人教版高中化学选修5《有机化学基础》.pdf
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1、人教版高中化学选修5 有机化学基础精品教学设计(整套)第一章认识有机化合物第一节有机化合物的分类教学目标【知识与技能】1、了解有机化合物的分类方法,认识一些重要的官能团。2、掌握有机化合物的分类依据和原则。【过程与方法】根据生活中常见的分类方法,认识有机化合物分类的必要性。利用投影、动画、多媒体等教学手段,演示有机化合物的结构简式和分子模型,掌握有机化合物结构的相似性。【情感、态度与价值观】通过对有机化合物分类的学习,体会分类思想在科学研究中的重要意义。教学重点:认识常见的官能团;有机化合物的分类方法教学难点:认识常见的官能团,按官能团对有机化合物进行分类教学过程【引入】师:通过高一的学习,我
2、们知道有机物就是有机化合物的简称,最初有机物是指有生机的物质,如油脂、糖类和蛋白质等,它们是从动、植物体中得到的,直 到1828年,德国科学家维勒偶然发现由典型的无机化合物氟酸镂通过加热可以直接转变为动植物排泄物一一尿素的实验事实,从而使有机物的概念受到了冲击,引出了现代有机物的概念世界上绝大多数含碳的化合物。有机物自身有着特定的化学组成和结构,导致了其在物理性质和化学性质上的特殊性。研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学叫有机化学。我们先来了解有机物的分类。【板书】第 一 章 认识有机化合物第 一 节 有机化合物的分类师:有机物从结构上有两种分类方法:一是按照构成有机物分子的碳的
3、骨架来分类;二是按反映有机物特性的特定原子团来分类。【板书】一、按碳的骨架分类链状化合物($n CH3-CH2-CH2-CH2-CH3)r有机化合物 Z 代旨环化合物(如环 状 化 合 物II 芳香化合物(如【板书】二、按 官 能 团 分 类I表1-1有机物的主要类别、官能团和典型代表物类别 官能团 典型代表物的名称和结构简式烷烧烯烧焕燃芳香煌卤代煌醇酚酸醛 A/C=C双键c三c一三键x(X表示卤素原子)0 H羟基-o n羟基/-c Oc/酷 键-Hone甲烷C H,乙烯C H2=C H2乙焕C H 三 C H苯0溟乙烷C H 3 c H 2 B r乙醇C H 3 C H 2 O H苯酚0cH
4、乙酸C H 3 c H 2 0 c H 2 c H 3乙醛OIIH3C-C-H酮-c-堤基丙酮oIIH 3C-C-C H 3酸段OHC基竣酯one基匕口酉乙酸 H3C-C-OHO乙酸 乙 酯H3C-C-O-C 2H5【随堂练习】按官能团的不同可以对有机物进行分类,你能指出下列有机物的类别吗?HJ.O_C2H5 C H QOHaWHCOOH/O O C CHjCH CHCH3 a x/【小结】本节课我们要掌握的重点就是认识常见的官能团,能按官能团对有机化合物进行分类。第二节有机化合物的结构特点教学目标【知识与技能】1、掌握有机物的成键特点,同分异构现象。2、掌握有机物同分异构体的书写。【过程与方
5、法】用球棍模型制作C3H6、C4H8、C2H6。的分之模型,找出有机物的同分异构。强化同分异构体的书写,应考虑几种异构形式碳链异构、位置异构、官能团异构,强化同分异构体的书写练习。【情感、态度与价值观】通过同分异构体的书写练习,培养思维的有序性、逻辑性、严谨性。教学重点有机化合物的成键特点;有机化合物的同分异构现象。教学难点有机化合物同分异构体的书写。教学过程第一课时有机物中碳原子的成键特点与简单有机分子的空间构型教学内容教学环节教学活动设计意图教师活动学生活动引入有机物种类繁多,有很多有机物的分子组成相同,但性质却有很大差异,为什么?结构决定性质,结构不同,性质不同。明 确 研 究 有机物的
6、思路:组 成 一 结 构一性质。有机分子的结构是三维的设置情景多媒体播放化学史话:有机化合物的三维结构。思考:为什么范特霍夫和勒贝尔提出的立体化学理论能解决困扰1 9世纪化学家的难题?思考、回答激 发 学 生 兴趣,同时让学生 认 识 到 人们 对 事 物 的认 识 是 逐 渐深入的。有机物中碳原子的成键特点交流叮讨论指导学生搭建甲烷、乙烯、乙快、苯等有机物的球棍模型并进行交流与讨论。讨论:碳原子最外层中子数是多少?怎样才能达到8电子稳定结构?碳原子的成键方式有哪些?碳原子的价键总数是多少?通 过 观 察 讨论,让学生在探 究 中 认 识有 机 物 中 碳原 子 的 成 键特点。什么叫单键、双
7、键、叁键?什么叫不饱和碳原子?有机物中碳原子的成键特点归纳板书有机物中碳原子的成键特征:1、碳原子含有4 个价电子,易跟多种原子形成共价键。2、易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂结构单元。3、碳原子价键总数为4。不饱和碳原子:是指连接双键、叁键或在苯环上的碳 原 子(所连原子的数目少于4)。师生共同小结。通过归纳,帮助 学 生 理 清思路。简单有机分子的空间结构及碳原子的成键方式与分子空间构型的关系观察可思考观察甲烷、乙烯、乙快、苯等有机物的球棍模型,思考碳原子的成键方式与分子的空间构型、键角有什么关系?分别用一个甲基取代以上模型中的一个氢原子,甲基中的碳原子与原结构有什么关系?分组
8、、动手搭建球棍模型。填 P 1 9 表 2-1并思考:碳原子的成键方式与键角、分子的空间构型间有什么关系?从 二 维 到 三维,切身体会有 机 分 子 的立体结构。归纳 碳 原 子 成键 方 式 与 空间 构 型 的 关系。碳原子的成键方式与分子空间构型的关系归纳分析c C=0四面体型平面型=C=Y 三直 线 型 直 线 型 平面型默记理清思路分子空间构型迁移应用观察以下有机物结构:C H o C H 2c H 3/1(1)c=c H /H思考:(1)最多有几个碳原子共面?(2)最多有几个碳原子共线?(3)有几个不饱和碳原子?应用巩固第二课时(2)HC=CCH2CH3(3)-C=CCH=CF2
9、,杂化轨道与有机化合物空间形状观看动画轨道播放杂化的动画过程,碳原子成键过程及分子的空间构型。观看、思考激发兴趣,帮助学生自学,有 助 于 认 识立体异构。碳原子的成键特征与有机分子的空间构型整理1 川 1纳1、有机物中常见的共价键:C-C、C=C、C三 C、C-H、C-0、C-X、C=0、g N、C-N、苯环2、碳原子价键总数为4(单键、双键和叁键的价键数分别为1、2和3)。3、双键中有一个键较易断裂,叁键中有两个键较易断裂。4、不饱和碳原子是指连接双键、叁键或在苯环上的碳原子(所连原子的数目少于4)。5、分子的空间构型:(1 )四 面 体:CH4、CH3CK CCI4(2)平面型:CH2=
10、CH2、苯(3)直线型:CH三CH师生共同整理归纳整理归纳学业评价迁移应用展示幻灯片:课堂练习学生练习巩固作业习题 P28,I、2学生课后完成检 查 学 生 课堂掌握情况 思考回忆 同系物、同分异构体的定义?(学生思考回答,老师板书)板书二、有机化合物的同分异构现象、同分异构体的含义同分异构体现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构现象,叫做同分异构体现象。同分异构体:分子式相同,结构不同的化合物互称为同分异构体。(同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。)知识导航1引导学生再从同系物和同分异构体的定义出发小结上述2答案,从中得出对“同分异构”的理解
11、:(1)“同分”相同分子式“异构”结构不同分子中原子的排列顺序或结合方式不同、性质不同。(“异构”可以是象上述与是碳链异构,也可以是像与是官能团异构)“同系物”的理解:(1)结构相似-一定是属于同一类物质;(2)分子组成上相差一个或若干个CH2原子团分子式不同 学生自主学习,完 成 自我检测1 自我检测1下列五种有机物中,互为同分异构体;互为同一物质;_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _互为同系物H3ICH3CH-CH=CH2 CH3-CH=C CHLC=CHCH3CH3 CH3 CH2=CH-CH3 CH2=CH-CH=CH2 知识导航2(1)由和是同分异构体,得
12、出“异构”还可以是位置异构;(2)和互为同一物质,巩固烯煌的命名法;(3)由和是同系物,但与不算同系物,深化对“同系物”概念中“结构相似”的含义理解。(不仅要含官能团相同,且官能团的数目也要相同。)(4)归纳有机物中同分异构体的类型;由此揭示出,有机物的同分异构现象产生的本质原因是什么?(同分异现象是由于组成有机化合物分子中的原子具有不同的结合顺序和结合方式产生的,这也是有机化合物数量庞大的原因之一。除此之外的其他同分异构现象,如顺反异构、对映异构将分别在后续章节中介绍。)板书二、同分异构体的类型和判断方法1.同分异构体的类型:a.碳链异构:指碳原子的连接次序不同引起的异构b.官能团异构:官能
13、团不同引起的异构c.位置异构:官能团的位置不同引起的异构 小组讨论 通过以上的学习,你觉得有哪些方法能够判断同分异构体?小结 抓“同分”先写出其分子式(可先数碳原子数,看是否相同,若同,则再看其它原子的数目)看是否“异构”能直接判断是碳链异构、官能团异构或位置异构则最好,若不能直接判断,那还可以通过给该有机物命名来判断。那么,如何判断“同系物”呢?(学生很容易就能类比得出)板书2.同分异构体的判断方法 课堂练习投影 巩固和反馈学生对同分异构体判断方法的掌握情况,并复习巩固“四同”的区别。1)下列各组物质分别是什么关系?CH4与CH3cH3正丁烷与异丁烷 金刚石与石墨。2与。3;H与2)下列各组
14、物质中,哪些属于同分异构体,是同分异构体的属于何种异构?CH3COOH 和 HCOOCH3 CH3CH2CHO 和(3)CH3cH2cH20H 和 CH3cH20cH3 1-丙醇和 2-丙醇 CHfH-5 和 CH3-CH2-CH2-CH3CH,知识导航3 投影戊烷的三种同分异构体启发学生从支链的多少,猜测该有机物反应的难易,从而猜测其沸点的高低。(然后老师投影戊烷的三种同分异构体实验测得的沸点。)板书CH3COCH3三、同分异构体的性质差异带有支链越多的同分异构体,沸点越低。学生自主学习,完成以下练习 自我检测3 课本P 1 2 2、3、5 题第三课时 问题导入我们知道了有机物的同分异构现象
15、,那么,请同学们想想,该如何书写己知分子式的有机物的同分异构体,才能不会出现重复或缺漏?如何检验同分异构体的书写是否重复?你能写出己烷(C6 H 4)的结构简式吗?(课本P10 学与问)学生活动 书写C 6H的同分异构。I 教师 评价学生书写同分异构的情况。板书四、如何书写同分异构体1 .书写规则四句话:主链由长到短;支链由整到散:支链或官能团位置由中到边:排布对.、邻、间。(注:支链是甲基则不能放1 号碳原子上;若支链是乙基则不能放1 和 2号碳原子上,依次类推。可以画对称轴,对称点是相同的。)2 .几种常见烷短的同分异构体数目:丁烷:2种;戊烷:3种;己烷:5 种;庚烷:9 种 堂上练习投
16、影下列碳链中双键的位置可能有 种。c-c-c-cI 知识拓展 (1 .你能写出C3 H 6的同分异构体吗?2 .提示学生同分异构体暂时学过有三种类型,你再试试写出丁醇的同分异构体?按位置异构书写;按碳链异构书写;)3 .若题目让你写出C4 HH)0的同分异构体,你能写出多少种?这跟上述第2题答案相同吗?(提示:还 需 按官能团异构书写。)知识导航5(1)大家已知道碳原子的成键特点,那么,利用你手中的球棍模型,把甲烷的结构拼凑出来。二氯甲烷可表示为 它们是否属于同种物质?C l C 1H C C l H C HH C 1(是,培养学生的空间想象能力)(2)那,二氯乙烷有没有同分异构体?你再拼凑一
17、下。板书注意:二氯甲烷没有同分异构体,它的结构只有1种。指导学生阅读课文PU的 科学史话注:此处让学生初步了解形成甲烷分子的s p 3杂化轨道疑问:是否要求介绍何时为sp3杂化?知识导航6 有机物的组成、结构表示方法有结构式、结构简式,还 有“键线式”,简 介“键线式”的含义。板书五、键线式的 含 义(课本P 1 0 资料卡片)自我检测3写出以下键线式所表示的有机物的结构式和结构简式以及分子式。J0H _ _ _ 小结本节课知识要点 自我检测4(投影)1.烷煌C 5H1 2的一种同分异构体只能生成种一氯代物,试写出这种异构体的结构简式_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
18、_ (课本 P 1 2、5)2 .分子式为C 6H1 4的烷烧在结构式中含有3个甲基的同分异构体有()个(A)2 个(B)3 个(C)4 个(D)5 个3.经测定,某有机物分子中含2个C H3,2个 一C比;一 个 一C H;一个C 1。试写出这种有机物的同分异构体的结构简式:第三节有机化合物的命名教学目标【知识与技能】1、了解有机化合物的习惯命名法。2、掌握有机化合物的系统命名法,理解并灵活运用系统命名法的几个原则。【过程与方法】通过观察有机物分子模型、有机物结构式,掌握烷烧、烯 烧、以 烧、苯及苯的同系物同分异构体的书写及命名。【情 感、态度与价值观】通 过 练 习 书 写 丙 烷CH3c
19、H2cH3分子失去一个氢原子后形成的两种不同煌基的结构筒 式。体会有机物分子中碳原子数目越多,结构会越复杂,同分异构体数目也越多。体会习惯命名法在应用中的局限性,激发学习系统命名法的热情。教学重点掌握有机化合物的系统命名法教学难点煌类化合物的系统命名教学过程第一课时教师活动学生活动设计意图【引入新 课】引导学生回顾复习烷烧的习惯命名方法,结合同分异 构 体 说 明 烷 烧 的 这 种 命 名 方式有什么缺陷?回顾、归纳,回答问题;积极思考,联系新旧知识从学生已知的知识入手,思 考 为 什 么 要 掌 握 系 统命名法。自学:什么是“煌 基”、“烷 基”?思 考:“基”和“根”有什么区别?学生看
20、书、查阅辅助资料,了解问题。通过自学学习新的概念。归 纳 价 烷 基 的 通 式 并 写 出-C3H7、-C4H9的同分异构体。思考归纳,讨论书写。了 解 烷 与 烷 基 在 结 构h的区别,学会正确表达烷基结构投影一个烷慌的结构简式,指导学 生 自 学 归 纳 烷 煌 的 系 统 命 名法的步骤,小组代表进行表述,其他成员互为补充。自学讨论,归纳。培 养 学 生 的 自 学 能 力 和归 纳 能 力 以 及 合 作 学 习的精神。投影几个烷煌的结构简式,小组之间竞赛命名,看谁回答得快、准。学生抢答,同学自评。了解学生自学效果,增强学习气氛,找出学生自学存在的重点问题从学生易错的知识点出发,有
21、针对性的给出各种类型的命名题,进行训练。学生讨论,回答问题。以练习巩固知识点,特别是自学过程中存在的知识盲点。引导学生归纳烷煌的系统命名法,用 五 个 字 概 括 命 名 原 则:“长、多、近、简、小”,并一一举例讲解。学生聆听,积极思考,回答。学会归纳整理知识的学习方法投影练习学生独立思考,完成练习在实际练习过程中对新知识点进行升华和提高,形成知识系统。【课堂总结】归纳总结:1、烷炫的系统命名法的步骤和原则2、要注意的事项和易出错点3、命名的常见题型及解题方法学生回忆,进行深层次的思考,总结成规律【归纳】-、烷煌的命名1、烷慌的系统命名法的步骤和原则:选主链,称某烷;编号位,定支链;取代基,
22、写在前,标位置,连短线;不同基,简到繁,相同基,合并算。2,要注意的事项和易出错点3、命名的常见题型及解题方法第二课时二、烯煌和焕炫的命名:命名方法:与烷姓相似,即一长、一近、一简、一多、一小的命名原则。但不同点是主链必须含有双键或叁键。命名步骤:1、选主链,含 双 键(叁键);2、定编号,近 双 键(叁键);3、写名称,标 双 键(叁键)。其它要求与烷煌相同!三、苯的同系物的命名是以苯作为母体进行命名的;对苯环的编号以较小的取代基为1号。有多个取代基时,可用邻、间、对 或1、2、3、4、5等标出各取代基的位置。有时又以苯基作为取代基。四、垃的衍生物的命名卤 代煌:以卤素原子作为取代基象烷煌一
23、样命名。醇:以羟基作为官能团象烯炫一样命名酚:以酚羟基为1位官能团象苯的同系物一样命名。酸、酮:命名时注意碳原子数的多少。醛、竣酸:某醛、某酸。酯:某酸某酯。【作业】P16课后习题及 优化设计第三节练习【补充练习】(-)选择题1.下列有机物的命名正确的是(D)A.1,2一二甲基戊烷 B.2一乙基戊烷C.3,4一二甲基戊烷 D.3一甲基己烷2.下列有机物名称中,正确的是(AC)A.3,3一二甲基戊烷 B.2,3一二甲基一2一乙基丁烷C.3 乙基戊烷 D.2,5,5三甲基己烷3.下列有机物的名称中,不正确的是(BD)A.2一乙基丁烷 B.3一乙基丁烷 C.2-甲基戊烷 D.3一甲基戊烷A.3,3一
24、二甲基一 1一丁烯B.1一 甲基戊烷C.4 甲基一2一戊烯D.2一 甲基一2一丙烯4.下列命名错误的是(AB)A.4乙基一3一戊醇B.2一甲基一4一 J 醇C.2一甲基一1一丙醇D.4一甲基一2一己醇5.(CH3cH2%CHCH3的正确命名是(D)6.有CH-SCH3rCH3的正确命名是(B)A.3,3-二 甲 基-4-乙基戊烷C.3,4,4 三甲基己烷B.3,3,4-三甲基己烷D.2,3,3-三甲基己烷某有机物的结构简式为:沔5CH3一HqCH3CH3 CH3,其正确的命名为(C)A.2,3一二甲基一3一 乙基丁烷B.2,3一二甲基一2一乙基1 烷C.2,3,3三甲基戊烷 D.3,3,4三甲
25、基戊烷8.一种新型的灭火剂叫“1211”,其分子式是CFzCIBr。命名方法是按碳、氟、氯、溟的顺序分别以阿拉伯数字表示相应元素的原子数目(末尾的“0”可略去)。按此原则,对下列几种新型灭火剂的命名不正砚的是(B)A.CF3Br 1301 B.CF2Br2 122C.C2F4C12-242 D.C2ClBr2-2012第四节研究有机化合物的一般步骤和方法教学目标【知识与技能】1、了解怎样研究有机化合物,应采取的步骤和方法。2、掌握有机物的分离和提纯的一般方法,鉴定有机化合物结构的般过程和方法。【过程与方法】通过录象方式,参观了解质普、红外光谱、核磁共振普仪等仪器核实验操作过程。【情感、态度与价
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