資源簡介

教學(xué)設(shè)計
課程基本信息
學(xué)科 化學(xué) 年級 高一 學(xué)期 (春季)
課題 認(rèn)識有機(jī)化合物（第一課時）
教學(xué)目標(biāo)
1.了解有機(jī)化合物中碳的成鍵特征。認(rèn)識有機(jī)物種類繁多的初步原因。 2.能根據(jù)碳的成鍵情況寫出簡單碳?xì)浠衔锏姆肿邮健⒔Y(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式；能辨識常見有機(jī)化合物分子中的碳骨架 3.初步了解不同成鍵類型的碳原子的空間結(jié)構(gòu)，認(rèn)識有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特征，體會有機(jī)化合物在元素組成、分子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)方面與無機(jī)物的差異
教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)重點： 1. 了解有機(jī)物中碳原子的成鍵特點、成鍵類型及方式 2．能根據(jù)碳的成鍵情況寫出簡單碳?xì)浠衔锏姆肿邮健⒔Y(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式
教學(xué)難點： 1. 了解有機(jī)物中碳原子的成鍵特點、成鍵類型及方式 2．能根據(jù)碳的成鍵情況寫出簡單碳?xì)浠衔锏姆肿邮健⒔Y(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式
教學(xué)過程
【導(dǎo)入】通過圖片、數(shù)據(jù)與文字信息的閱讀感受有機(jī)化合物的廣泛存在和應(yīng)用 人們在自然界發(fā)現(xiàn)和人工合成的物質(zhì)已超過1億種，其中絕大多數(shù)都是有機(jī)化合物。有機(jī)化合物廣泛的存在和應(yīng)用于我們的生活中，比如食物中的糖類、油脂、蛋白質(zhì)；為我們提供能量的煤、石油、天然氣，常見的治療疾病藥物以及生活中各種材料，纖維、塑料、橡膠等等。 【任務(wù)一】探究有機(jī)化合物的定義與組成 通過“溫故知新”任務(wù)對甲烷分子中碳原子與氫原子 同學(xué)們有沒有想過為什么都稱這些化合物為有機(jī)化合物呢？“有機(jī)物”原意是來自生命體的物質(zhì)，早期的科學(xué)家們堅持認(rèn)為因為有機(jī)物只能從動植物等有機(jī)生命體中提取和分離出來直到1828年科學(xué)家維勤用無機(jī)物氰酸銨合成有機(jī)物尿素，打破了傳統(tǒng)的生命力論，使有機(jī)物從提取分離時代邁進(jìn)了人工合成時代。 那么現(xiàn)在我們是如何定義有機(jī)物的呢？含有碳元素的化合物為有機(jī)物，但是CO、CO2、H2CO3以及碳酸鹽、碳酸氫鹽、氰化物等不具備有機(jī)物性質(zhì)，屬于無機(jī)物。有機(jī)物中均含有C元素，大多數(shù)有H、O、有的有機(jī)物中含有N、S、P、鹵素等。 【任務(wù)二】探究碳原子的成鍵數(shù)目 我們發(fā)現(xiàn)同無機(jī)物相比，組成有機(jī)物的元素種類很少，而且碳在地殼中的含量也很低，那為什么有機(jī)物的種類如此繁多呢？因為神奇的碳元素！（這就要從神奇的碳元素說起） 在有機(jī)化合物中，甲烷是最簡單的有機(jī)物，請同學(xué)回顧必修一化學(xué)鍵有關(guān)甲烷知識，嘗試從碳原子的成鍵特點去分析，碳原子與氫原子是怎樣形成甲烷的？（2min時間）我們知道碳元素位于元素周期表第二周期ⅣA族，從碳原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖中，我們知道碳原子最外層有4個電子，它不易得到電子，也不易失去電子，通常通過共價鍵與其他原子結(jié)合形成化合物，每個碳原子可以形成4個共價鍵，從而達(dá)到八電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，我們稱為“碳四價原則”。 根據(jù)碳四價原則，碳可以和四個氫形成四對共用電子對，如果將這四對共用電子對用一根短線表示，就得到了甲烷的結(jié)構(gòu)式，從甲烷的分子結(jié)構(gòu)示意圖來看，甲烷的五個原子并不在同一平面上，而是形成了正四面體的空間結(jié)構(gòu)，碳原子位于四面體的中心，4個氫原子分別位于4個頂點，在有機(jī)化合物學(xué)習(xí)中，我們通常借助球棍模型和空間充填模型來幫助我們直觀了解分子中原子的結(jié)合方式與空間位置的關(guān)系，每一種模型都可以表達(dá)不同的信息，球棍模型中，“球”表示原子，“棍”表示共價鍵，球棍模型能夠表示分子空間結(jié)構(gòu)和分子內(nèi)原子之間的成鍵類型；空間填充模型可以表示分子的原子相對大小和相對位置，使用模型研究物質(zhì)的方法，是人們探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要方法，也是學(xué)習(xí)有機(jī)物的直觀工具。同學(xué)們在家學(xué)習(xí)過程中，可以充分利用身邊的材料，來替代球棍模型的使用例如用橡皮泥或面粉搓成不同顏色或大小不同的小球代表不同的原子，用牙簽表示共價鍵，幫助我們學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)構(gòu)。 【任務(wù)三】探究碳原子的成鍵方式 只含有碳?xì)鋬煞N元素的化合物還有很多，甲烷是最簡單的只含有1個碳的有機(jī)物，那兩 個碳原子又是如何成鍵的呢？根據(jù)“碳四價”原則，你能拼接出只有兩個碳原子的碳?xì)浠衔铮懗鏊麄兊慕Y(jié)構(gòu)式，給大家5min時間？ 兩個碳原子之間可以形成一對共用電子對，就形成了碳碳單鍵，根據(jù)碳四價原則，我們需要補(bǔ)充六個氫原子，得到有機(jī)物乙烷，兩個碳原子之間可以形成兩隊共用電子對，形成碳碳雙鍵，根據(jù)碳四價原則，我們?nèi)孕枰膫€氫原子，形成了乙烯，同理還可以形成碳碳三鍵，形成了乙炔這個化合物。我們發(fā)現(xiàn)，碳原子不僅能與氫原子形成共價鍵，碳原子之間可以形成碳碳單鍵、碳碳雙鍵、碳碳三鍵。 換成三個碳原子又會形成什么樣的結(jié)構(gòu)呢？建立在兩個碳原子分析的基礎(chǔ)上，我們可以把第三個碳原子接在C-C上，也可以把第三個碳原子連在C=C上，以此類推，可以接在C≡C，形成丙炔。 換成4個碳原子呢？同學(xué)們又會得到多少種化合物呢？請用4個碳原子，拼接出你認(rèn)為合理的有機(jī)碳骨架。同學(xué)們寫的是否與老師的一樣？ 通過思考與討論：第一種，第二種都是以單鍵形式相連，第一種四個碳原子按照順序依次連接一條直鏈，第二種，三個碳原子依次連成鏈狀，第四個碳連在中間碳原子上形成支鏈，第3、4、5中是形成了含有碳碳雙鍵的鏈狀結(jié)構(gòu)，第6、7中是形成了含有碳碳三鍵的鏈狀結(jié)構(gòu)，7、8形成了環(huán)狀結(jié)構(gòu)，我們發(fā)現(xiàn)多個碳原子之間不僅可以形成環(huán)狀還可以形成鏈狀，鏈狀又可以分為支鏈和支鏈。 【任務(wù)四】探究碳原子成鍵種類的多樣性 C原子除了跟H原子形成共價鍵，還能與其它元素形成共價鍵，你能夠在甲烷的基礎(chǔ)上，通過替換氫原子，拼接出含有一個碳有機(jī)物嗎？甲烷中的H原子被Cl原子原子所替換，根據(jù)Cl原子的成鍵規(guī)則，Cl原子與C原子形成一個共價鍵，甲烷分子中的H原子分別被1個Cl原子,形成四氯化碳，甲烷中的H原子分別被1個Cl原子，2個Cl原子，3個Cl原子替換形成了一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷，分子構(gòu)形保持四面體形，甲烷與四氯化碳為正四面體形。 同樣，我們也可以把其中一個氧原子用來替換氫原子，但是氧與氯不同，氧可以形成兩個共價鍵，氧替換成氫后，需要補(bǔ)充一個氫原子，我們就得到甲醇。結(jié)合剛才碳和碳之間可以形成雙碳，氧和碳之間也可以形成碳氧雙鍵，就得到甲醛物質(zhì)，除了碳、氧、氯形成共價鍵，還可以和S、N形成共價鍵。 【總結(jié)】通過以上學(xué)習(xí)，我們了解了有機(jī)物種類繁多是由碳原子成鍵特點決定，碳原子成鍵數(shù)目遵循碳四價原則，碳碳之間可以形成單鍵、雙鍵、三鍵，可以形成環(huán)狀和鏈狀骨架，成與O、S、CL、S等多種原子的成鍵。

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