高中化学人教版 (2019)必修 第二册搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点教学设计

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点教学设计，共4页。教案主要包含了搭建甲烷分子球棍模型，搭建乙烷等内容，欢迎下载使用。
教学目标
评价目标
掌握有机物中碳原子的成键方式。
实验目的
1.加深对有机物分子结构的认识。
2.初步了解使用模型研究物质结构的方法。
实验用品
分子结构模型(或橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签等代用品)。
教学准备
实验准备、预习导学。
教学设计
教学反思
本实验活动是创设学生在活动中学习的环境,通过学生小组活动拼接简单有机化合物分子模型的范式,认识碳原子的成键方式和特点,帮助学生从微观分子结构和化学键的视角来探析有机化合物的特点。
在本实验中,可以设置更多的探究环节,可以选择橡皮泥、泡沫球、牙签、磁力球、磁力棒等,让学生搭建不同的分子模型,分析哪种模型的结构更稳定,初步认识分子的空间结构。
板书设计
实验活动8 搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点
一、搭建甲烷分子球棍模型
二、搭建乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型
备课资源
有机化合物中碳原子的成键特点
碳原子最外层有4个电子,不易失去或获得电子而形成阳离子或阴离子。碳原子通过共价键与氢、氧、氮、硫、磷等多种非金属形成共价化合物。
由于碳原子成键的特点,每个碳原子不仅能与氢原子或其他原子形成4个共价键,而且碳原子之间也能以共价键相结合。碳原子间不仅可以形成稳定的单键,还可以形成稳定的双键或三键。多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链,碳链也可以带有支链,还可以结合成碳环,碳链和碳环也可以相互结合。因此,含有原子种类相同、每种原子数目也相同的分子,其原子可能有多种不同的结合方式,形成具有不同结构的分子。
课标要求
素养要求
认识有机物中碳原子的成键方式和特点,了解有机物的结构。
宏观辨识与微观探析。
教学环节
教学过程
设计意图
一、搭建甲烷分
子球棍模型
【学生活动】搭建甲烷分子球棍模型。
【问题1】球棍模型中的球和棍代表什么?为什么不同小球上小孔的数目不同?
教师提升:不同小球代表不同原子,小棍代表化学键。不同原子最外层电子数不同,成键数目不同。
【问题2】甲烷分子是什么形状的?碳原子与氢原子的相对位置关系是怎样的?
从原子结构的角度深入认识形成共价键的特点,初步了解共价键的饱和性。
一、搭建甲烷分
子球棍模型
学生回答:
甲烷是正四面体空间结构,碳原子位于中心,氢原子位于4个顶点上。4个C—H键的键长相等,夹角相同,为109°28'。
【学生活动】用氯原子的小球逐一替代甲烷上的氢原子,观察得到的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳各有几种结构,哪一事实能有力证明甲烷分子不是平面结构而是空间结构?
学生回答。
教师提升:甲烷中4个H在空间位置上是相等的,用1个氯原子取代任意氢原子都得到相同物质,即一氯甲烷没有同分异构体;二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳也没有同分异构体。若甲烷为平面结构,二氯甲烷将有两种同分异构体,所以二氯甲烷没有同分异构体这一事实证明甲烷分子不是平面结构。
【总结】
甲烷
分子式
结构式
CH4
结构特点
(1)甲烷是正四面体空间结构,碳原子位于中心,氢原子位于4个顶点上;
(2)4个C—H键的键长相等,夹角相同,为109°28';
(3)甲烷中4个H在空间位置上是相等的,用1个氯原子取代任意氢原子都得到相同物质,即一氯甲烷没有同分异构体;二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳也没有同分异构体。

通过活动认识甲烷分子的结构特点。总结展示。
二、搭建乙烷、乙烯和
乙炔分子的球棍模型
【学生活动】搭建乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型。
观察乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型,填写表格:
乙烷
乙烯
乙炔
分子式
结构式
分子式
结构式
分子式
结构式
C2H6
C2H4
C2H2
结构特点
结构特点
结构特点
(1)立体结构;
(2)键角:109°28';
(3)1个分子内有1个
C—C键和6个C—H键;
(4)6个H位置相同
(1)平面结构;
(2)键角:120°;
(3)1个分子内有1个
和4个 C—H键;
(4)4个H位置相同
(1)直线结构;
(2)键角:180°;
(3)1个分子内有1个—C≡C—和2个 C—H键;
(4)2个H位置相同
了解乙烷、乙烯和乙炔的分子结构和成键特点。
问题与讨论
1.碳原子的成键有什么特征?不同烃分子中有哪些化学键类型?
教师提升:碳原子在有机物中都是形成4个共价键,可能形成单键(C—C键、C—H键)、双键()或三键(—C≡C—)。
2.哪些分子中碳原子在同一平面内,哪些分子中碳原子在一条直线上,哪些分子中所有原子共平面?
(1)碳原子共平面:乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等。
(2)碳原子共直线:乙炔、丙炔。
(3)所有原子共平面:乙烯、乙炔。
评价反馈
1.下列说法正确的是( )
A.烷烃只含有饱和键,烯烃只含有不饱和键
B.和是两种不同的物质,它们互为同分异构体
C.正丁烷中所有C位于一条直线上
D.乙烷的一氯代物只有1种
【答案】D
2.下列有机化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是( )
A. B.
C.D.
【答案】D
课堂小结
烷烃、烯烃、炔烃中碳原子成键的特点:
碳原子在有机物中都是形成4条共价键,可能形成单键(C—C键、C—H键)、双键()或三键(—C≡C—)。