新人教版化學(xué)選修5高中《有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)》教案一

2019 最新新人教版化學(xué)選修5 高中有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)教案一課題：第一章知識與教技能學(xué)過程與目方法情感的態(tài)度價值觀第二節(jié) 有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)授課班級課 時21、理解有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；了解碳原子雜化方式與結(jié)構(gòu)2、掌握甲烷、乙烯、乙炔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和同分異構(gòu)體通過對同分異構(gòu)體各題型的練習(xí),要分析總結(jié)出對解題具有指導(dǎo)意義的規(guī)律、方法、結(jié)論,從“思考會”轉(zhuǎn)變成“會思考”,真正提高學(xué)生的思維能力 ,對同分異構(gòu)體及同分異構(gòu)現(xiàn)象有一個整體的認(rèn)識,能準(zhǔn)確判斷同分異構(gòu)體及其種類的多少1、體會物質(zhì)之間的普遍性與特殊性2、認(rèn)識到事物不能只看到表面,要透過現(xiàn)象看本質(zhì)重 點(diǎn)難 點(diǎn)有機(jī)物的成鍵特點(diǎn)和同分異構(gòu)體的書寫同分異構(gòu)體相關(guān)題型及解題思路第二節(jié) 有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)知 1、鍵長、鍵角、鍵能識 2、有機(jī)物結(jié)構(gòu)的表示方法結(jié) 二、有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象構(gòu) 1、烷烴同分異構(gòu)體的書寫與 第一步：所有碳 , 一直鏈。板第二步：原直鏈 , 縮一碳?？s下的碳 , 作支鏈。書第三步：原直鏈 , 再縮一碳；縮下的碳 , 都作支鏈。設(shè)碳鏈異構(gòu)計 2、烯烴同分異構(gòu)體書寫步驟（1）先寫出相應(yīng)烷烴的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：（2）從相應(yīng)烷烴的結(jié)構(gòu)簡式出發(fā), 變動不飽和鍵的位置。1 / 12烯烴同分異構(gòu)體包括官能團(tuán)異構(gòu)教學(xué)過程教學(xué)方法、手教學(xué)步驟、內(nèi)容段、師生活動 引入 這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)第二節(jié)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。我們在高一時就初步了解了有機(jī)化合物種類繁多的原因, 主要是由于碳原子的成鍵特點(diǎn)所決定的, 接下來我們對其進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。 板書第二節(jié)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)講 僅由氧元素和氫元素構(gòu)成的化合物, 至今只發(fā)現(xiàn)了兩種：H2O和 H2O2 , 而僅由碳元素和氫元素構(gòu)成的化合物卻超過了幾百萬種, 這正是由于有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)所決定的。碳原子最外層有4 個電子 , 不易失去或獲得電子而形成陽離子或陰離子。碳原子通過共價鍵與氫、氧、氮、硫、磷等多種非金屬形成共價化合物。科學(xué)實驗證明, 甲烷分子里 ,1個碳原子與4 個氫原子形成4 個共價鍵 , 構(gòu)成以碳原子位中心,4個氫原子位于四個頂點(diǎn)的正四面體立體結(jié)構(gòu)。鍵角均為109o28。板書 1、鍵長、鍵角、鍵能投影鍵長：原子核間的距離稱為鍵長, 越小鍵能越大, 鍵越穩(wěn)定。鍵角：分子中1 個原子與另外2 個原子形成的兩個共價鍵在空間的夾角 ,決定了分子的空間構(gòu)型。鍵能：以共價鍵結(jié)合的雙原子分子,裂解成原子時所吸收的能量稱為鍵能 ,鍵能越大 ,化學(xué)鍵越穩(wěn)定觀察與思考觀察甲烷、乙烯、乙炔、苯等有機(jī)物的球棍模型,思考碳原子的成鍵方式與分子的空間構(gòu)型、鍵角有什么關(guān)系？投影2 / 12觀察與思考有機(jī)CH4CH2=CH2CHCHC6H6分子結(jié)構(gòu)模型碳原子成CC=CC C介于單雙鍵之間鍵方式分子形狀正四面體平面直線平面特點(diǎn)2008-11-19江蘇省徐州礦務(wù)集團(tuán)一中高一化學(xué)備課組碳原子的成鍵方式與空間構(gòu)型分子成鍵方式空間構(gòu)型C四面體型C C平面型C C直線型講碳原子成鍵規(guī)律小結(jié)：1、當(dāng)一個碳原子與其他 4 個原子連接時 ,這個碳原子將采取四面體取向與之成鍵。2、當(dāng)碳原子之間或碳原子與其他原子之間形成雙鍵時,形成雙鍵的原子以及與之直接相連的原子處于同一平面上。3、當(dāng)碳原子之間或碳原子與其他原子之間形成叁鍵時,形成叁鍵的原子以及與之直接相連的原子處于同一直線上。4、烴分子中 ,僅以單鍵方式成鍵的碳原子稱為飽和碳原子；以雙鍵或叁鍵方式成鍵的碳原子稱為不飽和碳原子。5、只有單鍵可以在空間任意旋轉(zhuǎn)。點(diǎn)擊試題 下列關(guān)于 CH3CH CHC CCF3 分子的結(jié)構(gòu)敘述正確的是 （ ）A、 6 個碳原子有可能都在一條直線上B、 6 個碳原子不可能都在一條直線上C、6 個碳原子一定都在同一平面上D、 6 個碳原子不可能都在同一平面上講評 依據(jù)。即 “乙烯分子里的兩個碳原子和四個氫原子都處在同一平面上、乙炔分子里的兩個碳原子和兩個氫原子處在一條直線3 / 12上。CH CF33CH CH CCHF3456H2C C C CFCF1H CH H板書 2、有機(jī)物結(jié)構(gòu)的表示方法講 結(jié)構(gòu)式：有機(jī)物分子中原子間的一對共用電子(一個共價鍵)用一根短線表示,將有機(jī)物分子中的原子連接起來,若省略碳碳單鍵或碳?xì)鋯捂I等短線,成為結(jié)構(gòu)簡式。若將碳、氫元素符號省略,只表示分子中鍵的連接情況,每個拐點(diǎn)或終點(diǎn)均表示有一個碳原子,稱為鍵線式。投影結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式的轉(zhuǎn)換HOHCCOHHOCH 3CO HCH 3 COOH點(diǎn)擊試題3 、醛基、羧基的結(jié)構(gòu)簡式有特有的寫法結(jié)構(gòu)簡式 : C H 3C H 2 C H 2 C H 2 C H 3CH 2CH CH 2 CH 3CH 3 COOH鍵線式 :O H4 / 12隨堂練習(xí)將下列鍵線式改為結(jié)構(gòu)簡式：小結(jié)高2- 甲基丙醇的表示方法：H H H二H H HH-C-C-C-O-HH HH C C C O H化HH C HHH-C-H學(xué)HH路易斯式書寫麻煩結(jié)構(gòu)式較麻煩CHCHCHOH32紀(jì)中CHOH3或 (CH )2CHCHOH32結(jié)構(gòu)簡式較為常用鍵線式較為常用蔣義勇電子式短線替換結(jié)構(gòu)式省略短線結(jié)構(gòu)簡式共用電子對雙鍵叁鍵保留略去碳?xì)湓胤栨I線式講 由于碳原子的成鍵特點(diǎn), 每個碳原子不僅能與氫原子或其他原子形成4 個共價鍵 , 而且碳原子之間也能與共價鍵相結(jié)合。碳原子間可以形成單鍵、雙鍵和三鍵；多個碳原子可以結(jié)合成長短不一江蘇省徐州礦務(wù)集團(tuán)一中的碳鏈2008-11-19 , 碳鏈也可以帶有支鏈高一化學(xué)備課組,還可以結(jié)合成碳環(huán) , 碳鏈和碳環(huán)也可以互相結(jié)合。以上就是有機(jī)物種類繁多的原因。講 下面 , 我們來擴(kuò)展一下 , 如何能夠由結(jié)構(gòu)簡式或鍵線式, 快速判斷該有機(jī)物的分子式。讓我們來共同學(xué)習(xí)一下不飽和度。5 / 12投影不飽和度1、不飽和度又稱為缺氫指數(shù), 有機(jī)物分子中與碳原子數(shù)相等的開鏈烷烴相比較 , 每減少 2個氫原子 , 則不飽和度增加 1。2、計算分式：(1) 若有機(jī)物的分子式為 CnHm,不飽和度 =(2n2)m2若有機(jī)物的分子式為(2n2)mrCnHmXr, 不飽和度 =2若有機(jī)物的分子式為(2x2)yCxHyOz, 不飽和度 =2若有機(jī)物的分子式為(2x2)yzCxHyNz, 不飽和度 =2講 在這里大家需要注意的是, 若有機(jī)物為含氧化合物,C=O,C=C等效 , 不飽和度相當(dāng)于1, 故 O 原子數(shù)可不計入不飽和度。而有機(jī)物分子中如有 -X 、 -NO2、 NH2、 SO3H 均可視為氫原子。帶入不飽和度計算時作出相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。投影不飽和度：(2) =雙鍵數(shù) +叁鍵數(shù) *2+ 環(huán)數(shù)講 在這里大家需要注意的是, 在對有機(jī)物中的橋環(huán)化合物或籠形結(jié)構(gòu)的脂環(huán)化合物進(jìn)行研究時 , 我們所指的環(huán)數(shù)不是我們所看到的立體結(jié)構(gòu)的面數(shù) , 通常在有機(jī)中 , 把碳環(huán)化合物轉(zhuǎn)變?yōu)殒湢罨衔镄枰驍嗟?C-C 鍵數(shù)目 , 就是碳環(huán)的數(shù)目。投影不飽和度(3) 對于立體有機(jī)物分子 , =面數(shù) -1對于多籠結(jié)構(gòu), =面數(shù) - 籠數(shù)講 在這里 , 我們所說的籠狀化合物也符合歐拉定理, 即投影知識拓展歐拉定理多面體的頂點(diǎn)數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關(guān)系, 遵循歐拉定理：頂點(diǎn)數(shù) +面數(shù) - 棱邊數(shù) =2講 在有機(jī)化合物中 , 頂點(diǎn)數(shù)就相當(dāng)于組成的原子數(shù) , 棱邊數(shù)相當(dāng)于化學(xué)鍵數(shù)。投影 以立方烷和金剛烷舉例, 計算不飽和度6 / 12過 也是由于以上原因 , 由相同原子組成的有機(jī)物分子可能具有不同的幾種結(jié)構(gòu)。 板書二、有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象 投影復(fù)習(xí) 1、同系物 ：結(jié)構(gòu)相似 , 分子組成相差若干個CH2 原子團(tuán)的有機(jī)物稱為同系物。特點(diǎn)是物理性質(zhì)遞變, 化學(xué)性質(zhì)相似。2、同分異構(gòu)體：化合物具有相同的分子式, 但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象 , 叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象。具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱同分異構(gòu)體。講 對于某一烷烴分子怎樣判斷它是否具有同分異構(gòu)體, 如有 , 又具有幾種同分異構(gòu)體, 這是學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)一個很重要的內(nèi)容。我們必須學(xué)會判斷并能夠書寫。今天, 我們將學(xué)習(xí)一種常用的書寫方法縮鏈法 ( 減碳對稱法 ) 。 板書 1、烷烴同分異構(gòu)體的書寫 點(diǎn)擊試題例1、C5 H 12 的同分異構(gòu)體 板書第一步：所有碳 , 一直鏈。CH 3CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ( 先寫碳絡(luò)結(jié)構(gòu) , 后用 H 原子飽和 ) 板書第二步：原直鏈 , 縮一碳。縮下的碳 , 作支鏈。1234CCCC(從鏈端依次編號 ) 問縮去的一個碳可作為一個CH 3 , 能否連接到1 號或 4 號碳原子上 ? 展示 用球棍模型旋轉(zhuǎn), 讓學(xué)生觀察。( 注意空間結(jié)構(gòu)的變換和支鏈連接位置的等效性)( 答：不能。書寫同分異構(gòu)體時, 碳鏈頂端的碳原子上不要連接任何烴基 , 否則 , 將出現(xiàn)相同的同分異構(gòu)體。)可寫成 問 支鏈能否連接到第3 號碳原子上 ? 演示 用球棍模型旋轉(zhuǎn), 讓學(xué)生觀察。( 答：不能。第2 與第 3 號碳原于是完全對稱的、等效的碳原子) 板書第三步：原直鏈 , 再縮一碳；縮下的碳 , 都作支鏈。7 / 12講 縮去的兩個碳原子可作為兩個甲基或一個乙基。 問 兩個甲基怎么連接?( 只能同時連在第2 個碳原予上 )( 注意：第2 號碳已飽和 , 即使有碳原子也不能再連接在這同一個碳原子上了；除第2 號碳原子外 , 四個碳原于是完全等效的)作為乙基 , 它不能連在頂端的碳原子上, 能否連接到第2 個碳原子上 ? 演示 用球棍模型旋轉(zhuǎn), 讓學(xué)生觀察。( 答：不能。書寫同分異構(gòu)體時, 直鏈上各號碳原子不要連接原子數(shù)等于或大于其號數(shù)的烴基, 否則 , 將出現(xiàn)相同的同分異構(gòu)體。 ) 問 剩三個碳原子的直鏈能否再縮去一個碳?( 不能。所以碳原子數(shù)少于3 個的烷烴是沒有同分異構(gòu)體的) 小結(jié) 要按照程序依次書寫, 以防遺漏。每一步中要注意等效碳原子, 以防重復(fù)。 隨堂練習(xí) 寫出己烷各種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。 投影評點(diǎn) ( 寫出一些與上列結(jié)構(gòu)相同 , 但書寫形式不同的烷烴分子的碳絡(luò)結(jié)構(gòu) , 讓學(xué)生比較分析 , 從而適應(yīng)其形式的變化。為系統(tǒng)命名打好基礎(chǔ) )（問：與上列哪些結(jié)構(gòu)相同？答：均為3 ）（問：轉(zhuǎn)化后與上列哪些結(jié)構(gòu)相同？答：均為） 問 有沒有縮去三個碳原子以后的同分異構(gòu)體?8 / 12沒有 , 只有五種。講 以上這種由于碳鏈骨架不同, 產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象稱為碳鏈異構(gòu)。烷烴中的同分異構(gòu)體均為碳鏈異構(gòu)。 板書碳鏈異構(gòu)進(jìn) 對于碳鏈異構(gòu)的書寫一般采用的方法是“減碳對稱法”。包括兩注意 ( 選擇最長的碳鏈作主鏈, 找出中心對稱線), 三原則 ( 對稱性原則、有序性原則、互補(bǔ)性原則) 、四順序 ( 主鏈由長到短、支鏈由整到散、位置由心到邊、排布由鄰到間) 、 問 烴的同分異構(gòu)體是否只有碳鏈異構(gòu)一種類型呢？講 我們學(xué)習(xí)了烯烴的同分異構(gòu)體的書寫就知道了。 板書 2、烯烴同分異構(gòu)體書寫步驟（1）先寫出相應(yīng)烷烴的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：（ 2）從相應(yīng)烷烴的結(jié)構(gòu)簡式出發(fā), 變動不飽和鍵的位置。點(diǎn)擊試題例 2、 寫出分子式為的烯烴的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式；（共5 種）（1）隨堂練習(xí)1 、寫出C5H11Cl的同分異構(gòu)體2、寫出分子式為C5H10O的醛的同分異構(gòu)體9 / 12投影小結(jié)等效氫原則1、同一碳原子上的氫等效2、同一個碳上連接的相同基團(tuán)上的氫等效3、互為鏡面對稱位置上的氫等效。小結(jié)并板書烯烴同分異構(gòu)體包括講 上面已經(jīng)學(xué)了碳鏈異構(gòu)和位置異構(gòu), 剛才所學(xué)的烯烴由于雙鍵在碳鏈中位置不同產(chǎn)生的同分異構(gòu)現(xiàn)象叫位置異構(gòu)。還有一種同分異構(gòu)類型是官能團(tuán)異構(gòu)。如乙醇和甲醚：CH3 CH2 OH（乙醇 , 官能 團(tuán) 是 羥 基 OH） ,CH3 O CH3 （ 甲 醚 , 官 能 團(tuán) 是 醚 鍵） , 像這種有機(jī)物分子式相同 , 但具有不同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體叫官能團(tuán)異構(gòu)。 板書官能團(tuán)異構(gòu)點(diǎn)擊試題例 3, 寫出分子式為的烴的同分異構(gòu)體；小結(jié)10 / 12序號類別通式1烯烴CnH2n環(huán)烷烴2炔烴CnH2n-2二烯烴3飽和一元鏈狀醇CnH2n+2 O飽和醚4飽和一元鏈狀醛CnH2n O酮5飽和羧酸CnH2n O2酯6 氨基酸、硝基化合物C HNOn 2n+12隨堂練習(xí)出 C4H10O的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式常見的類別異構(gòu)現(xiàn)象 投影小結(jié)書寫有機(jī)物的同分異構(gòu)體的步驟是：首先考慮官能團(tuán)異構(gòu)、其次考慮碳連異構(gòu) , 最后考慮位置異構(gòu) , 同時遵循對稱性、互補(bǔ)性、有序性原則 , 即可以無重復(fù)、無遺漏地寫出所有的同分異構(gòu)體來。課后練習(xí) 1、寫出 C7H8O 的含有苯環(huán)的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式2、已知丙烷的二氯代物有四種異構(gòu)體, 則其六氯代物的異構(gòu)體數(shù)目為A兩種B三種C四種D五種解析：采用換元法,將氯原子代替氫原子,氫原子代替氯原子,從二氯代物有四種同分異構(gòu)體,就可得到六氯代物也有四種同分異構(gòu)體。答案： C點(diǎn)評：設(shè)烴的分子式為CxHy, 如果它的m 氯代物與n 氯代物的同分異構(gòu)體數(shù)目相等, 則 m+n=y, 反之 ,如果m+n=y, 也可知道其同分異構(gòu)體數(shù)目相等。教學(xué)回顧 ：11 / 1212 / 12