资源简介

第一章《有机化合物的结构特点》教学设计
第一节 有机物的结构特点
第一课时 有机物的分类
课题： 1.1.1 有机物的分类 课时 1-2 授课年级 高二
课标要求 1. 掌握碳骨架的分类方式，理解官能团的种类，并从官能团的角度出发，深入了解有机化合物的分类体系。 2. 领悟官能团与有机化合物特征性质之间的内在联系，学会分析简单有机化合物的某些化学性质。分子 3. 具备识别有机化合物中官能团的能力。 4. 依据有机化合物分子的结构特征，能够分析并理解简单有机化合物的某些化学性质。
教材 分析 本课题是出自人教版选择性必修三第一章第一节第一课时，在化学学习的过程中，掌握官能团的种类及性质是理解有机化合物分类、特征与合成反应的关键。官能团是有机化合物中决定其特性和功能的原子或原子团，包括但不限于碳碳双键、碳碳三键、羟基、氨基、碳卤键、醛基、酮羰基、羧基、酯基和酰胺基等。不同种类的官能团赋予了有机化合物不同的化学性质和生物活性，例如，碳碳双键和三键是有机化合物中常见的结构，它们赋予了这类化合物不饱和性和较高的反应活性；而羟基、氨基则是形成氢键的重要基团，可以影响化合物的溶解度和亲水性；碳卤键在光照或催化剂作用下易断裂，从而引发一系列的取代和消除反应；醛基和酮羰基是有机化合物中常见的官能团，它们可以发生亲核加成、氧化还原等反应；羧基体现了有机酸的特性，能够释放质子或接受电子形成负离子；酯基是由羧酸与醇反应形成的官能团，降低了羧酸的酸性，同时引入了新的化学性质；酰胺基则是由羧酸与胺反应生成的，它使得化合物具有较高的水溶性。 从官能团的角度来认识有机化合物的分类，可以帮助我们理解为什么具有相似官能团的化合物会表现出相似的化学性质。例如，所有的羧酸都具有相同的官能团——羧基，因此它们都能表现出酸的通性，如解离出氢离子、与金属反应生成盐等。同时，在同一分子中，不同官能团之间可能存在相互影响，这种影响可以改变官能团的反应活性以及产物选择性。例如，当一个醛基和一个羧基同时存在于同一个分子中时，由于醛基的存在，羧基的酸性会增强。 此外，官能团之间的相互转化是有机化学中非常重要的一个概念。许多有机反应都是通过官能团的转化来实现的。例如，醛类可以通过催化加氢反应转化为醇类，醇类可以通过脱水反应转化为烯烃类，烯烃类可以通过催化裂解反应转化为烷烃类。这种转化关系不仅丰富了有机化合物的种类，也为合成特定的有机化合物提供了多种途径。 除了官能团种类和相互转化关系外，有机化合物的分子结构还取决于原子间的连接顺序、成键方式和空间排布。原子间的连接顺序决定了化合物的分子式和结构式，成键方式则影响了分子的立体构型和反应活性。空间排布则决定了分子在三维空间中的排列方式，有时会对分子的物理性质和生物活性产生重大影响。 本节内容主要包括有机化合物的分类方法、结构特点。教材经过必修阶段和选择性必修 2 的学习之后，在初步了解了某些常见有机物的结构和性质的基础上，帮助学生树立在有机化合物类别层面进行有机化学研究的观念，利于学生更系统、更深入地学习有机化学。有机化合物广泛存在于自然界中，与人类生产生活有着紧密的联系，有机化合物种类繁多、性质各异，教材通过多种分类方法对其进行归纳，这样更有利于学生认识有机化合物结构的多样性，为接下来学习有机化学部分奠定良好的基础。 本节是学生经过必修二和选择性必修二学习之后，再初步了解了某些常见有机物的结构和性质的基础上，比较系统深入的学习有机化学，有利于学生认识有机化合物的结构的多样性，为接下来学习有机化学部分奠定良好的基础，因此本节有着承上启下的作用。本节课属于有机化学基础理论的范畴，是学生系统学习有机化学的基础，有机化合物的分类思想在后续各章还会结合官能团体系的学习不断出现，对此进行巩固和深化。
教学目标 1.主要探讨碳原子间的连接方式以及官能团在有机化合物中的作用。通过研究碳原子间的连接方式，我们可以更深入地理解有机物的内在结构和特点，并能对其进行精确分类，进而提升证据推理能力和模型认知能力。 2.官能团作为有机化合物的核心部分，其种类繁多且各具特色，从官能团的角度出发能让我们更深入地理解有机化合物的分类。 3.此外，通过分析典型有机化合物的碳骨架与官能团，我们可以建立分类研究有机化合物模型认知，为未来的学术研究与探索奠定坚实基础。
教学重、难点 1、有机化合物分子中官能团的辨识； 2、官能团对化学性质的影响。
学情分析 在深入理解甲烷、乙烯、乙醇和乙酸等有机化合物的结构与性质，以及各类烃和烃的衍生物的基础分类之后，本节课程将引导我们进一步探索如何根据碳骨架和官能团对有机化合物进行系统的归类。通过对乙烯中的碳碳双键、乙醇中的羟基和乙酸中的羧基等官能团的学习，我们将拓展对官能团的认识，涵盖碳碳双键、碳碳三键、羟基、氨基、碳卤键、醛基、酮羰基、羧基、酯基和酰胺基等常见官能团。这将帮助我们学会运用官能团作为分类依据，开展对有机化合物的系统研究。此外，基于碳骨架和官能团的分类方法，还将为后续学习有机合成时，如何构建碳骨架和官能团提供坚实的基础。 在有机化学的初步探索中，我们已经了解了碳原子的成键方式，但尚未能从结构的角度深刻认识其性质。我们倾向于通过熟悉的事物来探索新知识，对于图片动画和实物模型有着浓厚的兴趣。然而，我们也需要加强对知识的主动探究和构建能力。 在完成必修2的学习后，我们已经对简单有机物的结构性质、制备方法有了认识，初步掌握了官能团及其性质，了解了同分异构体现象及其书写方法。我们还能够从官能团的角度分析和预测简单有机化合物的性质。 然而，作为有机化学的初学者，我们的知识体系尚待完善，对有机物的类别认识尚不清晰。我们需要在官能团的视角下深化对有机物的理解，进一步探索官能团的性质和特征反应。此外，我们还应努力将有机物与生活情境相联系，提高对有机物符号表征的熟练度。通过不断的学习和实践，我们将逐步构建起一个系统而完整的有机化学知识体系。
教学过程
教学环节 教学活动 设计意图
环节一、 情景导入 生活情境 【回顾1】生活中的有机化学， 1、什么是有机物？ 【导入】生活中的有机化学 食材的奥秘：探讨日常生活中的食材如何展现有机化学的魅力，生活中调料品食醋。 生活案例分享：邀请学生分享他们在生活中遇到的有机化学现象，如食品添加剂、空气清新剂等，以此引出有机化学的概念。区别酒精，84消毒液。 他们的主要成分是什么？ （见PPT图片） 生活与化学
环节二、 氧课程 碳骨链进行分类 【回忆】回忆必修二有机化学，你还记得他们吗？ 甲烷，乙烷，乙烯，乙炔，乙酸，甲醛的化学式写法。 【问题1】甲烷，乙烷，乙烯，乙炔，乙酸，甲醛的化学式写法。 【学生1】CH4 CH2=CH2 CH≡CH 【学生2】C2H6 CH3COOH HCHO （见PPT图片） 【教师】评价、补充。 【问题2】你能写出其中的官能团吗？ 【教师】碳骨链进行分类，根据已经学习过烷烃、烯烃、羧酸等物质进行讨论。什么是烃？什么是烃的衍生物？ 【学生1】分组组成中只含有 CH两种元素的有机化合物 【学生2】烃的衍生物：分子组成中除碳、氢两种元素外还含有其他元素的有机化合物。 【教师】烃，读作烃（tīng），有机化学上碳氢化合物的总称（“碳”、“氢”二字连读） 烃的衍生物:烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代而形成的产物。烃的衍生物种类很多,卤代烃、醇、醚、酚、醛、酮、羧酸、酯、胺和酰胺等都是烃的衍生物。 【对应训练1】 你知道左边这种氨基酸属于哪一种烃的衍生物吗？ 利用化学史情境，联系社会生活，引出新知，突出化学与社会生活的紧密联系。 检测与评价，发现问题，调控课堂，提高效率。
根据碳原子的分子骨架 【过渡】观察下面有机物； 【问题1】根据下面物质，思考怎么通过碳骨架进行分类？ 【学生11.链状化合物 【学生2】2.环状化合物 【教师】评价、补充完善。 【问题2】能举出一些事例吗？ 【教师】讲解。 (1)链状有机化合物:不含环状结构的有机化合物。 (2)环状有机化合物:含有环状结构的有机化合物。 【教师】强调： 【对应训练1】 【答案】A 【详解】 A．该有机物结构中并没有形成环，是链状化合物，A正确； B．芳香族化合物是指含有苯环的有机化合物，该有机物不含苯环，B错误； C．芳香烃中只含有碳、氢两种元素，该分子中含有氧，C错误； D．该物质含有苯环，是芳香族化合物，并非脂环化合物，D错误； 故选A。 利用已有知识，预测物质的性质，培养利用所学解决实际问题的能力。 实验探究（验证）预测（猜想），培养观察、分析能力，体验科学研究的基本方法。 检测与评价，通过反馈，发现问题，调控课堂，提高效率。
根据官能团分类 【过渡】各位同学还记得官能团种类吗？ 【问题1】活动一、根据课下列物质分析，能否用自己的理解来解释什么是官能团？【教师】展示PPT。 【学生1】官能团定义：官能团是决定有机化合物 特性 的原子或原子团。 【学生2】如：有机物中特定的结构具有特定的性质，如-COOH电离呈酸性，—NH2呈碱性。 常见官能团： 有机化合物类别官能团名称官能团结构代表物名称代表物结构简式烃烷烃——甲烷CH4烯烃碳碳双键乙烯乙烯CH2=CH2炔烃碳碳三键—C≡C—乙炔CH≡CH芳香烃——苯烃的 衍 生 物卤代烃碳卤键溴乙烷CH3CH2Br醇羟基—OH乙醇CH3CH2OH酚羟基—OH苯酚醚醚键乙醚CH3CH2OCH2CH3醛醛基—CHO乙醛CH3CHO酮酮羰基丙酮CH3COCH3羧酸羧基乙酸CH3COOH酯酯基乙酸乙酯CH3COOCH2CH3胺氨基—NH2甲胺CH3NH2酰胺酰胺基乙酰胺CH3CONH2氨基酸氨基、羧基—NH2、—COOH甘氨酸硝基化合物硝基—NO2硝基苯磺酸化合物磺酸基—SO3H苯磺酸腈氰基—C≡N丙腈CH3CH2CN
【对应训练1】 【答案】 ★【对应训练2】 【答案】 【微思考1】甲基、羟基、醛基是否都是官能团 提示 ： “基”是有机化合物分子里含有的原子或原子团,“官能团”是决定着某类有机化合物共同特性的原子或原子团,“官能团”属于“基”,但“基”不一定是“官能团”。如—OH、—CHO是“基”也是官能团,但—CH3是“基”不是“官能团”。 【微思考2】羟基与氢氧根离子有何区别 提示 羟基的结构简式为—OH,呈电中性,不能独立存在。其中短线表示氧原子上有一个成单电子可与其他原子或原子团结合形成化合物,其电子式为 · H,该微粒中共含有9个电子;氢氧根离子可表示为OH-,比较稳定,可在溶液或熔融状态下独立存在,其电子式为 ,该微粒中共含有10个电子。 通过知识拓展，完善知识建构，实现深度学习。 利用已有知识，对其它金属的的性质进行预测，培养知识迁移能力。 检测与评价，发现问题，调控课堂，提高效率。
环节三、 钠与水的反应 六式二构 【问题1】什么是分子式？ 【学生1】用元素符号表示分子的组成及相对分子质量的化学组成式。 【问题1】什么是结构式？ 【学生1】用元素符号和短线表示分子中原子的排列和结合方式的化学式 【问题1】什么是结构简式？ 【学生1】是结构式的简单表达式，结构简式通常包括烃基及官能团两部分 结构简式书写规则： 一般把C-H单键省略掉即可。 ②C-C，C-Cl，C-O，O-H等大多数单键可以省略也可不省略。 ③ 和—C≡C—不能省略。 【问题1】什么是电子式？ 【学生1】一般是原子的外层电子发生变化。化学中常在元素符号周围用黑点“.”和叉“×”来表示元素原子的最外层电子 【问题1】什么是键线式？ 【学生1】①只用 短线 表示分子中键的链节情况。而分子中的碳氢键，C原子及与C原子相连的H均省略。②每个拐点或端点均表示一个碳原子。 ③键线式中，官能团不能省略。 【问题1】 结合键线式找到醛基位置， 还有什么官能团？ 【问题1】什么是球棍模型？ 【学生1】球棍模型 注意： 每个球对应的原子所连棍的数目应与键的数目一致。 ②球的相对大小与对应原子的相对大小相一致。 【问题1】什么是填充模型？ 【学生1】空间填充模型可以更真实反应分子结构 表示每个原子和分子实际形状和相对大小的分子模型。 【教师】扩展总结： 基于已有知识，对钠的性质进行预测，体验科学探究的过程与方法。 在预测的基础上，通过实验验证，基于实验得到的证据进行分析、推理，得出结论，加深对钠的性质的认识。 检测与评价，通过反馈，发现问题，提高效率。
活 不饱和度计算 【问题1】不饱和度定义 不饱和度，又称 缺氢 指数，是有机物分子不饱和程度的量化标志。用希腊字母 表示。【学生2】②钠投入煤油和水的混合物中会看到钠在煤油和水的界面，有气泡产生，上下跳动，至钠全部消失。 【学生1】如：链状烷烃（CnH2n+2）为饱和烃， =0 【教师】
环节四、课后巩固 作业设计 问题一 有机物的类别判定 1．下列对有机化合物的分类结果正确的是 A．CH2=CH2、 、 同属于脂肪烃 B． 、 、 同属于芳香烃 C． CH2=CH2 、CH≡CH同属于烯烃 D． 、 、 同属于脂环烃 【答案】D 【详解】 A． 属于芳香烃，A错误； B． 、 同属于脂环烃，B错误； C． CH≡CH属于炔烃，C错误； D． 、 、 同属于脂环烃，D正确； 故选D。 2．下列有机物类别划分正确的是 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A (苯乙烯)与苯的结构不相似，组成上也不是相差若干个“CH2”，二者不互为同系物，A不正确； B．CH2=CHCOOH分子中虽然含有碳碳双键，但组成元素为C、H、O，不属于烃，B不正确； C． 分子中虽然含有支链，但属于烷烃，为链状化合物，C正确； D． 分子中含有苯环，属于芳香族化合物，D不正确； 故选C。 3．下列化学用语书写正确的是 【答案】A 【详解】A．羟基-OH，O一个共用电子对与氢原子形成共价键，存在两对孤电子对和一个单电子，A项正确； B．键线式中，线的起点，终点以及交点都代表碳原子，该分子中有4个碳原子，不属于丙烯的键线式，B项错误； C．有机物的结构简式不能省略官能团，C项错误； D．乙醇中含有羟基—OH，该分子结构中没有羟基，D项错误； 故选：A。 及时巩固、消化所学，促进掌握必备知识，评价教学效果，为后期优化教学方案提供依据，培养分析问题和解决问题等关键能力。
课堂总结
板书 设计 第一节 有机物的结构特点 第一课时 有机物的分类 1.能够根据不同的分类标准对简单的有机化合物进行分类。 2.能记住常见的官能团。 3.会说出简单有机化合物所属的类别及分子的结构特点。 4.有机物的表达-常见的六式二构 5.不饱和度的计算
教学 反思 (1)在有机化学的世界里，深入探究有机物的结构特点至关重要。有机物之所以具有各异且复杂的性质，其背后的驱动力正源于它们独特的分子构造。官能团作为有机物结构中的核心要素，其间的微妙差异对于理解有机物的反应特性、活性部位以及化学行为具有决定性作用。通过对官能团进行细致入微的比较与分析，我们能够更加深刻地领悟到“结构决定性质”这一有机化学基石的内涵。 (2)如果我们把视线从抽象的理论转向日常生活实践，便会发现化学的魅力绝非仅仅停留在理论层面。教材中的知识并非孤立存在的，它们在现实生活中有着广泛的应用。通过巧妙地将教材内容进行再创作，教师可以引导学生发现有机化合物在提高生活质量、推动经济发展和改善生活环境等方面所发挥的不可或缺的作用。比如，从衣物纤维的合成到食品保鲜技术的运用，从医药产品的研发到环保材料的创新，有机化合物无所不在，深入渗透到我们生活的每一个角落。这种“生活—化学—生活”的循环往复，使化学学科展现出独特的魅力，让人感受到化学就在身边，它对社会发展、人类进步起着不可估量的作用。 (3)本节课从学生现有的知识基础出发，引导他们学习有机化合物的两种分类方法：一种是基于碳架结构进行分类，如脂肪族化合物、芳香族化合物等；另一种则是根据官能团异同进行分类，如醇、醛、酮、羧酸等。通过亲自动手操作，学生能够深刻理解分类思想在有机化合物研究中的重要性。分类不仅是一种科学的管理方法，更是一种有效的研究手段。它可以帮助我们更有条理地去认识和区分各类有机化合物，进而揭示隐藏在各种物质背后的深刻联系。这样不仅能激发学生对化学的学习兴趣，提高他们的实践能力和创新思维，还能有效培养他们的辩证思维能力，使他们在面对复杂问题时能多角度地审视和解决。

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