《7.1 认识有机化合物》教案、导学案

《7.1 认识有机化合物》教案

第一课时有机化合物中碳原子的成键特点

【教学目标】

知识与技能：

1.了解有机化合物常见的分类方法

2.了解有机物的主要类别及官能团

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：体会物质之间的普遍联系与特殊性，体会分类思想在科学研究中的重要意义

【教学重难点】

重点：了解有机物常见的分类方法。

难点：了解有机物的主要类别及官能团。

【教学过程】

［引入］通过高一的学习，我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

氰酸铵通过加热可以直接转变为动植物排泄物——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。

［讲］高一时我们学习过两种基本的分类方法—交叉分类法和树状分类

法，那么今天我们利用树状分类法对有机物进行分类。那么大家先回忆，我

们在必修2接触有机物时利用有机物所含元素种类不同对有机物进行了怎

样的分类？

烃和烃的衍生物，其中烃是只含有碳和氢的化合物。

［讲］今天我们利用有机物结构上的差异做分类标准对有机物进行分类，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：（如32223CH CH CH CH CH ----）（碳原子相互连接成链） 环状化合物：

脂环化合物（如）不含苯环

芳香化合物（如）含苯环

［讲］在这里我们需要注意的是，链状化合物和脂环化合物统称为脂肪族化合物。而芳香族化合物是指包含苯环的化合物，其又可根据所含元素种类分为芳香烃和芳香烃的衍生物。而芳香烃指的是含有苯环的烃，其中的一个特例是苯及苯的同系物，苯的同系物是指有一个苯环，环上侧链全为烷烃基的芳香烃。除此之外，我们常见的芳香烃还有一类是通过两个或多个苯环的合并而形成的芳香烃叫做稠环芳香烃。

［过］烃分子里的氢原子可以被其他原子或原子团所取代生成新的化合物，这种决定化合物特殊性质的原子或原子团叫官能团，下面让我们先来认识一下主要的官能团。

［板书］二、按官能团分类

［投影］表1-1 有机物的主要类别、官能团和典型代表物 双键

苯

卤代烃 X -（X 表示卤素原子） 溴乙烷 22CH CH Br 醇 OH - 羟基 乙醇 32CH CH OH

酚

OH - 羟基

苯酚

醚

醚键 乙醚 2233CH CH OCH CH 醛

醛基

乙醛

酮

羰基

丙酮

羧酸

羧基

乙酸

酯 酯基

乙酸乙酯

胺

2NH - 氨基

32CH NH - 甲胺

［讲］官能决定了有机物的类别、结构和性质。一般地，具有同种官能团的化合物具有相似的化学性质，具有多种官能团的化合物应具有各个官能团的特性。我们知道，我们把这种结构相似，在分子组成上相关一个或若干

2CH 原子团的有机物互称为同系物。

［投影］常见有机物的通式

烃 链烃(脂肪

烃)

烷烃(饱和烃) n n 22C H + 无特征官能团，碳碳单键结合

不饱和烃

烯烃 2n n C H

含有一个

炔烃 n n 22C H - 含有一个C C -≡- 二烯烃

n n 22C H -

含有两个

饱和环烃 环烷烃 2n n C H

单键成环

不饱和环烃

环烯烃

n n 22C H - 成环，有一个双键

［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。

［课后练习］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？

第二课时烷烃

【教学目标】

知识与技能：

1.使学生认识烷烃同系物在组成、结构式、化学性质上的共同点以及物理性质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。

2.使学生掌握饱和链烃、烃基的概念和烷烃的同分异构体的写法及其命名法。

3.通过同系物、同分异构现象的教学，使学生进一步了解有机物的性质和结构间的关系。

4.通过烷烃分子通式的总结推导过程，学会用“通式思想”认识同系物的有机物的组成特征。

过程与方法：

1.基本学会烷烃同分异构体的解析方法，能够书写5个碳原子以下烷烃的同分异构体结构简式。

2.从甲烷性质推导到烷烃的性质的过程中，学会从一种代表物质入手掌握同系列有机物性质的方法。

情感态度与价值观：使学生初步掌握研究物质的方法——结构解析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、解析现象、得出结论，再辩证地解析结论的适用范围。

【教学重难点】

重点：烷烃的性质，同分异构体概念的学习及同分异构体的写法。 难点：同分异构体概念的学习及同分异构体的写法。 【教学过程】

【投影】：几种常见有机物分子的结构式

师：在有机物中，有许多物质具有与甲烷相似的结构，如投影中A 组物质。也有许多物质结构与甲烷不相似，如投影中B 组、C 组、D 组物质。请同学通过对比找出A 组物质在结构上有别于其他几组的特点。

请同学阅读课本烷烃概念。 一、烷烃：

烃的分子里碳原子间都以单键互相相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。所以这类型的烃又叫饱和烃。由于C C -连成链状，所以又叫饱和链烃，或叫烷烃。

生：由甲烷4CH ,乙烷的62C H 和丙烷的83C H ，可以推出对n 个碳原子，烷烃的通式：()n n 221C H n +≥

小结：烷烃的习惯命名法 ①根据分子里所含碳原子数目

碳原子数1－10：用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。 碳原子数在11以上，用数字来表示，如：十二烷：()21330CH CH CH

②相同碳原子结构不同时如：2233CH CH CH CH （正丁烷）

()333CH CH CH CH （异丁烷）

同系物的定义是指：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个2CH 原子团的物质互相称为同系物。

甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃的同系物。

强调“结构相似”和“分子组成上相差一个或若干个2CH 原子团”。 关于烷烃的知识，可以概括如下：

①烷烃的分子中原子全部以单键相结合，它们的组成可以用通式n n 22C H +表示。

②这一类物质成为一个系统，同系物之间彼此相差一个或若干个2CH 原子团。 ③同系物之间具有相似的分子结构，因此化学性质相似，物理性质则随分子量的增大而逐渐变化。

师：烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基，用“R-”表示；烷烃失去氢原子后的原子团叫烷基，如3CH -叫甲基、23CH CH -叫乙基；一价烷基通式为n n 21C H +

二：同分异构现象和同分异构体

师：请写出140C H 的结构简式？ 3CH

生：练习写出3223CH CH CH CH --- 33CH CH CH --（讨论写出） 正丁烷 异丁烷

正丁烷和异丁烷虽然组成和分子量相同，而结构不同造成的。造成其物理性质有很大差异。可见，由于碳原子既可形成直链，又可形成支链，所以分子式相同的烷烃，可形成多种不同物质。这种现象称为同分异构现象，这些化合物之间互称为同分异构体。（让学生自己总结同分异构现象和同分异构体的概念，然后阅读教材并比较异同。）

1．同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。

2．同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。

3．同分异构体的书写方法：（以

C H为例）

1

52

（1）先写出最长的碳链：C C C C C

----（氢原子及其个数省略了）（2）写少一个C的直链，把剩下的C作支链加在主链上，依次变动位置。

---C C C C

---

C C C C

C C

这两种结构相同，为同一种物质。

（3）写少两个C原子的直链，剩下的2个C作一个支链加在主链上。

---为同一种结构

--但与（2）中C C C C

C C C

C C

C

剩下的2个C原子分成2个支链加在主链上。

C

--

C C C

C

（4）分别加上氢原子，得三种同分异构体结构式，用系统命名法命名。

【知识拓展】

师：很显然，碳原子多一些，使用正、异、新的命名方法已不能满足需要。随着碳原子数增多，同分异构体的数目也增多。怎么办？这节课我们将学习一种通用的命名法则，从而可以叫出各种烷烃的名称。

【课堂小结】

在本节教学中，为了加深同学们对烷烃分子结构的认识，在课堂上组织学生以竞赛的形式亲自制作各种分子的模型，这样既有利于学生动手能力的发展，也有利于逻辑思维能力的提高。对于本节的重点“烷烃的性质”在教学中注重运用了比较、解析、自学讨论等方法，以利于同学们理解和掌握。

《7.1 认识有机化合物》导学案

【学习目标】

1.了解有机物中碳原子的成键特点。

2.掌握烷烃的结构、性质、用途。

3.掌握取代反应的概念、取代反应的判断。

4.掌握烷烃的系统命名法；熟练掌握同分异构体的书写了解同系物的概念。

【学习重难点】

重点：了解有机物中碳原子的成键特点。

难点：熟练掌握同分异构体的书写了解同系物的概念。

【学习过程】

一、知识再现

1.有机物

（1）有机物的概念

含碳的化合物，简称有机物。组成有机物的元素，除_________外，通常还有_________等。

一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、氰酸盐、硫氰酸盐等物质，虽然含有碳元素，但它们的组成和性质跟无机物很近，一般把它们作为无机物。

（2）有机物种类繁多的主要原因

①在有机化合物中，每个碳原子不仅能与其他原子形成_____个共价键，而且碳原子与碳原子之间也能相互形成共价键，不仅可以形成_____，还可以形成__________。

②多个碳原子可以相互结合形成长长的_____，也可形成__________。因此一个有机物的分子可能只含一个碳原子，也可能含有几千甚至上万个碳原子。

③含有相同原子种类和数目的分子又可能具有不同的结构。（同分异构现象）

（3）有机物的特点

①溶解性：大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂（汽油、酒精、苯等）。

②耐热性：多数有机物不耐热、熔点较低。

③可燃性：绝大多数有机物易燃烧。

④晶体类型：绝大多数有机物分子聚集时形成分子晶体，易导电。 ⑤化学反应：有机物所参加的化学反应较复杂，一般较缓慢，常伴有副反应发生。所以有机反应往往需要加热或使用催化剂。在有机反应的化学方程式中一般用“→”代替“

”

2．甲烷分子的组成和结构 （1）组成

①由C 、H 两种元素组成，分子式________

②是烃类分子中组成最简单的烃，也是含碳质量分数最低的烃，或含氢质量分数最高的烃。说明：A.②的有关叙述，往往是某些有机推断题的解题突破口。B.验证甲烷组成的方法。

（2）结构

正四面体的立体结构，而不是平面正方形结构，键角_____，键能413 kJ mol 。结构式：__________，电子式：__________。

总结：中学化学中常见的物质（或微粒）中，是正四面体结构的有：白磷、

金刚石、晶体硅、碳化硅、4CH 、4CCl 、4NH +、24SO -

、2SiO 等。

3．甲烷的性质

（1）甲烷的物理性质及存在

在通常状况下，甲烷是无色、无味的气体，在标准状况下密度为0.717 g L ，极难溶于水。天然气的主要成分是_____，煤矿的矿坑里常有甲烷逸出，从池沼底部逸出的气体中主要成分也是_____。

（2）甲烷的化学性质

①甲烷的氧化反应（可燃性）：_____________________________

甲烷气体在空气或氧气中点燃，完全燃烧时生成二氧化碳和水，同时放出大量的热，还伴有淡蓝色火焰。

A.关于淡蓝色火焰的小结：4CH 、2H S 、2H 等气体在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色；固态的硫在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色；液态的酒精在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色，CO 气体在空气中燃烧，火焰呈蓝色。

说明：甲烷与空气或氧气的混合气体点燃时，发生爆炸，因此，在点燃甲烷气体时，必须先进行纯度检验，只有纯度符合点燃要求的甲烷气体才能点燃。

B ．检验甲烷纯度的方法：_____________________________________ ②取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。

例如：4CH 与2Cl 反应：_________________________、_________________________、_________________________、_________________________

③高温分解：_________________________

（3）CH 4实验室制法：______________________________ 4．烷烃

（1）概念：_________________________________________________ （2）结构特点

①链状（可带支链，分子中的碳原子并不是线状排列，而是锯齿状）。 ②相邻碳原子间均以共价单键相连，碳原子其余价键均被氢原子饱和（在含有相同碳原子的烃类中，以烷烃所含氢原子数最多，含碳量最低）。

（3）分子通式：22C H (n 1)n n +≥。 （4）性质

①物理性质：不溶于水，随相对分子质量的增加，熔沸点升高；同碳原子数时，支链越多，熔沸点越低。常温下呈气态的烷烃有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷（包括异构）、新戊烷。

②化学性质（与甲烷的相似）

A ．稳定性：通常情况下，烷烃跟酸、碱、酸性4KMnO 等氧化剂不反应。

B ．光照条件下可与卤素（2X ）发生取代反应。

C ．可燃性，燃烧通式为：__________________________________ 在100 ℃以上时，2H O 为气体，可根据燃烧通式，燃烧前后气体体积的差量或产生2CO 和2H O 的物质的量，求烷烃的分子式。

若氢原子数＝4，则燃烧后体积不变，如：4CH 、24C H 等 若氢原子数＜4，则燃烧后体积减小，如：22C H 等 若氢原子数＞4，则燃烧后体积增大

D ．高温裂解：如重油裂化的过程中：1838918920C H C H C H ???

→+高温

（5）烃基

烃分子失去一个或几个氢原子后所剩余的部分叫做烃基。烃基一般用“R 一”表示，如果这种烃是烷烃，那么烷烃失去一个氢原子后所剩余的原子团叫做烷基。

4CH -叫甲基，23CH CH -叫乙基等。

（6）烷烃的命名 ①烷烃的习惯命名法 ②烷烃的系统命名法：

烷烃系统命名法命名的步骤：步骤归纳：______________________、_________________________、_________________________、_________________________、_________________________

（7）同分异构体的书写：（减碳移位法）

5、同系物、同位素、同分异构体、同素异形体的比较