資源簡介

第一章《有機化合物的結構特點》教學設計
第一節 有機物的結構特點
第一課時 有機物的分類
課題： 1.1.1 有機物的分類 課時 1-2 授課年級 高二
課標要求 1. 掌握碳骨架的分類方式，理解官能團的種類，并從官能團的角度出發，深入了解有機化合物的分類體系。 2. 領悟官能團與有機化合物特征性質之間的內在聯系，學會分析簡單有機化合物的某些化學性質。分子 3. 具備識別有機化合物中官能團的能力。 4. 依據有機化合物分子的結構特征，能夠分析并理解簡單有機化合物的某些化學性質。
教材 分析 本課題是出自人教版選擇性必修三第一章第一節第一課時，在化學學習的過程中，掌握官能團的種類及性質是理解有機化合物分類、特征與合成反應的關鍵。官能團是有機化合物中決定其特性和功能的原子或原子團，包括但不限于碳碳雙鍵、碳碳三鍵、羥基、氨基、碳鹵鍵、醛基、酮羰基、羧基、酯基和酰胺基等。不同種類的官能團賦予了有機化合物不同的化學性質和生物活性，例如，碳碳雙鍵和三鍵是有機化合物中常見的結構，它們賦予了這類化合物不飽和性和較高的反應活性；而羥基、氨基則是形成氫鍵的重要基團，可以影響化合物的溶解度和親水性；碳鹵鍵在光照或催化劑作用下易斷裂，從而引發一系列的取代和消除反應；醛基和酮羰基是有機化合物中常見的官能團，它們可以發生親核加成、氧化還原等反應；羧基體現了有機酸的特性，能夠釋放質子或接受電子形成負離子；酯基是由羧酸與醇反應形成的官能團，降低了羧酸的酸性，同時引入了新的化學性質；酰胺基則是由羧酸與胺反應生成的，它使得化合物具有較高的水溶性。 從官能團的角度來認識有機化合物的分類，可以幫助我們理解為什么具有相似官能團的化合物會表現出相似的化學性質。例如，所有的羧酸都具有相同的官能團——羧基，因此它們都能表現出酸的通性，如解離出氫離子、與金屬反應生成鹽等。同時，在同一分子中，不同官能團之間可能存在相互影響，這種影響可以改變官能團的反應活性以及產物選擇性。例如，當一個醛基和一個羧基同時存在于同一個分子中時，由于醛基的存在，羧基的酸性會增強。 此外，官能團之間的相互轉化是有機化學中非常重要的一個概念。許多有機反應都是通過官能團的轉化來實現的。例如，醛類可以通過催化加氫反應轉化為醇類，醇類可以通過脫水反應轉化為烯烴類，烯烴類可以通過催化裂解反應轉化為烷烴類。這種轉化關系不僅豐富了有機化合物的種類，也為合成特定的有機化合物提供了多種途徑。 除了官能團種類和相互轉化關系外，有機化合物的分子結構還取決于原子間的連接順序、成鍵方式和空間排布。原子間的連接順序決定了化合物的分子式和結構式，成鍵方式則影響了分子的立體構型和反應活性?？臻g排布則決定了分子在三維空間中的排列方式，有時會對分子的物理性質和生物活性產生重大影響。 本節內容主要包括有機化合物的分類方法、結構特點。教材經過必修階段和選擇性必修 2 的學習之后，在初步了解了某些常見有機物的結構和性質的基礎上，幫助學生樹立在有機化合物類別層面進行有機化學研究的觀念，利于學生更系統、更深入地學習有機化學。有機化合物廣泛存在于自然界中，與人類生產生活有著緊密的聯系，有機化合物種類繁多、性質各異，教材通過多種分類方法對其進行歸納，這樣更有利于學生認識有機化合物結構的多樣性，為接下來學習有機化學部分奠定良好的基礎。 本節是學生經過必修二和選擇性必修二學習之后，再初步了解了某些常見有機物的結構和性質的基礎上，比較系統深入的學習有機化學，有利于學生認識有機化合物的結構的多樣性，為接下來學習有機化學部分奠定良好的基礎，因此本節有著承上啟下的作用。本節課屬于有機化學基礎理論的范疇，是學生系統學習有機化學的基礎，有機化合物的分類思想在后續各章還會結合官能團體系的學習不斷出現，對此進行鞏固和深化。
教學目標 1.主要探討碳原子間的連接方式以及官能團在有機化合物中的作用。通過研究碳原子間的連接方式，我們可以更深入地理解有機物的內在結構和特點，并能對其進行精確分類，進而提升證據推理能力和模型認知能力。 2.官能團作為有機化合物的核心部分，其種類繁多且各具特色，從官能團的角度出發能讓我們更深入地理解有機化合物的分類。 3.此外，通過分析典型有機化合物的碳骨架與官能團，我們可以建立分類研究有機化合物模型認知，為未來的學術研究與探索奠定堅實基礎。
教學重、難點 1、有機化合物分子中官能團的辨識； 2、官能團對化學性質的影響。
學情分析 在深入理解甲烷、乙烯、乙醇和乙酸等有機化合物的結構與性質，以及各類烴和烴的衍生物的基礎分類之后，本節課程將引導我們進一步探索如何根據碳骨架和官能團對有機化合物進行系統的歸類。通過對乙烯中的碳碳雙鍵、乙醇中的羥基和乙酸中的羧基等官能團的學習，我們將拓展對官能團的認識，涵蓋碳碳雙鍵、碳碳三鍵、羥基、氨基、碳鹵鍵、醛基、酮羰基、羧基、酯基和酰胺基等常見官能團。這將幫助我們學會運用官能團作為分類依據，開展對有機化合物的系統研究。此外，基于碳骨架和官能團的分類方法，還將為后續學習有機合成時，如何構建碳骨架和官能團提供堅實的基礎。 在有機化學的初步探索中，我們已經了解了碳原子的成鍵方式，但尚未能從結構的角度深刻認識其性質。我們傾向于通過熟悉的事物來探索新知識，對于圖片動畫和實物模型有著濃厚的興趣。然而，我們也需要加強對知識的主動探究和構建能力。 在完成必修2的學習后，我們已經對簡單有機物的結構性質、制備方法有了認識，初步掌握了官能團及其性質，了解了同分異構體現象及其書寫方法。我們還能夠從官能團的角度分析和預測簡單有機化合物的性質。 然而，作為有機化學的初學者，我們的知識體系尚待完善，對有機物的類別認識尚不清晰。我們需要在官能團的視角下深化對有機物的理解，進一步探索官能團的性質和特征反應。此外，我們還應努力將有機物與生活情境相聯系，提高對有機物符號表征的熟練度。通過不斷的學習和實踐，我們將逐步構建起一個系統而完整的有機化學知識體系。
教學過程
教學環節 教學活動 設計意圖
環節一、 情景導入 生活情境 【回顧1】生活中的有機化學， 1、什么是有機物？ 【導入】生活中的有機化學 食材的奧秘：探討日常生活中的食材如何展現有機化學的魅力，生活中調料品食醋。 生活案例分享：邀請學生分享他們在生活中遇到的有機化學現象，如食品添加劑、空氣清新劑等，以此引出有機化學的概念。區別酒精，84消毒液。 他們的主要成分是什么？ （見PPT圖片） 生活與化學
環節二、 氧課程 碳骨鏈進行分類 【回憶】回憶必修二有機化學，你還記得他們嗎？ 甲烷，乙烷，乙烯，乙炔，乙酸，甲醛的化學式寫法。 【問題1】甲烷，乙烷，乙烯，乙炔，乙酸，甲醛的化學式寫法。 【學生1】CH4 CH2=CH2 CH≡CH 【學生2】C2H6 CH3COOH HCHO （見PPT圖片） 【教師】評價、補充。 【問題2】你能寫出其中的官能團嗎？ 【教師】碳骨鏈進行分類，根據已經學習過烷烴、烯烴、羧酸等物質進行討論。什么是烴？什么是烴的衍生物？ 【學生1】分組組成中只含有 CH兩種元素的有機化合物 【學生2】烴的衍生物：分子組成中除碳、氫兩種元素外還含有其他元素的有機化合物。 【教師】烴，讀作烴（tīng），有機化學上碳氫化合物的總稱（“碳”、“氫”二字連讀） 烴的衍生物:烴分子中的氫原子被其他原子或原子團取代而形成的產物。烴的衍生物種類很多,鹵代烴、醇、醚、酚、醛、酮、羧酸、酯、胺和酰胺等都是烴的衍生物。 【對應訓練1】 你知道左邊這種氨基酸屬于哪一種烴的衍生物嗎？ 利用化學史情境，聯系社會生活，引出新知，突出化學與社會生活的緊密聯系。 檢測與評價，發現問題，調控課堂，提高效率。
根據碳原子的分子骨架 【過渡】觀察下面有機物； 【問題1】根據下面物質，思考怎么通過碳骨架進行分類？ 【學生11.鏈狀化合物 【學生2】2.環狀化合物 【教師】評價、補充完善。 【問題2】能舉出一些事例嗎？ 【教師】講解。 (1)鏈狀有機化合物:不含環狀結構的有機化合物。 (2)環狀有機化合物:含有環狀結構的有機化合物。 【教師】強調： 【對應訓練1】 【答案】A 【詳解】 A．該有機物結構中并沒有形成環，是鏈狀化合物，A正確； B．芳香族化合物是指含有苯環的有機化合物，該有機物不含苯環，B錯誤； C．芳香烴中只含有碳、氫兩種元素，該分子中含有氧，C錯誤； D．該物質含有苯環，是芳香族化合物，并非脂環化合物，D錯誤； 故選A。 利用已有知識，預測物質的性質，培養利用所學解決實際問題的能力。 實驗探究（驗證）預測（猜想），培養觀察、分析能力，體驗科學研究的基本方法。 檢測與評價，通過反饋，發現問題，調控課堂，提高效率。
根據官能團分類 【過渡】各位同學還記得官能團種類嗎？ 【問題1】活動一、根據課下列物質分析，能否用自己的理解來解釋什么是官能團？【教師】展示PPT。 【學生1】官能團定義：官能團是決定有機化合物 特性 的原子或原子團。 【學生2】如：有機物中特定的結構具有特定的性質，如-COOH電離呈酸性，—NH2呈堿性。 常見官能團： 有機化合物類別官能團名稱官能團結構代表物名稱代表物結構簡式烴烷烴——甲烷CH4烯烴碳碳雙鍵乙烯乙烯CH2=CH2炔烴碳碳三鍵—C≡C—乙炔CH≡CH芳香烴——苯烴的 衍 生 物鹵代烴碳鹵鍵溴乙烷CH3CH2Br醇羥基—OH乙醇CH3CH2OH酚羥基—OH苯酚醚醚鍵乙醚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
【對應訓練1】 【答案】 ★【對應訓練2】 【答案】 【微思考1】甲基、羥基、醛基是否都是官能團 提示 ： “基”是有機化合物分子里含有的原子或原子團,“官能團”是決定著某類有機化合物共同特性的原子或原子團,“官能團”屬于“基”,但“基”不一定是“官能團”。如—OH、—CHO是“基”也是官能團,但—CH3是“基”不是“官能團”。 【微思考2】羥基與氫氧根離子有何區別 提示 羥基的結構簡式為—OH,呈電中性,不能獨立存在。其中短線表示氧原子上有一個成單電子可與其他原子或原子團結合形成化合物,其電子式為 · H,該微粒中共含有9個電子;氫氧根離子可表示為OH-,比較穩定,可在溶液或熔融狀態下獨立存在,其電子式為 ,該微粒中共含有10個電子。 通過知識拓展，完善知識建構，實現深度學習。 利用已有知識，對其它金屬的的性質進行預測，培養知識遷移能力。 檢測與評價，發現問題，調控課堂，提高效率。
環節三、 鈉與水的反應 六式二構 【問題1】什么是分子式？ 【學生1】用元素符號表示分子的組成及相對分子質量的化學組成式。 【問題1】什么是結構式？ 【學生1】用元素符號和短線表示分子中原子的排列和結合方式的化學式 【問題1】什么是結構簡式？ 【學生1】是結構式的簡單表達式，結構簡式通常包括烴基及官能團兩部分 結構簡式書寫規則： 一般把C-H單鍵省略掉即可。 ②C-C，C-Cl，C-O，O-H等大多數單鍵可以省略也可不省略。 ③ 和—C≡C—不能省略。 【問題1】什么是電子式？ 【學生1】一般是原子的外層電子發生變化?；瘜W中常在元素符號周圍用黑點“.”和叉“×”來表示元素原子的最外層電子 【問題1】什么是鍵線式？ 【學生1】①只用 短線 表示分子中鍵的鏈節情況。而分子中的碳氫鍵，C原子及與C原子相連的H均省略。②每個拐點或端點均表示一個碳原子。 ③鍵線式中，官能團不能省略。 【問題1】 結合鍵線式找到醛基位置， 還有什么官能團？ 【問題1】什么是球棍模型？ 【學生1】球棍模型 注意： 每個球對應的原子所連棍的數目應與鍵的數目一致。 ②球的相對大小與對應原子的相對大小相一致。 【問題1】什么是填充模型？ 【學生1】空間填充模型可以更真實反應分子結構 表示每個原子和分子實際形狀和相對大小的分子模型。 【教師】擴展總結： 基于已有知識，對鈉的性質進行預測，體驗科學探究的過程與方法。 在預測的基礎上，通過實驗驗證，基于實驗得到的證據進行分析、推理，得出結論，加深對鈉的性質的認識。 檢測與評價，通過反饋，發現問題，提高效率。
活 不飽和度計算 【問題1】不飽和度定義 不飽和度，又稱 缺氫 指數，是有機物分子不飽和程度的量化標志。用希臘字母 表示?！緦W生2】②鈉投入煤油和水的混合物中會看到鈉在煤油和水的界面，有氣泡產生，上下跳動，至鈉全部消失。 【學生1】如：鏈狀烷烴（CnH2n+2）為飽和烴， =0 【教師】
環節四、課后鞏固 作業設計 問題一 有機物的類別判定 1．下列對有機化合物的分類結果正確的是 A．CH2=CH2、 、 同屬于脂肪烴 B． 、 、 同屬于芳香烴 C． CH2=CH2 、CH≡CH同屬于烯烴 D． 、 、 同屬于脂環烴 【答案】D 【詳解】 A． 屬于芳香烴，A錯誤； B． 、 同屬于脂環烴，B錯誤； C． CH≡CH屬于炔烴，C錯誤； D． 、 、 同屬于脂環烴，D正確； 故選D。 2．下列有機物類別劃分正確的是 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【詳解】A (苯乙烯)與苯的結構不相似，組成上也不是相差若干個“CH2”，二者不互為同系物，A不正確； B．CH2=CHCOOH分子中雖然含有碳碳雙鍵，但組成元素為C、H、O，不屬于烴，B不正確； C． 分子中雖然含有支鏈，但屬于烷烴，為鏈狀化合物，C正確； D． 分子中含有苯環，屬于芳香族化合物，D不正確； 故選C。 3．下列化學用語書寫正確的是 【答案】A 【詳解】A．羥基-OH，O一個共用電子對與氫原子形成共價鍵，存在兩對孤電子對和一個單電子，A項正確； B．鍵線式中，線的起點，終點以及交點都代表碳原子，該分子中有4個碳原子，不屬于丙烯的鍵線式，B項錯誤； C．有機物的結構簡式不能省略官能團，C項錯誤； D．乙醇中含有羥基—OH，該分子結構中沒有羥基，D項錯誤； 故選：A。 及時鞏固、消化所學，促進掌握必備知識，評價教學效果，為后期優化教學方案提供依據，培養分析問題和解決問題等關鍵能力。
課堂總結
板書 設計 第一節 有機物的結構特點 第一課時 有機物的分類 1.能夠根據不同的分類標準對簡單的有機化合物進行分類。 2.能記住常見的官能團。 3.會說出簡單有機化合物所屬的類別及分子的結構特點。 4.有機物的表達-常見的六式二構 5.不飽和度的計算
教學 反思 (1)在有機化學的世界里，深入探究有機物的結構特點至關重要。有機物之所以具有各異且復雜的性質，其背后的驅動力正源于它們獨特的分子構造。官能團作為有機物結構中的核心要素，其間的微妙差異對于理解有機物的反應特性、活性部位以及化學行為具有決定性作用。通過對官能團進行細致入微的比較與分析，我們能夠更加深刻地領悟到“結構決定性質”這一有機化學基石的內涵。 (2)如果我們把視線從抽象的理論轉向日常生活實踐，便會發現化學的魅力絕非僅僅停留在理論層面。教材中的知識并非孤立存在的，它們在現實生活中有著廣泛的應用。通過巧妙地將教材內容進行再創作，教師可以引導學生發現有機化合物在提高生活質量、推動經濟發展和改善生活環境等方面所發揮的不可或缺的作用。比如，從衣物纖維的合成到食品保鮮技術的運用，從醫藥產品的研發到環保材料的創新，有機化合物無所不在，深入滲透到我們生活的每一個角落。這種“生活—化學—生活”的循環往復，使化學學科展現出獨特的魅力，讓人感受到化學就在身邊，它對社會發展、人類進步起著不可估量的作用。 (3)本節課從學生現有的知識基礎出發，引導他們學習有機化合物的兩種分類方法：一種是基于碳架結構進行分類，如脂肪族化合物、芳香族化合物等；另一種則是根據官能團異同進行分類，如醇、醛、酮、羧酸等。通過親自動手操作，學生能夠深刻理解分類思想在有機化合物研究中的重要性。分類不僅是一種科學的管理方法，更是一種有效的研究手段。它可以幫助我們更有條理地去認識和區分各類有機化合物，進而揭示隱藏在各種物質背后的深刻聯系。這樣不僅能激發學生對化學的學習興趣，提高他們的實踐能力和創新思維，還能有效培養他們的辯證思維能力，使他們在面對復雜問題時能多角度地審視和解決。

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