 线 型 直 线 型 平面型 分 子 空间构型 迁 移 应 用 观察以下有机物结构: CH3 CH2CH3 (1) C = C H H (2) H-CC- -CH2CH3 (3) C CCH=CF2、 思 考 : (1) 最多有 几个碳原子 共面?(2) 最多有几个 碳 原 子 共 线?
5、(3) 有 几个不饱和 碳原子? 应用巩 固 杂 化 轨道与有 机化合物 空间形状 观 看 动 画 轨道播放杂化的动画 过程,碳原子成键过程及分 子的空间构型。 观看、 思考 激发兴 趣,帮助学 生自学,有 助于认识立 体异构。 碳 原 子的成键 特征与有 机分子的 整 理 与 归 1、有机物中常见的共 价键: C-C、 C=C、 CC、 C-H、 C-O、C-X、C=O、CN、C-N、 苯环 师生共 同整理归纳 整理归 纳 空间构型 纳 2、 碳原子价键总数为 4 (单键、双键和叁键的价键 数分别为 1、2 和 3) 。 3、双键中有一个键较 易断裂,叁键中有两个键较 易断裂。 4、不饱和碳
6、原子是指 连接双键、叁键或在苯环上 的碳原子(所连原子的数目 少于 4) 。 5、分子的空间构型: (1)四面体:CH4、 CH3CI、CCI4 (2)平面型:CH2=CH2、 苯 (3)直线型:CHCH 学 业 评价 迁 移 应 用 展示幻灯片:课堂练习 学生练 习 巩固 作 业 习题 P28,1、2 学生课 后完成 检查学 生课堂掌握 情况 第二课时 思考回忆同系物、同分异构体的定义?(学生思考回答,老师 板书) 板书 二、有机化合物的同分异构现象、同分异构体的含义 同分异构体现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构 现象,叫做同分异构体现象。 同分异构体:分子式相同, 结构不同的化
7、合物互称为同分异构 体。 (同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个 CH2原子 团的物质互称为同系物。 ) 知识导航 1 引导学生再从同系物和同分异构体的定义出发小结上述 2 答案, 从中得出对“同分异构”的理解: (1) “同分” 相同分子式 (2) “异构” 结构不同 分子中原子的排列顺序或结合方式不同、性质不同。 ( “异构”可以是象上述与是碳链异构,也可以是像与 是官能团异构) “同系物”的理解: (1)结构相似 一定是属于同一类物 质; (2) 分子组成上相差一个或若干个 CH2原子 团 分子式不同 学生自主学习,完成自我检测 1 自我检测 1 下列五种有机物中, 互为同分异
8、构体; 互为同一物质; 互为同系物。 CH2=CHCH3 CH2=CHCH=CH2 知识导航 2 (1)由和是同分异构体,得出“异构”还可以是位置异构; (2)和互为同一物质,巩固烯烃的命名法; (3)由和是同系物,但与不算同系物,深化对“同系物” 概念中“结构相似”的含义理解。 (不仅要含官能团相同,且官能团 的数目也要相同。 ) (4)归纳有机物中同分异构体的类型;由此揭示出,有机物的 CH3CHCH=CH2 CH3 CH3 CH3C=CHCH3 CH3CH=C CH3 CH3 同分异构现象产生的本质原因是什么? (同分异现象是由于组成有机 化合物分子中的原子具有不同的结合顺序和结合方式产
9、生的, 这也是 有机化合物数量庞大的原因之一。除此之外的其他同分异构现象,如 顺反异构、对映异构将分别在后续章节中介绍。 ) 板书 二、同分异构体的类型和判断方法 1.同分异构体的类型: a.碳链异构:指碳原子的连接次序不同引起的异构 b.官能团异构:官能团不同引起的异构 c.位置异构:官能团的位置不同引起的异构 小组讨论通过以上的学习, 你觉得有哪些方法能够判断同分异 构体? 小结抓“同分”先写出其分子式(可先数碳原子数,看是 否相同,若同,则再看其它原子的数目) 看是否“异构” 能直接判断是碳链异构、官能团异 构或位置异构则最好,若不能直接判断,那还可以通过给该有机物命 名来判断。那么,如
10、何判断“同系物”呢?(学生很容易就能类比得 出) 板书 2.同分异构体的判断方法 课堂练习投影巩固和反馈学生对同分异构体判断方法的 掌握情况,并复习巩固“四同”的区别。 1)下列各组物质分别是什么关系? CH4与CH3CH3 正丁烷与异丁烷 金刚石与石墨 O2与O3 1 1H 与 2 1H 2)下列各组物质中,哪些属于同分异构体,是同分异构体的属 于何种异构? CH3COOH 和 HCOOCH3 CH3CH2CHO 和 CH3COCH3 CH3CH2CH2OH 和 CH3CH2OCH3 1-丙醇和 2-丙醇 和 CH3-CH2-CH2-CH3 知识导航 3 投影戊烷的三种同分异构体 启发学生从
11、支链的多少,猜测该有机物反应的难易,从而猜测其 沸点的高低。 (然后老师投影戊烷的三种同分异构体实验测得的沸 CH3CHCH3 CH3 点。 ) 板书 三、同分异构体的性质差异 带有支链越多的同分异构体,沸点越低。 学生自主学习,完成以下练习 自我检测 3课本 P12 2、3、5 题 第三课时 问题导入 我们知道了有机物的同分异构现象,那么,请同学们想想,该如 何书写已知分子式的有机物的同分异构体,才能不会出现重复或缺 漏?如何检验同分异构体的书写是否重复?你能写出己烷(C6H14)的 结构简式吗?(课本 P10 学与问 ) 学生活动书写 C6H14的同分异构。 教师评价学生书写同分异构的情况
12、。 板书 四、如何书写同分异构体 1.书写规则四句话: 主链由长到短; 支链由整到散; 支链或官能团位置由中到边; 排 布对、邻、间。 (注:支链是甲基则不能放 1 号碳原子上;若支链是乙基则不 能放 1 和 2 号碳原子上,依次类推。可以画对称轴,对称点是相同 的。 ) 2.几种常见烷烃的同分异构体数目: 丁烷:2 种 ;戊烷:3 种 ;己烷:5 种 ;庚烷:9 种 堂上练习投影 下列碳链中双键的位置可能有_种。 知识拓展 1.你能写出 C3H6 的同分异构体吗? 2.提示学生同分异构体暂时学过有三种类型, 你再试试写出丁醇 的同分异构体?按位置异构书写;按碳链异构书写; ) 3.若题目让你
13、写出 C4H10O 的同分异构体,你能写出多少种?这跟 上述第 2 题答案相同吗? (提示:还需 按官能团异构书写。 ) 知识导航 5 (1)大家已知道碳原子的成键特点,那么,利用你手中的球棍 模型,把甲烷的结构拼凑出来。 二氯甲烷可表示为 它们 是否属于同种物质? (是,培养学生的空间想象能力) (2)那,二氯乙烷有没有同分异构体?你再拼凑一下。 板书 注意:二氯甲烷没有同分异构体,它的结构只有 1 种。 指导学生阅读课文 P11 的科学史话 注:此处让学生初步了解形成甲烷分子的 sp3 杂化轨道 疑问:是否要求介绍何时为 sp3 杂化? 知识导航 6 有机物的组成、结构表示方法有结构式、结
14、构简式,还有“键线 式” ,简介“键线式”的含义。 板书 五、键线式的含义(课本 P10资料卡片 ) 自我检测 3 写出以下键线式所表示的有机物的结构式和结构 简式以及分子式。 ; ; ; 小结本节课知识要点 自我检测 4(投影) 1.烷烃 C5H12的一种同分异构体只能生成一种一氯代物, 试写出这 种异构体的结构简式 。 (课本 P12、5 ) 2.分子式为 C6H14的烷烃在结构式中含有 3 个甲基的同分异构体 有( )个 (A)2 个 (B)3 个 (C)4 个 (D)5 个 3.经测定,某有机物分子中含 2 个 CH3 ,2 个 CH2 ;一 个 CH ; 一个 Cl 。 试写出这种有机物的同分异构体的结构简式: OH