第一篇:有機化合物的命名教學設計
第三節 有機化合物的命名 教學設計
一、烷烴命名時要注意哪些問題?命名的基本原則有哪些? 1.烷烴命名的步驟()
口訣為:選主鏈,稱某烷;編號位,定支鏈;取代基,寫在前;標位置,短線連;不同基,簡到繁;相同基,合并算。
(1)找主鏈:最長、最多定主鏈 ①選擇最長碳鏈作為主鏈。
應選含6個碳原子的碳鏈為主鏈,如虛線所示。
②當有幾個不同的碳鏈時,選擇含支鏈最多的一個作為主鏈。如
含7個碳原子的鏈有A、B、C三條,因A有三個支鏈,含支鏈最多,故應選A為主鏈。(2)編碳號:編號位要遵循“近”、“簡”、“小”
①以離支鏈較近的主鏈一端為起點編號,即首先要考慮“近”。如:
②有兩個不同的支鏈,且分別處于距主鏈兩端同近的位置,則從較簡單的支鏈一端開始編號。即同“近”,考慮“簡”。如
③若有兩個相同的支鏈,且分別處于距主鏈兩端同近的位置,而中間還有其他支鏈,從主鏈的兩個方向編號,可得兩種不同的編號系列,兩系列中各位次和最小者即為正確的編號,即同“近”、同“簡”,考慮“小”。如:
(3)寫名稱
按主鏈的碳原子數稱為相應的某烷,在其前寫出支鏈的位號和名稱。原則是:先簡后繁,相同合并,位號指明。阿拉伯數字之間用“,”相隔,漢字與阿拉伯數字用“-”連接。如
命名為:2,4,6-三甲基-3-乙基庚烷。
2.烷烴命名的5個原則和5個必須(1)5個原則
①最長原則:應選最長的碳鏈作主鏈;
②最近原則:應從離支鏈最近的一端對主鏈碳原子編號;
③最多原則:若存在多條等長主鏈時,應選擇含支鏈較多的碳鏈作主鏈;
④最小原則:若相同的支鏈距主鏈兩端等長時,應以支鏈位號之和為最小為原則,對主鏈碳原子編號;
⑤最簡原則:若不同的支鏈距主鏈兩端等長時,應從靠近簡單支鏈的一端對主鏈碳原子編號。
(2)5個必須
①取代基的位號必須用阿拉伯數字“2,3,4??”表示;
②相同取代基的個數,必須用中文數字“二,三,四,??”表示; ③位號2,3,4等相鄰時,必須用逗號“,”表示(不能用頓號“、”); ④名稱中凡阿拉伯數字與漢字相鄰時,必須用短線“-”隔開;
⑤若有多種取代基,不管其位號大小如何,都必須把簡單的寫在前面,復雜的寫在后面。
二、烯烴和炔烴的命名與烷烴的命名有哪些不同之處? 1.主鏈選擇不同
烷烴命名時要求選擇分子結構中的所有碳鏈中的最長碳鏈作為主鏈,而烯烴或炔烴要求選擇含有碳碳雙鍵或三鍵的最長碳鏈作為主鏈,也就是烯烴或炔烴選擇的主鏈不一定是分子中的最長碳鏈。
2.編號定位不同
編號時,烷烴要求離支鏈最近,即保證支鏈的位置盡可能的小,而烯烴或炔烴要求離雙鍵或三鍵最近,保證雙鍵或三鍵的位置最小。但如果兩端離雙鍵或三鍵的位置相同,則從距離取代基較近的一端開始編號。
3.書寫名稱不同
必須在“某烯”或“某炔”前標明雙鍵或三鍵的位置。以CH3CH2CCH2CHCH3CHCH3CHCH2CH3CH3為例 4.實例
(1)選主鏈:將含碳碳雙鍵或碳碳三鍵的最長碳鏈作為主鏈,并按主鏈中所含碳原子數稱為“某烯”或“某炔”。(虛線框內為主鏈)
(2)編序號:從距離雙鍵或三鍵最近的一端給主鏈上的碳原子依次編號,使雙鍵或三鍵碳原子的編號為最小。
(3)寫名稱:先用大寫數字“
二、三??”在烯或炔的名稱前表示雙鍵或三鍵的個數;然后在“某烯”或“某炔”前面用阿拉伯數字表示出雙鍵或三鍵的位置(用雙鍵或三鍵碳原子的最小編號表示),最后在前面寫出取代基的名稱、個數和位置。
特別提醒 有機物的命名方法,有兩種,一種是習慣命名法,另一種是系統命名法,如結構簡式為CH3CH2CH2CH3,用習慣命名時,其名稱是正丁烷,而用系統命名法時,其名稱是丁烷;另外,在習慣命名法中的“某烷”的“某”是指烷烴分子中碳原子總數,而在系
統
命名法中是指主鏈中的碳原子數。
類型1 給結構寫名稱
例1 用系統命名法命名下列各有機物:
答案(1)3-乙基戊烷(2)2,5-二甲基-3-乙基庚烷
(3)3-甲基-6-乙基辛烷(4)2,2,5-三甲基-3-乙基己烷
解析 烷烴命名應遵循“最長碳鏈,最多支鏈,最近編號,總序號和最小”的原則,逐一分析解答各題。
(1)選取最長的主鏈上應有5個碳原子,因—C2H5位于正中間的碳原子上,從哪一端編號都一樣,即 其正確名稱為3-乙基戊烷。
(2)該有機物其最長的主鏈是7個碳原子,但有兩種可能的選擇(見下圖①、②),此時應選取含支鏈較多的碳鏈作為主鏈,可以從圖中看出,圖①的支鏈有2個[—CH3與—CH(CH3)2],圖②的支鏈有3個,則應選用圖②所示的主鏈。
故該有機物的正確名稱為2,5-二甲基-3-乙基庚烷。
(3)該有機物最長的碳鏈有8個碳原子,由于—CH3比—C2H5簡單,應從離甲基較近的一端給主鏈碳原子編號。
則該有機物的系統名稱為3-甲基-6-乙基辛烷。
(4)該有機物主鏈上有6個碳原子,因“碳原子編號應使總序號和最小”,故應從左到右對主鏈碳原子編號。
則該有機物的系統名稱為2,2,5-三甲基-3-乙基己烷。
本題考查烷烴的命名。解題關鍵是熟練掌握烷烴系統命名的原則。特別要注意:在烷烴命名中,碳鏈的1位上不可能有甲基,2位上不可能有乙基,3位上不可能有丙基,以此類推,否則,主鏈的選擇不符合選擇最長碳鏈為主鏈的原則。
類型2 結合名稱寫結構
例2 寫出下列物質的結構簡式:(1)2,4-二甲基-3-乙基己烷
(2)4-甲基-2-乙基-1-戊烯
(3)對甲基苯乙炔
類型3 有機化合物名稱正誤判斷
例3 下列有機物命名正確的是()
A.3,3-二甲基丁烷
B.3-甲基-2-乙基戊烷
C.2,3-二甲基戊烯
D.3-甲基-1-戊烯
答案 D 解析(1)可按名稱寫出相應的結構簡式,重新命名,判斷名稱是否正確。
A項,結構為,根據從離支鏈較近的一端開始給主鏈碳原子編號的原則,應命名為2,2-二甲基丁烷,A不正確;B項,結構為,主鏈碳原子數為6而不是5,命名為戊烷不正確,名稱應為3,4-二甲基己烷,B不正確;C項,結構可為,也可為等等,命名為2,3-二甲基戊烯,未指明雙鍵位置,因此無法確定其結構,則C不正確;D項,結構為,符合命名原則。
解答此類題的方法是先按題中的名稱寫出有機物的結構簡式,再按系統命名法檢查命名是否正確。如果熟悉命名原則及烴類命名的一般規律,可較快判斷,不必逐一寫出結構式分析。A項,命名為丁烷,則支鏈上有兩個甲基且在同一碳原子上時,只能在第2個碳原子上,否則違背從離支鏈較近一端開始給主鏈碳原子編號的原則,故A不正確;B項,在烷烴命名中,碳鏈1位上不可能有甲基,2位上不可能有乙基,3位上不可能有丙基,以此類推。否則,主鏈的選擇必不符合選取最長碳鏈為主鏈的原則。B中“2-乙基”必定是錯誤的命名,則B不正確;C項,主鏈碳原子數為3個以上的烯烴,必須標明雙鍵的位置,本命名中戊
烯未標
明雙鍵位置,則必定是錯誤的命名,C不正確;D項的命名方式是正確的。
第二篇:《有機化合物的命名》教學反思
《有機化合物的命名》教學反思
化學家在研究有機化合物的過程中,為了區分有機化合物使其名稱與結構相對應,所以就必須給有機化合物命名。在學習有機化合物命名的過程中,重點是烷烴的命名。烷烴的系統命名是有機物系統命名的基礎,也是本節教材學習的核心內容,但教材中所舉例子偏少,不利于學生全面掌握烷烴系統命名的規則。所以建議根據命名的三個步驟(選母體、編序號、寫名稱)增加相應的例子使學生熟悉系統命名的基本原則,為遷移到烯、炔和苯的同系物以及烴的衍生物的系統命名打好基礎。
在本堂課之前,學生剛學習完同分異構體的書寫,并且高一必修2學過有機物的習慣命名法。因此,在講課前,預先在上周的周末作業中出了幾題命名的題目。
在本節教學過程我采取了多種教學方式,從一開始的題目出發,將本節課的重點和難點分解為若干小題,再將問題分配到各組,組織學生小組合作學習或自主學習。由學生討論交流后,每組推選代表講解,發現并總結規律。再者由我結合動畫展示、講解典型例子的命名;最后指導學生閱讀教材,自行歸納命名原則。不管是哪一種形式,在教學都中要充分發揮學生的主體作用,引導學生觀察、歸納,動手練習。練習的方式也有多種,如給出結構簡式寫名稱,給出名稱寫結構簡式,同時給出結構簡式和系統命名,判斷名稱是否正確,指出出錯的原因等。
在教學時,學生在判斷稍微復雜點的烷烴的主鏈時,容易出錯,表現為為未能準確找出最長的碳鏈,究其原因是因為不熟悉具有空間結構的碳鏈的平面書寫方式,所以以后再講類似的內容時可以多利用球棍模型,組裝碳架,增強教學直觀性,減少學生的錯誤認識。同時,為后續烯、炔和苯的同系物以及烴的衍生物的系統命名打好結實的基礎。
一節課下來,還是存在著一些不足的地方:
這堂課利用多媒體輔助教學,但是運用不充分,導致課件對學生吸引力不夠。內容略有過量,導致整堂課顯得有些趕,練習停頓時間較少,一部分學生思考還跟不上。
隨堂練習題目設置難易度控制不當,沒有很好突出烷烴的命名原則。有一部分探究設計難度過高,學生不能很好的達到預設目標,且課前輔導不夠,學生總結粗糙不規范。
江蘇省宜興中學
陸曄
2014年9月25日
第三篇:《認識有機化合物》教學設計
《認識有機化合物》教學設計
一、教學內容概述
本章內容劃分為四節。第一節為有機化合物的分類。在學習了甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸等典型有機化合物代表物的結構與性質的基礎上,本章一開始便引出官能團的概念,介紹有機化合物的分類方法,呈現給學生一個系統學習有機物的學科思維,使學生在高一掌握的一些零散的有機知識系統化和明朗化。在分類表中增加了鹵代烴、酚、醚、醛、酮、酯等各類有機化合物的官能團及其代表物。其中,酮類化合物是課程標準不要求的內容,將其列入表中是為了在后續課程中理解酮糖──果糖的結構特點。
第二節是有機化合物的結構特點。圍繞有機物的核心原子――碳原子的成鍵特點和成鍵方式展開逐層剖析,通過系統介紹同分異構現象,使學生明白有機物為什么種類繁多。本章學習碳鏈異構、位置異構及官能團異構。從復習烷烴的碳鏈異構開始,延伸出烯烴的碳鏈異構和官能團(雙鍵)的位置異構,并以乙醇和二甲醚為例說明官能團異構的涵義。由此揭示出:同分異構現象是由于組成有機化合物分子中的原子具有不同的結合順序和結合方式產生的,這也是有機化合物數量龐大的原因之一。除此之外的其他同分異構現象,如順反異構、對映異構將分別在后續章節中介紹。
第三節是有機化合物的命名。在第二節的基礎上,對數目龐大的有機化合物需要有專有的名稱與之一一對應就順理成章。所以,有機化合物的命名原則是學習、交流和研究有機化學必備的工具。通過本章的學習,應掌握有機化合物的習慣命名法(即普通命名法)與系統命名法。學會應用命名原則命名簡單的烴類化合物──烷烴、烯烴、炔烴與芳香烴等,并了解烴類化合物的命名是有機化合物命名的基礎。
第四節是研究有機化合物的一般步驟和方法。讓學生初步了解分離提純有機物的常用方法以及燃燒法測定有機物的元素組成和分析有機物結構的方法。
本章具體教學內容及其相互關系如下:
由此可見,本章以整體認識有機物和研究有機物為線索,將重要概念、具體手段方法與有機化學基本思維方法適時呈現、緊密結合。全章內容的設計,由淺入深,逐層推進,邏輯思維性強,符合學生的認知特點,注重了學生對知識和技能的形成過程。
二、本章教學內容在模塊內容體系中的地位和作用
在必修階段,學生已經具備了有機化學初步知識,掌握了典型有機化合物代表物如甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸的結構與性質,但是此時學生對于有機物的認識是零散的,對官能團的性質尚缺乏認識,不能從類別上整體認識有機物,因此對于有機物結構與性質的相互關系也不能深入地進行研究。
本章正是在此基礎上,把有機物的分類、結構特點、命名、研究有機物的步驟和方法等歸納為一個單元來介紹,是對中學有機化學的一個系統概述。它可以幫助學生概括、小結有機化合物的分類、同分異構現象與命名方法。進而,讓學生初步了解研究有機化合物的步驟和方法,從中體驗研究或生產有機化合物(藥物、試劑、染料、食品添加劑等)的過程。
有機化合物的分類、結構特點和命名是學生學習后續章節的基礎;研究有機化合物的一般步驟和方法可以對學生以后的探究性學習活動奠定一定的基礎。
三、總體教學目標分析
教學目標制定的依據:
主題1 有機化合物的組成與結構
內容標準
學習要求
補充說明
1.通過對典型實例的分析,初步了解測定有機化合物元素含量、相對分子質量的一般方法,并能根據其確定有機化合物的分子式。
1.1初步了解測定有機化合物元素含量、相對分子質量的一般方法。
可介紹質譜法與李比希法相結合,確定有機物分子式的方法。
1.2能根據有機化合物元素含量、相對分子質量確定其分子式。
2.知道常見有機化合物的結構,了解有機物分子中的官能團,能正確地表示它們的結構。
2.1知道常見有機化合物中碳原子的成鍵方式及特點。
可引導學生結合分子中碳的骨架、官能團,推導有機化合物的通式。
2.2了解依據官能團對有機化合物進行分類的方法;認識有機化合物分子中主要的官能團及其結構特點,并能根據官能團的結構特點分析常見有機化合物主要的化學性質。
2.3能正確書寫常見有機化合物分子的結構式和結構簡式。
3.知道通過化學實驗和某些物理方法可以確定有機化合物的結構。
3.1知道有機化合物某些物理性質(如溶解性、熔沸點等)與其結構的關系。
可引導學生觀察同分異構體的紅外光譜和核磁共振圖譜。
關于質譜、紅外光譜和核磁共振等圖譜,只要求知道質譜圖是實驗測定相對分子質量的一種方法,不要求會讀質譜圖;只要求知道紅外光譜圖和核磁共振圖譜可以確定有機化合物的官能團及某些特定原子的分布情況,不要求通過譜圖寫出相應的基團。
3.2知道可運用紅外光譜、核磁共振氫譜以及化學實驗方法確定有機化合物的分子結構。
4.通過對典型實例的分析,了解有機化合物存在異構現象,能判斷簡單有機化合物的同分異構體。
4.1通過對典型實例的分析,了解有機化合物存在同分異構現象,這是有機化合物種類繁多的原因之一。
可引導學生歸納同分異構體的書寫方法。
可運用球棍模型、多媒體軟件展示有機化合物的空間結構,幫助學生理解同分異構現象。
關于同分異構現象,只要求碳鏈異構、官能團異構、順反異構三種異構,對于立體異構不作要求。
4.2能根據簡單有機化合物的結構確定其同分異構體的種類,并能書寫其結構簡式。
5.能根據有機化合物命名規則命名簡單的有機化合物。
5.1了解有機物分類的依據,知道有機物一般分類方法;能夠舉例說明一些常見的有機物類別。
引導學生注意簡單的烷烴、烯烴、炔烴命名的相同點與不同點(烷烴命名限于5個碳原子之內)。
不要求掌握含多種官能團的復雜物質的命名。
注意習慣命名法與系統命名法的區別與聯系。
烴類化合物、飽和一元醇、飽和一元醛和羧酸;知道同系物的含義。
5.2能根據有機化合物命名規則命名簡單的5.3了解常見有機化合物的習慣名稱。
6.能列舉事實說明有機分子中基團之間存在相互影響。
6.1能以具體有機化合物為例,說明基團之間的相互影響。
通過苯、乙醇、苯酚性質的對比實驗,說明有機化合物中基團之間存在相互影響。
6.2通過實例,體驗化學實驗在有機化合物結構、性質等方面研究的重要作用。
學生在前面的學習中已經具備了以下有機物的結構和性質:最簡單的有機化合物—甲烷、來自石油和煤的兩種基本化工原料---乙烯和苯、生活中兩種常見的有機物---乙酸和乙醇以及一些基本的營養物質。可以說,學生已經具備了研究有機化合物的分類、每類有機物的結構特點、命名的基礎,進而為學習研究有機化合物的一般步驟和方法奠定基礎。在知識結構上本章可以充分利用化學2所學知識,如通過回憶甲烷、乙烯等的結構和性質特征,歸納出烷烴和烯烴的結構及性質等。另外從能力結構看,本章內容也可以體現學生對所學知識的歸納、演繹能力以及綜合運用所學知識解決問題的能力。
基于以上分析,本章的教學目標確定為:
(一)知識與技能目標
1.認識常見的官能團;了解有機化合物的分類方法。
2.進一步認識有機化合物的成鍵特點;了解有機化合物常見的同分異構現象(碳鏈異構、位置異構、官能團異構)。
3.初步學會應用系統命名法命名簡單的烴類化合物(烷、烯、炔和苯的同系物)。
4.初步了解研究有機化合物的一般步驟;初步學會分離、提純有機物的常規方法(蒸餾法與重結晶法)。
5.知道現代物理方法在測定有機物的元素組成、相對分子質量和分子結構中的重要作用。
(二)過程與方法目標
1.通過有機物分類方法的學習,體會科學分類法在認識事物和科學研究中的作用。
2.在學習同分異構現象過程中,體會物質結構的多樣性決定物質性質的多樣性。
3.通過研究有機化合物的一般步驟和方法的學習,進一步掌握學習物質及其化學性質
的一般方法,提高自主學習能力。
(三)情感態度與價值觀目標
1.通過實例,體驗化學實驗在有機化合物結構、性質等方面研究的重要作用。
2.通過化學實驗,培養學生求實、創新的良好品質。
3.感受現代物理學及計算機技術對有機化學發展的推動作用,體驗嚴謹、求實的有機
化合物研究過程。
4.通過研究有機物的一般步驟和方法的學習,進行科學方法教育,提高學生的科學素養。
5.通過對有機分子結構的認識,讓學生知道對事物的認識是逐步深入的,只有不懈地探索,才能發現事物的奧秘。
四、重難點分析
學生已經學習了甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸、糖類、油脂、蛋白質等典型的有機化合物,了解了它們的主要性質以及在人們生活、化工生產中的作用;重點學習了取代反應、加成反應的反應特點;初步了解了有機化合物分子結構對其性質的影響,認識了一些有機物對于人類日常生活、身體健康的重要性,初步形成了對有機化學的學習興趣。但此時學生對機物的認識是零散的,這就需要將零散知識系統化,幫助學生認識重要的官能團,體會分類思想在有機物的研究中的重要作用。
學生雖然了解了有機化合物的概貌,知道了有機物分子中碳原子呈四價,碳原子既可以與其他原子形成共價鍵,又可以相互成鍵;碳原子之間可以形成碳碳單鍵、碳碳雙鍵、碳碳三鍵等;有機物可以形成鏈狀分子,也可以形成環狀分子。但是還需要深化碳原子的成鍵特點和碳原子之間的結合方式,加深對飽和烴、不飽和烴、烷烴、烯烴等概念的理解。從而進一步認識有機物的成鍵特點,認識同分異構現象──碳鏈異構、位置異構、官能團異構,并對它們進行命名。
面對種類繁多的有機物,學生應該初步了解怎樣研究有機化合物,應該采取什么步驟和常用方法等,從中體驗研究一個有機化合物(藥物、試劑、染料、食品添加劑等)的過程
和科學方法。
基于上述分析,本章教學的重點和難點確定如下:
本章教學重點:
1.了解有機化合物的分類方法,認識一些重要的官能團。
2.有機物的成鍵特點,同分異構現象。
3.有機物的系統命名法。
4.有機物的分離和提純的一般方法,鑒定有機化合物結構的一般過程與方法;對學生進行科學方法教育,提高學生的科學素養。
本章教學難點:
1.鑒定有機化合物結構的物理方法的介紹。
2.分類思想在科學研究中的重要意義。
3.正確寫出有機物的同分異構體。
4.系統命名法的幾個原則(選主鏈、碳編號、寫支鏈或取代基名稱等)。
五、教學方式與教學方法分析
(一)采用多種直觀教學手段強化學生的空間想象能力
在本章中,大量出現了有機化合物分子空間結構,需要學生具有較強的空間思維能力。學習本章時,學生有可能沒有學習過物質結構與性質模塊,也有可能在數學課程中沒有學過相關的立體幾何知識,因而在教學中需要多用直觀手段讓學生有直接的感受,其中最有效的手段和方法是采用各種直觀教學手段。建議有條件的學校可采用小球和短棍搭建描述分子結構的球棍模型,也可采用計算機軟件繪制有機化合物分子的三維結構圖等。
(二)通過結構分析及實驗事實,認識有機化合物的化學性質
有機化學知識龐雜,物質種類繁多,學生不易掌握,教學中要充分利用好“結構決定性質,性質反映結構”這一重要線索,教師可帶領學生通過分析有機化合物的分子結構,尤其是主要官能團的結構,推導出在一定條件下可能斷裂的化學鍵部位,并將該化學鍵的斷裂與相應的化學反應聯系,這樣在理解結構的基礎上,可以將某種物質繁雜的化學性質進行本質歸類,便于理解掌握。在此基礎上,再根據同類物質具有相同的官能團,從而可以輕松地掌握該類物質共同的化學通性,并可以將該通性演繹到具有該官能團的陌生物質的化學性質的預測中去。同樣,我們也可以根據有機化學反應發生前后,價鍵變化情況去歸納總結有機化學反應規律,從而認識有機化學反應的本質。
(三)充分利用探究活動,有效地進行過程性教育,培養學生解決問題的能力
新課程倡導探究學習,落實課程標準中規定的過程與方法維度的目標。由于本模塊屬于學術性模塊,主要是抽象的學術性內容,而本章又是開篇,在教學過程中特別容易將富含探究要素的實驗,演變為驗證性實驗,盡管也能幫助學生形成鮮明而具體的直觀形象,但卻與新課程倡導的探究學習方式背道而馳。課程標準提供了較多的可供實驗探究的活動建議,如“比較甲烷、乙烯、乙炔、苯的化學性質”,在教學過程中,不僅要充分利用教材提供的探究活動,還要根據教學內容的性質和教學目標的需求,盡可能多地采取探究性方式組織課堂教學,探究活動的開放程度應該取決于學生已有的知識和技能水平,必要時可以提供相關的知識技能和方法支持,協助學生完成探究活動。
(四)采用對比、聯系、歸納的方法組織教學
教學過程中,要充分利用學生已有的知識基礎,聯系、對比化學2中學生所學習的有機化合物知識,找到各種有機物的相同點,進而總結歸納,得出某類有機物的結構和性質特征,這樣可以順利突破教學重點。
在有機物分類的教學中,可以帶領學生通過比較、評價,分析何種分類方法更能體現有機物的結構與性質相似的關系,從而歸納出常見的兩種分類的方法。應用分類方法對有機物進行分類練習,反思怎樣進行分類能更好地體現出有機化合物結構與性質的關系。
(五)充分利用信息技術手段
對于本章中的某些重點內容,像同分異構現象等,因為教學內容較為抽象,教學難度大,如果條件允許,教學中可以利用網絡資源,利用各種課件(如flash),給學生演示有機物的空間結構,以增強感性認識,可利用投影、動畫、多媒體等教學手段,演示多種重要的有機化合物的結構簡式或分子模型,讓學生了解有機化合物結構的相似性。另外,限于條件,紅外光譜等儀器有些學校沒有,也可以利用媒體展示,使學生感受科學技術在有機學習中的重要作用。
對于教學難度不大的內容,如有機物的分類,教師也可以利用信息技術與化學教學整合的手段,在學校的校園網上,為學生設計提供可以自主學習的網頁。學生在教師布置的自主學習任務的指導下,明確要完成的任務,進行自主學習。
(六)加強小組合作學習
本章教學內容較為抽象,建議加強小組合作學習,開展有效的研討和交流或動。
例如,在同分異構現象的教學中,學生可以分小組依據碳價四面體理論,運用球棍模型制作有機化合物分子的結構。由兩個碳原子開始逐漸遞增,當嘗試含四個碳原子有機化合物時,會遇到第四個碳原子連接在哪個碳原子上的問題。從C4H10存在著兩種不同的空間結構中,理解同分異構現象,認識C4H10的兩種同分異構體。通過練習制作C5H12的分子結構模型,進一步鞏固同分異構體的概念。并在制作過程中小組內討論書寫同分異構體方法,重點討論如何避免同分異構體的“重寫”和“漏寫”問題。由小組代表匯報本小組的討論結果,并進行小組間的互相質疑、補充、完善,最終研究出大家認同的書寫同分異構體的方法。在此基礎上進一步練習書寫C6H14的同分異構體。
(七)充分利用本地區有特色的社區資源
有條件的地區和學校,可結合研究有機物的一般步驟和方法的教學,參觀大學或科研單位的實驗室,或派遣學生實驗小組將參觀過程錄制后回來觀看。主要參觀內容為質譜、紅外光譜、核磁共振譜儀器及其實驗操作過程。參觀或觀看實驗錄像后,學生分小組交流心得。在了解有機物的研究方法過程中,一方面可以激發學習化學的興趣,另一方面可以順利突破教學的重點和難點知識。
六、教學資源建議
(一)可利用大量的球棍模型和多媒體
例如,在同分異構教學中,可同構學生自己搭建球棍模型,了解有機物的結構特點,增強感性認識,進一步理解有機物種類繁多的原因。
在研究有機化合物的一般步驟和方法的教學中,可播放視頻材料,讓學生了解科學技術在有機化學中的重要作用。
(二)可充分利用教材中的欄目
例如,在研究有機化合物的一般步驟和方法的教學中,可組織學生閱讀“科學視野”了解色譜法,并可組織學生進行實踐活動,完成粉筆分離菠菜葉中的色素,以使學生了解有機分離方法在生活中的應用。
(三)可充分利用網絡資源
可以利用校園網,將相關的學習資料放在網上,布置自主學習課題,讓學生自行瀏覽學習。也可利用互聯網,如K12網站、化學課程網、新思考網等,查找相關的flash課件及視頻材料,以增強學生的感性認識。
七、學時建議
第一節 有機化合物的分類 1學時
第二節 有機化合物的結構特點 1學時
第三節 有機化合物的命名 1學時
第四節 研究有機化合物的一般步驟和方法 2學時
復習與機動 2學時
合計 7學時
第四篇:最簡單的有機化合物——甲烷教學設計
第三章第一節 最簡單的有機化合物——甲烷教學設計
第1課時
一、教學目標
知識與技能
1.使學生掌握甲烷的結構式、甲烷的電子式和甲烷分子的正四面體結構。2.掌握甲烷的化學性質,了解有關實驗結論,了解取代反應。3.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。過程與方法
1.通過實踐活動(模型制作)、探究實驗、模型、甲烷的多媒體動畫等,培養學生關心科學、研究科學和探索科學的精神。
2.通過講授、討論、小組合作、學生制作等教學方法和實驗條件控制、比較、類比、模擬、抽象、模型等科學方法與邏輯方法,教給學生科學的方法。
3.培養學生用新概念理解知識的能力;培養學生設計實驗、動手實驗、觀察現象,并根據實驗現象得出可能的規律的能力。
情感、態度與價值觀
1.通過甲烷的分子結構的探究,解析其可能有的性質,并設計實驗來證明,激發學生學習化學的興趣,探索新知識的欲望,且在實驗研究中培養求實、進取的優良品質。
2.使學生初步掌握研究物質的方法——結構解析、推測可能的性質、設計實驗、觀察現象、解析現象、得出結論。
二、教學重點: 甲烷的結構和化學性質。
三、教學難點:甲烷的取代反應。
四、教學方法:講授法,討論法,科學探究,實驗法
五、教具準備:多媒體、紙板,U形管,漏斗,注射器、白熾燈、橡皮泥、小棒
六、教學過程:
[導入新課]
讓學生看利用沼氣生火,發電,照明的圖片
[提
問] 沼氣的主要成分是什么?今天我們來學習簡單的有機化合物——甲烷。
[板 書]:
一、甲烷的分子結構
[講述] 大家都知道甲烷的分子式為CH4,那么甲烷的電子式怎樣書寫呢?
[學生] 一位同學板演,其他的同學在下面練習。
[投影展示]:
甲烷的電子式:
[思考] 如果甲烷電子式中的每一對共用電子用一條短線替代后將變成什么樣子呢?
H
|
H?C|H?H
[學生] 在練習本上畫,得出結果.結構式:
[過渡]這種用短線表示一對共用電子的式子叫結構式。那么上述結構式表示甲烷分子的真實構型嗎?
[探究問題1]甲烷分子的空間構型是什么? [學生實踐]用橡皮泥和牙簽組裝甲烷的球棍模型
[學生實踐]用球棍模型組裝甲烷的比例模型。
[講述] 經過科學實驗證明甲烷分子的結構是正四面體結構,碳原子位于正四面體的中心,4個氫原子分別位于正四面體的4個頂點上(鍵角是109°28′)。
[過渡] 一般來說,結構決定性質,那么甲烷的分子結構決定其具有怎樣的化學性質呢?
[板 書]:
二、甲烷的性質
1.甲烷的物理性質
[自主探究]甲烷有什么物理性質(讓學生閱讀教材P61完成導學案上相應的內容)
[學生] 閱讀教材P61并填空
[投影展示]甲烷,俗名為沼氣,坑氣,是無色、無臭的氣體,0.717 g/L,極難溶于水。它是天然氣、沼氣(坑氣)和石油氣的主要成分。
[板 書]:2.甲烷的化學性質:
[講
述]:通常情況下甲烷比較穩定與高錳酸鉀等強氧化劑不反應,與強酸強堿不反應,在特定條件下可以發生某些反應如:
(1)甲烷的氧化反應
(復習)點燃甲烷,燃燒,火焰呈淡藍色,放出熱量。
[板 書]:
CH4+2O2CO2+2H2O
[設疑] 請大家觀察這個化學反應方程式與我們以前學習的有什么不同?是什么原因呢?[學生思考回答]化學方程式中間用(箭頭)而不是用(等號),這主要因為有機物參加的化學反應往往比較復雜,多有副反應發生,故不用等號。
[過渡] 除了與氧氣反應,甲烷還能否與其他物質發生反應?
[板 書]:(2)甲烷的取代反應
[展
示]:一個改進后的裝置圖片并分析
[學生實踐]:以小組為單位按圖片連接裝置做實驗并觀察現象
[現 象]沒有光照的U形管無現象;光照后氣體顏色略微變淺,U形管壁上出現油滴,U形管右端的液面上升,出現白霧。(色變淺、出油滴、水上升、有白霧、)
[講 述]:為什么會出現這些現象呢,下面我們看一個動畫(動畫模擬)學生觀看甲烷與氯氣發生取代反應的教學動畫
上述反應沒有到此終止,CH3Cl與Cl2繼續依次反應。
[思考并練習] 讓學生寫出CH4和Cl2反應的化學方程式
[講解,點撥] 甲烷分子里的氫原子是被氯原子逐步取代的,共生成五種物質,其中,四種有機物,量最多的是氯化氫。我們稱這種反應為取代反應。那么,什么是取代反應呢?(學生很有興趣地大膽猜測、估計,試探說出取代反應的含義)
[板 書]:有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應叫做取代反應。
[探究問題2]為什么U形管右端液面上升?白霧成分是什么?
[點撥] 一氯甲烷是氣體,二氯甲烷,三氯甲烷(氯仿),四氯化碳是油狀液體,氯化氫極易溶于水,所以氣體體積減小,在大氣壓下作用下,右面液面上升。白霧成分是氯化氫 [注
意]:條件是光照,必須是純鹵素單質,甲烷與氯水,溴水不反應
[課堂小結]:本節課我們認識到甲烷的正四面體立體結構和它的性質,學習中重點應對甲烷和Cl2的取代反應加以理解,當然也要樹立結構和性質緊密相連的觀點。[當堂檢測] 1.下列反應屬于取代反應的是()
A、CH4+Br2 → CH3Br+HBr
B、Zn+H2SO4 =
ZnSO4+H
2C、CH4+2O2 →
CO2+2H2O D、NaOH+HF=NaF+H2O
3.將等物質的量的甲烷和氯氣混合,在光照射下充分反應,生成物中最多的是()
A.HCl
B.CH3Cl
C.CH2ClD.CHCl
3E.CCl4 [布置作業]
課本64頁第1,2題, 65頁第3題
七、板書設計
第一節 最簡單的有機化合物——甲烷
一、甲烷的結構
正四面體結構
二、甲烷的性質 1.甲烷的物理性質 2.甲烷的化學性質:(1)甲烷的氧化反應
CH4+2O2CO2+2H2O
(2)甲烷的取代反應
有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應叫做取代反應。
八、教學反思
第五篇:最簡單的有機化合物甲烷——教學設計
甲烷——教學設計
教學目標 1.知識與技能
(1)通過原子結構的分析和空間模型的展示,形成對甲烷組成和結構的正確認識。
(2)從探究實驗入手,正確歸納甲烷的物理性質和化學性質(重點是甲烷的取代反應)。
(3)了解甲烷的存在和用途。2.過程與方法
(1)聯系前后知識,通過解決環環相扣的問題,形成對甲烷結構和性質的全面認識。
(2)通過模型的觀摩與制作過程,親身體會有機物空間結構和取代反應的反應實質。3.情感態度與價值觀
(1)從甲烷的結構與性質的學習形成對有機化學學習的一般思路,體會結構決定性質的化學學習思想。
(2)從甲烷在生產生活中的存在和用途,形成化學與生活關系的正確認識。教學重難點
重點:甲烷的空間結構和取代反應 難點:甲烷的取代反應 教學準備
甲烷的剪紙模型﹑球棍模型﹑比例模型,多媒體課件
教學過程
【PPT投影】本節課需要解決的三個核心問題,教師對三個問題進行簡單的介紹。【激趣引題】我想問一下大家:“冰可不可以燃燒?” 【學生討論與交流】部分學生可能想到“可燃冰”
【教師引導】冰不可以燃燒,但在自然界卻存在一種叫“可燃冰”的物質,由此引出本節學習的主題——甲烷。根據我們的生活經驗和課前的預習,請大家歸納一下甲烷具有那些物理性質?我請一位同學歸納一下
生1:甲烷的物理性質主要有:
① 無色無味的氣體 ② 密度比空氣小 ③ 極難溶于水
師:根據甲烷的物理性質,我們可以用哪些方法對甲烷進行收集? 生:向下排空氣法和排水集氣法
師:在了解了甲烷的物理性質之后,我們對甲烷已經有了一定的認識,但是要深入甲烷,我們就必須先來學習它的結構。首先請大家寫出甲烷的分子式﹑結構式和電子式。(并請一位學生到黑板上進行板書)生:書寫甲烷的三種組成式 【板書】
H??分子式:CH
4電子式:H:C:H??HH|結構式:H?C?H
|H
師:根據我們同學書寫的情況,我們一起分析一下。CH4只由氫和氧元素構成,由于碳原子最外層為4個電子,氫原子最外層1個電子,因此形成化合物時一個碳原子與4個氫原子結合,形成四對共用電子對,如果用短線代表一對共用電子的話我們就可以寫出CH4的結構式。
【設問】如果從甲烷的結構式來看,每兩個相鄰的C—H之間的夾角為90度,但實際上甲烷的空間結構是這樣的? 生:不是
師:那么甲烷真實的空間結構應該是怎樣的?我們將甲烷的真是結構做成下面的模型,通過下面的模型我們能更直觀地認識甲烷的空間結構。【展示CH4的球棍模型和比例模型】
師:通過甲烷的球棍模型我們可以看出甲烷分子中碳原子與氫原子并不都在同一個平面上,每三個氫原子之間形成一個正三角形,這樣的正三角形總共有四個,因此甲烷在空間的構型我們稱之為正四面體結構。師:下面請大家拿出課前準備的關于實踐活動部分的剪紙模型,并與其它組的同學進行分享和交流。生:展示課前準備的模型
【CH4空間結構分析】在甲烷的正四面體結構中,碳原子處在四面體中心,而四個氫原子位于正四面體的四個頂點,相鄰化學鍵之間的鍵角為109度28分。該節相對來說較為穩定。
師:學習化學我們知道,結構往往決定性質,那么甲烷這樣的空間結構可能會有怎樣的化學性質? 生:化學性質穩定。
師:為了搞清甲烷的化學性質如何,我們將甲烷分別通入高錳酸鉀,氫氧化鉀和硫酸溶液,但是我們發現甲烷不能與這些物質反應,你能從這里得出什么結論? 生:甲烷化學性質不活潑,不能高錳酸鉀等強氧化劑反應,也不能與強酸和強堿發生反應。
師:甲烷不活潑,那么是不是與其他的物質都不反應? 生:不是,甲烷可以在氧氣中燃燒
師:大家能否寫出這個方程式,注意書寫反應式時與我們以往的反應式進行比較,該反應有何不同之處?
【學生活動】書寫甲烷與氧氣的反應 生:該反應式沒有使用等號而是用箭頭表示
師:很好,這主要是由于大部分有機反應都具有較多的副反應,所以在表示的時候我們用箭頭代替等號。那么我們知道該反應的產物是CO2和H2O,你能否設計實驗驗證反應的產物呢?
生1:可以用一塊能玻璃片置于點燃的甲烷上方,觀察是否有水珠生成
生2:將一個內壁涂有澄清石灰水的小燒杯倒扣在點燃的甲烷上方,觀察石灰水是否變渾濁。
師:而且從這兩個實驗我們還可以證明甲烷的組成中含有碳和氫兩種元素。這里我們還需要注意一點,甲烷是一種易燃易爆的氣體,因此使用時必須注意防止泄漏。
【甲烷的取代反應】多媒體投影演示實驗 師:請大家閱讀課本61頁科學探究部分內容,認真觀察實驗現象,實驗結束后與大家分享你的結論。生:觀看視頻,并在小組內交流
師:下面請同學們和大家分享你們的結論 生:實驗中主要可以觀察到下面這些現象:
① 試管內氣體顏色逐漸變淺 ② 試管內壁出現油狀液滴 ③ 反應后試管中液面上升
結論:甲烷與氯氣發生反應生成了新物質,該反應過程中氣體體積減少,可能是生成液態的產物所致。
師:很好,大家觀察得很仔細,對現象的分析也比較到位。在甲烷與氯氣的反應中發生的反應是怎樣進行的呢?下面大家請看PPT 【投影】甲烷取代反應過程的模型圖
師:在該反應中,一個甲烷分子上的一個氫原子先被氯氣中的氯原子代替,形成一氯甲烷和氯化氫;產物一氯甲烷繼續與氯氣反應生成二氯甲烷和氯化氫,類似的得到三氯甲烷和四氯甲烷。上面的這幾個反應我們稱之為——取代反應,那么你能否歸納一下什么叫取代反應?
生:有機物分子中原子(原子團)被其他原子或原子團代替的反應叫做取代反應。師:下面請大家根據取代反應的原理寫出一氯甲烷,二氯甲烷和三氯甲烷與氯氣的取代反應。生:書寫化學方程式
師:在四種產物中,只有一氯甲烷是氣態,其他三種都是液體。認識了取代反應之后,我們會發現,它與我們以前學過的哪種反應比較類似? 生:置換反應
師:那么取代反應與置換反應有何異同?
生:①反應物方面:置換反應的反應物一般為無機物主要是活潑金屬,而取代反應的反應物中部分為有機化合物。
②反應條件:置換反應一般在溶液中進行,而取代反應需要光照或者催化劑 師:最后,在學習了甲烷的結構與性質之后,你知道哪些地方有甲烷的存在?甲烷具有那些用途?
生:甲烷是天然氣﹑沼氣﹑油田氣和煤礦坑道氣的主要成分。甲烷是一種優良的氣體燃料,還是一種常見的化工材料。【課堂小結】
本節課我們主要學習了甲烷的結構和性質,其中我們重點學習了甲烷的空間結構,甲烷空間結構為正四面體;另外我們重點講解了甲烷的與氯氣的反應,認識了一種新的反應——取代反應;并通過甲烷的結構和性質,介紹甲烷在生活中的存在和用途。
板書設計
甲烷
一、甲烷的物理性質
無色、無味的氣體,密度比空氣小,極難溶于水
二、甲烷的結構
H??分子式:CH
4電子式:H:C:H??HH|結構式:H?C?H
|H
結構式 :用短線來表示一對共用電子的圖式叫結構式
立體結構:正四面體型
三、甲烷的化學性質
1、化學性質穩定
2、氧化反應
CH4(g)+ 2O2(g)
CO2(g)+ 2H2O(l)
3、取代反應:有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所替代的反應
四、甲烷的存在和用途