学案2:_有机化合物的结构特点(用).
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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。
过程与方法:1、用球棍模型制作C3H6、C4H8、C2H6O的分子模型。
2、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。
【教学过程设计】第一课时[新课导入]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?多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链和碳环,碳链和碳环还可以相互结合。
[板书设计]一.有机物中碳原子的成键特点与简单有机分子的空间构型1、有机物中碳原子的成键特点:(1)在有机物中,碳原子有4个价电子,碳呈价,价键总数为。
(成键数目多)(2)碳原子既可与其它原子形成共价键,碳原子之间也可相互成键,既可以形成键,也可以形成键或键。
(成键方式多)(3)多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链和碳环,碳链和碳环还可以相互结合。
[归纳总结]①有机物常见共价键:C-C、C=C、C≡C、C-H、C-O、C-X、C=O、C≡N、C-N、苯环。
②在有机物分子中,仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子;连接在双键、叁键或在苯环上的碳原子(所连原子的数目少于4)称为不饱和碳原子。
③C—C单键可以旋转而C=C不能旋转(或三键)。
2、碳原子的成键方式与分子空间构型的关系:当一个碳原子与其它4个原子连接时,这个碳原子将采取取向与之成键;当碳原子之间或碳原子与其它原子之间形成双键时,形成该双键的原子以及与之直接相连的原子处于上;当碳原子之间或碳原子与其它原子之间形成叁键时,形成该叁键的原子以及与之直接相连的原子处于上。
[归纳总结]1、有机物的代表物基本空间结构:甲烷是正四面体结构(5个原子不在一个平面上);乙烯是平面结构(6个原子位于一个平面);乙炔是直线型结构(4个原子位于一条直线);苯环是平面结构(12个原子位于一个平面)。
高中化学选修5 有机化学基础
有机化合物的结构特点第1课时教学设计
教学目标:
1.碳原子的成键特点
2.有机分子的空间构型和有机物中碳原子的成键特点的关系
3.有机化合物结构的表示方法:结构式、结构简式、键线式
知识分析
(一)有机物的特点:
①构成有机物质元素少(C、H、O、N、S、P),但有机物种类繁多,结构复杂。
②大多数有机物难溶于水而易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂。
③绝大多数有机物受热易分解,而且容易燃烧。
④绝大多数有机物是非电解质,不易导电,熔点低。
⑤有机物所起的化学反应比较复杂,一般比较慢,并且还常伴随有副反应发生。
(二)有机物中碳原子的成键特点碳原子位于周期表第Ⅳ主族第二周期,碳原子最外层有4个电子,碳原子既不易失电子、也不易得电子。
有机物种类繁多的原因,主要是由C原子的结构决定的。
其成键特点是:
(1)在有机物中,碳原子有4个价电子,碳呈四价,价键总数为4。
(成键数目多)
(2)碳原子既可与其它原子形成共价键,碳原子之间也可相互成键,既可以形成单键,也可以形成双键或三键。
(成键方式多)
①原子间的成键方式:C—C、C=C、C≡C
②有机物中常见的共价键:C—C、C=C、C≡C、C—H、C—O、C—X、C=O、C≡N、C—N、苯环。
③在有机物分子中,仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子;连接在双
键、叁键或在苯环上的碳原子(所连原子的数目少于4)称为不饱和碳原子。
④C—C单键可以旋转而C=C不能旋转(或三键)。
第1章第2节有机化合物的结构特点教学设计教学目标:1.知识目标:掌握有机化合物的结构特点;2.能力目标:能够鉴别有机化合物的结构特点;3.情感目标:培养学生对有机化合物结构的兴趣和好奇心。
教学重点:1.掌握有机化合物的结构特点;2.能够鉴别有机化合物的结构特点。
教学难点:能够鉴别有机化合物的结构特点。
教学准备:1.教师准备:教学PPT、有机化合物模型、实验器材;2.学生准备:课本、笔记。
教学过程:Step 1 引入新课(5分钟)教师用有机化合物模型向学生展示两个化合物,并与学生进行简单的讨论:-化合物A的结构中含有羟基,氧原子与碳原子结合,且没有双键和三键;-化合物B的结构中含有甲基,氮原子与碳原子结合。
根据这两个例子,教师引导学生思考:有机化合物的结构有哪些特点?Step 2 探究有机化合物的结构特点(10分钟)教师引导学生阅读相关教材和资料,了解有机化合物的结构特点。
Step 3 教师讲解有机化合物的结构特点(15分钟)教师根据教材内容,结合示意图,向学生讲解有机化合物的结构特点,包括以下几个方面:1.碳骨架的存在:有机化合物中必须包含碳元素。
2.单、双、三键的存在:有机化合物中可以出现单键、双键和三键。
3.基团的存在:有机化合物中还可以出现其他原子基团,如羟基、卤素基团等。
4.范式结构和同分异构:有机化合物可以存在多种不同的结构,即同分异构体。
5.方向性的存在:有机化合物中的键有方向性,即键的取向可以决定分子的结构和性质。
Step 4 实验示范(10分钟)教师进行实验示范,展示有机化合物的结构特点的实验证明,如两种有机化合物的燃烧实验、酸碱中性实验等。
Step 5 小组讨论(15分钟)将学生分为小组,让学生根据教师提供的有机化合物分子模型,进行结构特点的观察和讨论,并给出自己的理解和结论。
Step 6 学生展示(15分钟)请几个小组的学生代表给出自己的观察结果和结论,并与全班进行分享和交流。
2有机化合物的结构特点有机化合物具有以下几个结构特点:1.炭氢骨架:有机化合物的主要结构特点是由碳和氢元素组成的炭氢骨架。
这个骨架是有机化合物的基础,决定了它的物理、化学性质。
2.单键、双键和三键:有机化合物中的碳原子可以通过共价键形成单键、双键和三键。
这些不同类型的键决定了有机化合物的空间构型和化学反应性。
3.可以形成环状结构:由于碳原子可以形成多个共价键,有机化合物可以形成环状结构。
这些环状结构可以是简单的环,也可以是复杂的多环结构。
4.功能团:有机化合物中的一些特定原子或原子团可以赋予化合物特定的性质和反应活性,称为功能团。
常见的功能团包括羟基、羰基、羧基、胺基和卤素等。
5.异构体:有机化合物可以存在多种结构相同但连接方式不同的化合物,称为异构体。
这些异构体可能具有不同的物理、化学性质和生物活性。
有机化合物的这些结构特点使其具有广泛的应用:1.药物和医药领域:有机化合物作为药物的主要组成部分,通过结构优化可以改善药物的活性、药代动力学和毒性。
有机合成化学家通过合成新的有机化合物来寻找和开发新药物。
2.农业和食品工业:有机化合物在农业和食品工业中起着重要作用。
农药、杀虫剂和化肥都是有机化合物。
在食品工业中,有机合成化学家合成用于防腐、风味和染色的添加剂。
3.材料科学和能源领域:有机化合物可用于制备各种高分子材料,如塑料、橡胶和纤维。
有机太阳能电池的研究也是一个热点,有机分子的结构可以调节光电特性,用于高效能源转换。
4.环境保护:有机化合物在环境保护中起着重要作用。
例如,有机合成化学家研究无毒、可生物降解的材料,用于替代有毒的化学品。
总之,有机化合物的结构特点决定了它们的性质和反应活性,这使得它们在医药、农业、食品、材料科学、能源和环境保护等领域具有广泛的应用潜力。
《有机化合物的结构特点》教案(精选)教案:《有机化合物的结构特点》一、教学内容本节课的教学内容来自人教版小学科学六年级下册第二章《物质的构成》第四节《有机化合物的结构特点》。
本节课主要介绍有机化合物的概念、分类、结构特点以及有机化合物与无机化合物的区别。
二、教学目标1. 让学生了解有机化合物的概念,能正确区分有机化合物和无机化合物。
2. 使学生掌握有机化合物的分类方法,能对常见有机化合物进行分类。
3. 帮助学生理解有机化合物的结构特点,能简述有机化合物的结构特点。
三、教学难点与重点重点:有机化合物的概念、分类、结构特点。
难点:有机化合物与无机化合物的区别。
四、教具与学具准备教具:PPT、黑板、粉笔。
学具:笔记本、彩笔。
五、教学过程1. 情景引入(5分钟)利用PPT展示一些生活中常见的有机化合物(如糖、醋、酒精等),让学生观察并思考:这些物质有什么共同特点?它们属于哪一类化合物?2. 知识讲解(10分钟)讲解有机化合物的概念、分类方法和结构特点。
有机化合物是指含有碳元素的化合物,除了二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐等。
有机化合物可以分为烃、醇、醚、酮、羧酸、酯、胺等类别。
有机化合物的结构特点包括碳原子成键方式多样、存在共价键和极性键等。
3. 例题讲解(10分钟)举例说明有机化合物的分类和结构特点。
如甲烷(CH4)是最简单的有机化合物,它属于烃类,具有碳原子成键方式多样的特点。
乙醇(C2H5OH)是一种醇类有机化合物,它具有羟基(OH)作为官能团。
4. 随堂练习(10分钟)发放练习题,让学生根据有机化合物的概念、分类和结构特点进行解答。
5. 课堂小结(5分钟)回顾本节课所学内容,强调有机化合物的概念、分类、结构特点以及与无机化合物的区别。
六、板书设计有机化合物的结构特点1. 含有碳元素2. 碳原子成键方式多样3. 存在共价键和极性键七、作业设计1. 题目:判断下列物质是有机化合物还是无机化合物,并说明理由。
有机化合物的结构特点一、教学目标分析第二节:有机化合物的结构特点。
围绕有机物的核心原子——碳原子的成键特点和成键方式展开逐层剖析,通过系统介绍同分异构现象,使学生明白有机物为什么种类繁多。
本节学习碳链异构、位置异构及官能团异构。
从复习烷烃的碳链异构开始,延伸出烯烃的碳链异构和官能团(碳碳双键)的位置异构,并以乙醇和二甲醚为例说明官能团异构的涵义。
由此揭示出:同分异构现象是由组成有机化合物分子中的原子具有不同的结合方式产生的,这也是有机化合物数量庞大的原因之一。
并为以后的学习留下思考的空间,即虽然分子式相同,但由于有机化合物中原子的连接方式不同(结构不同),导致其化学性质也是不相同的,所以这些有机物在人们平常的生产生活中的用途也是不相同的,从而体现化学中化合物学习的基本方法:结构决定性质,性质决定用途。
参考依据化学课程标准教学指导意见和模块学习要求(化学2主题1:物质结构基础)1、了解有机物中碳的成键特征。
2、举例说明有机化合物的同分异构现象(化学2主题3:化学与可持续发展)了解甲烷的分子结构,了解乙烯的分子结构,了解苯的分子结构(有机化学基础主题1:有机化合物的组成与结构)1、知道常见化合物的结构,了解有机物分子中的官能团,能正确地表示它们的结构(必修2)1、了解有机化合物中成键特征(以甲烷、乙烯等为例,体会有机化合物中碳原子之间的成键特征)2、举例说明有机化合物的同分异构现象(举例说明有机化合物的同分异构现象)3、知道甲烷的分子结构,知道乙烯的分子结构,知道苯的分子结构4、知道乙醇的分子结构,知道乙酸的分子结构(选修5)1、知道常见有机化合物的结构,了解有机物分子中的官能团,能正确地表示它们的结构1、知识与技能:⑴进一步认识有机化合物中碳原子的成键特点,理解有机物种类繁多的原因。
⑵通过对典型实例的分析,了解有机化合物存在同分异构现象(碳链异构、位置异构、官能团异构),能初步写出简单烷烃的同分异构体的结构简式。
有机化合物的结构特点教案教学目标1.理解有机化合物的基本结构特点;2.掌握有机化合物的命名规则和常见官能团的识别;3.能够通过结构式推断有机化合物的性质和反应。
教学内容1. 有机化合物的基本结构特点•碳元素的四价性质:碳原子可以形成多种键型,包括单键、双键和三键,使得有机化合物具有多样性。
•链状结构:碳原子可以形成链状结构,包括直链、支链和环状结构,不同结构对于化合物的性质和反应具有重要影响。
•杂原子存在:除了碳元素外,有机化合物中还常常含有氢、氧、氮、硫等杂原子,这些杂原子可以与碳原子形成共价键。
2. 有机化合物的命名规则•碳骨架命名:根据碳骨架的连续性和分支情况,使用IUPAC命名法对有机化合物进行命名。
•官能团命名:根据分子中存在的官能团(如羟基、醛基、酮基等),给予相应的命名。
3. 常见官能团的识别•羟基:OH,表示醇类化合物。
•醛基:C=O(C为碳原子,O为氧原子),表示醛类化合物。
•酮基:C=O(C为碳原子,O为氧原子),表示酮类化合物。
•羧基:COOH,表示羧酸类化合物。
•胺基:NH2,表示胺类化合物。
4. 结构式推断有机化合物的性质和反应•通过结构式分析确定分子的键型、官能团和分子式,从而推断其性质和反应类型。
•根据已知的有机化合物反应类型,推断未知有机化合物的可能反应类型。
教学方法1.讲解法:通过教师讲解有机化合物的结构特点和命名规则,引导学生理解和掌握相关概念。
2.实例演示法:通过实际有机化合物的结构示例,让学生运用所学知识进行命名和官能团识别。
3.分组讨论法:将学生分成小组,给予一定数量的有机化合物结构式,让学生通过分析和讨论推断其性质和反应类型。
4.实验探究法:设计简单的有机化合物实验,引导学生通过实验结果推断其结构特点和反应类型。
评价方式1.完成作业:布置相关的练习题,要求学生完成有机化合物的命名和官能团识别。
2.课堂表现:观察学生在课堂上的参与度、回答问题的准确性和深入性。
第1章第2节有机化合物的结构特点导学案有机化合物是由碳和氢以及其他少量元素组成的化合物。
它们具有许多独特的结构特点,这些特点决定了它们的性质和用途。
在第一章第二节中,我们将学习有机化合物的一些重要结构特点,包括碳的杂化、单键、双键和三键,以及它们在空间中的排列方式。
首先,我们要了解碳的杂化。
碳是有机化合物中最重要的元素之一,它可以形成许多不同的杂化态,包括sp3、sp2和sp杂化。
在sp3杂化中,四个碳原子的价电子通过基底杂化形成四个等价的sp3杂化轨道。
这种杂化态使得碳原子能够形成四个单键,并具有四面体的几何形状。
在sp2杂化中,三个碳原子的价电子通过基底杂化形成三个等价的sp2杂化轨道。
这种杂化态使得碳原子能够形成三个单键,并具有平面三角形的几何形状。
在sp杂化中,两个碳原子的价电子通过基底杂化形成两个等价的sp杂化轨道。
这种杂化态使得碳原子能够形成两个单键,并具有线性的几何形状。
碳的杂化态决定了有机化合物的键和几何结构,进而影响其性质和反应。
其次,我们要了解有机化合物中的单键、双键和三键。
单键由两个原子之间共享一个电子对形成,是最常见的有机化合物中的化学键。
双键由两个原子之间共享两个电子对形成,常见于含有碳碳双键或碳氧双键的有机化合物中。
三键由两个原子之间共享三个电子对形成,常见于含有碳碳三键的有机化合物中。
由于双键和三键比单键更紧密,因此它们更容易发生反应,具有较高的化学活性。
有机化合物中不同类型的键对其化学性质和反应起着重要的影响。
最后,我们要了解有机化合物中的空间排列。
由于碳的杂化和键的构型,有机化合物可以有不同的空间排列。
最常见的空间排列是平面构型和立体构型。
平面构型中,有机化合物中的碳原子和连接的原子以及它们之间的键都在同一个平面中。
立体构型中,有机化合物中的碳原子和连接的原子以及它们之间的键不在同一个平面中,而以一定的空间角度排列。
立体构型对有机化合物的性质和反应起着重要的影响,因为立体构型决定了有机分子之间的相互作用和反应的发生位置。
第1页
有机化合物的结构特点(第二课时)——同分异构体
【预习检查】
1、下列哪个选项属于碳链异构
A.CH3CH2 CH2CH3和CH3CH(CH3)2 B.CH2=C(CH3)2和CH3CH=CHCH3
C.CH3CH2OH和CH3OCH3 D.CH3CH2 CH2COOH 和CH3COOCH2 CH3
2、C5H12共有 种同分异构体
A、1 B、2 C、3 D、4
【新课导学】(参见红对勾规律技巧)
阅读课本并完成P9的表格
一、同分异构现象:化合物具有相同的 ,但具有不同的 的现象。
同分异构体:具有 的化合物互称同分异构体。(必备条件:分子式相同,结构应不同)
讨论:相同相对分子质量的两种化合物一定是同分异构体吗?
同系物 不是同分异构体;同分异构体 不是同系物。
【例1】下列有机物互为同分异构体的是
【例2】判断:下列属于同分异构体的是
【探究一】
碳链异构
(1)分组讨论C5H12的同分异构体有多少种。
(2)通过讨论C5H12的同分异构体你认为在确定烷烃的同分异构体时应该采用什么方法?
(3)C5H12中的一个氢原子被氯原子取代后只有一种同分异构体,写出该物质的结构简式。(找等效氢原子(氢原子的位置))
【探究二】
官能团位置异构:试着写出C
4H8
的属于烯烃的所有同分异构体。
【探究三】
官能团异构
(1)试写出C2H6O的可能的结构。
(2)对比写出的结构,分析各属什么类别?官能团分别是什么?
【总结】
同分异构体的类型
异构类型 产生原因 举例
官能团异构 官能团种类不同产生的异构
碳链异构 碳链骨架(直链、支链、环状) 的不同而产生的异构
位置异构 官能团在碳链中的位置不同 而产生的异构
二、同分异构体的书写(红对勾)
第2页
1、碳链异构
定义:由于碳链骨架不同而产生的异构现象叫碳链异构。
【例1】利用以上方法试写出C6H14的所有同分异构体。
【总结】碳链异构的书写规律:“减碳对称法”
主链由长到短(减碳架支链);支链由整到散;位置由心到边;排布由对到邻再到间。最后用氢原子补足碳原子的四个价键。
【讨论】是不是每种有机物都有同分异构体?请举例说明
【例2】请分别写出C7H16、C5H10的同分异构体
2、官能团位置异构
定义:由于官能团在碳链中的位置不同而产生的异构现象叫位置异构。
【例3】请写出C4H9Cl的同分异构体
【总结】
书写规律:先写碳链异构,对于每一种碳链再写位置异构。
【例4】分子式C4H9OH并且属于醇的同分异构体的数目为
3、官能团异构
定义:有机物分子式相同,但具有不同官能团的同分异构体叫官能团异构。
【例5】请写出C4H10O所有同分异构体
【总结】
书写规律: 先写碳链异构,再写位置异构,最后写官能团异构。
【例6】下列物质分子式只表示一种物质 ( )
A、C3H6 B、C3H6O2 C、CH2Cl2 D、C2H6O
三、同分异构体数目的判断技巧(参见红对勾)
【例1】进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是 ( )
A、(CH3)2CHCH2CH3 B、(CH3CH2)2CHCH3
C、(CH3)2CHCH(CH3)2 D、(CH3)3CCH2CH3
【总结】
技巧一:等效氢法
① ② ③
提醒:某有机物有几类等效氢,则某一元取代产物就有几种。
【例2】分子式满足C4H10Cl的同分异构体的数目为
分子式满足C4H8O属于醛的同分异构体的数目为
分子式满足C5H10O2属于羧酸的同分异构体的数目为
【总结】
技巧二:基元法
—C2H5: 种,—C3H7: 种,—C4H9: 种,—C5H11: 种
【例3】二氯苯的同分异构体有 种,四氯苯的同分异构体有 种
【例4】 苯环上的二溴代物有 种,其苯环上的四溴代物有 种
【总结】
技巧三:换元法
【学生活动】阅读课本P10的资料卡片,试着写出
CH2=CH—CH=CH2的键线式。
【总结】
技巧四:定一移二法
对于二元取代物的同分异构体的判定,课固定一个取代基位置,再移动另一取代基以确定同分异构体数目。
特别提醒
:书写同分异构体时的顺序是碳链异构、位置异构、官能团异构逐一考虑,这样可以避免重复和漏写。
第3页
判断下列异构属于何种异构?
1. 1-丙醇和2-丙醇
2. CH3COOH和 HCOOCH
3
3. CH3CH2CHO和 CH3COCH3
4. CH3—CH—CH3 和 CH3CH2CH2 CH
3
CH
3
5. CH2=CHCH2CH2CH3和 CH3CH2CH=CHCH
3
6. CH3-CH2-CH2-CHO CH3-CH-CHO
CH
3
CH
3
7.
CH
3
CH
3
Br
Br
8.
9. CH2=CH-CH=CH2 与 CH3-CH2-C CH
常
见
的
类
别
异
构
现
象
序号类别通式
1
烯烃
环烷烃
2
炔烃
二烯烃
3
饱和一元脂肪醇
饱和醚
4
饱和一元脂肪醛
酮
5
饱和羧酸
酯
CnH
2n
CnH
2n-2
CnH2n+2O
CnH2nO
CnH2nO
2
顺反异构:(了解)
1、下列烯烃中哪些存在顺反异构?
(CH3)2C=CH-CH
3
CH3-CH-CH =CH-CH-CH
3
CH
3
CH
3
2、你认为烯烃要存在顺反异构必须满足什么条件?
C=CabbaC=C
b
b
a
a
与
CH3—C—OHHCl HO—C—CH3HCl 与
对映异构:(了解)
2、有机物中存在什么样的碳原子才能有对映异构?
1、指出下列有机物中具有对映异构现象的中心碳原子。
CH3-CH2-CH-CH2- CH-CH-CH2-CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
讨论2: 式量为71的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子,所得芳香烃产物的数目为( )
A.8 B.12 C.16 D.24
第4页
讨论3:已知化学式为C12H12的物质A的结构简式为A苯
环上的二溴代物有9种同分异构体,以此推断A苯环上
的四溴代物的异构体数目有 ( )
A.9种 B. 10种 C. 11种 D. 12种
CH
3
CH
3
1、进行一氯取代后,只能生成3种沸点不同的产物的烷烃是( )
A. (CH3)2CHCH2CH2CH3 B. (CH3CH2)2CHCH3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2 D.(CH3)3CCH2CH3
3、某化合物的分子式为C5H11Cl,结构分析表明,该分子
中有两个—CH3、两个—CH
2
—、一个CH和一个,它
的可能结构有4种,请写出这4种可能的结构简式:
______________、____________、______________、
________________。
【练习】
1、写出分子式为C5H10的所有同分异构体及其键线式。
2、写出 苯环上有一个氢原子被氯原子取代的同分异构的结构。
3、键线式可以简明扼要地表示碳氢化合物,则 表示的物质是:
4、判断下列结构哪些互为同分异构体,属于哪一类型的异构。
①CH2=CHCH2CH3 ②CH3CH=CHCH3 ③CH3CH2OH
④CH3OCH3 ⑤CH3C(CH3)2CH2CH3
⑥CH3CH2C(CH3)3 ⑦CH3COOH ⑧HCOOCH3
5、写出由一个 ,两个 ,两个 ,一个 ,组成的可能结构。
—CH3 Cl —CH3 —CH2— —CH—