第一章 认识有机化合物全章教案.docx

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第一章认识有机化合物全章教案

第一章认识有机化合物

第一节有机化合物的分类

一、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。

二、教学重点

认识常见的官能团；有机化合物的分类方法

三、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

四、教学过程

【引入】师：

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。

【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CH3－CH2－CH2－CH2－CH3）

有机化合物

脂环化合物（如）

环状化合物

芳香化合物（如）

【板书】二、按官能团分类

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

烷烃

————

甲烷CH4

烯烃

双键

乙烯CH2=CH2

炔烃

—C≡C—三键

乙炔CH≡CH

芳香烃

————

苯

卤代烃

—X（X表示卤素原子）

溴乙烷CH3CH2Br

醇

—OH羟基

乙醇CH3CH2OH

酚

—OH羟基

苯酚

醚

醚键

乙醚CH3CH2OCH2CH3

醛

醛基

乙醛

酮

羰基

丙酮

羧酸

羧基

乙酸

酯

酯基

乙酸乙酯

【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？

【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

一、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】

用球棍模型制作C3H6、C4H8、C2H6O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。

二、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。

三、教学难点

有机化合物同分异构体的书写。

四、课时安排

2课时

五、教学过程

★第一课时

【引入】师：

这节课我们来学习第二节——有机化合物的结构特点。

我们在高一时就初步了解了有机化合物种类繁多的原因，主要是由于碳原子的成键特点所决定的，接下来我们对其进行进一步的学习。

【板书】第二节有机化合物的结构特点

一、有机化合物中碳原子的成键特点

师：

仅由氧元素和氢元素构成的化合物，至今只发现了两种：

H2O和H2O2，而仅由碳元素和氢元素构成的化合物却超过了几百万种，这正是由于有机化合物中碳原子的成键特点所决定的。

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。

科学实验证明，甲烷分子里，1个碳原子与4个氢原子形成4个共价键，构成以碳原子位中心，4个氢原子位于四个顶点的正四面体立体结构。

键角均为109º28’。

（顺便对键长、键角、键能做一个说明）

由于碳原子的成键特点，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与共价键相结合。

碳原子间可以形成单键、双键和三键；多个碳原子可以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，碳链和碳环也可以互相结合。

以上就是有机物种类繁多的原因。

也是由于以上原因，由相同原子组成的有机物分子可能具有不同的几种结构。

【板书】二、有机化合物的同分异构现象

【复习】定义：

化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。

具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。

师：

对于某一烷烃分子怎样判断它是否具有同分异构体，如有，又具有几种同分异构体，这是学习有机化学一个很重要的内容。

我们必须学会判断并能够书写。

今天，我们将学习一种常用的书写方法—缩链法。

【板书】1、烷烃同分异构体的书写

【举例】

【板书】第一步：

所有碳，一直链。

（先写碳络结构，后用H原子饱和）

【板书】第二步：

原直链，缩一碳。

缩下的碳，作支链。

（从链端依次编号）

【设问】缩去的一个碳可作为一个

，能否连接到1号或4号碳原子上?

【展示】用球棍模型旋转，让学生观察。

（注意空间结构的变换和支链连接位置的等效性）

（答：

不能。

书写同分异构体时，碳链顶端的碳原子上不要连接任何烃基，否则，将出现相同的同分异构体。

）

可写成

【设问】支链能否连接到第3号碳原子上?

【演示】用球棍模型旋转，让学生观察。

（答：

不能。

第2与第3号碳原于是完全对称的、等效的碳原子）

【板书】第三步：

原直链，再缩一碳；缩下的碳，都作支链。

师：

缩去的两个碳原子可作为两个甲基或一个乙基。

【设问】①两个甲基怎么连接?

（只能同时连在第2个碳原予上）

（注意：

第2号碳已饱和，即使有碳原子也不能再连接在这同一个碳原子上了；除第2号碳原子外，四个碳原于是完全等效的）

②作为乙基，它不能连在顶端的碳原子上，能否连接到第2个碳原子上?

【演示】用球棍模型旋转，让学生观察。

（答：

不能。

书写同分异构体时，直链上各号碳原子不要连接原子数等于或大于其号数的烃基，否则，将出现相同的同分异构体。

）

【提问】③剩三个碳原子的直链能否再缩去一个碳?

（不能。

所以碳原子数少于3个的烷烃是没有同分异构体的）

【小结】①要按照程序依次书写，以防遗漏。

②每一步中要注意等效碳原子，以防重复。

【随堂练习】写出己烷各种同分异构体的结构简式。

【讲评】（写出一些与上列结构相同，但书写形式不同的烷烃分子的碳络结构，让学生比较分析，从而适应其形式的变化。

为系统命名打好基础）

（问：

与上列哪些结构相同？

答：

均为

）

（问：

转化后与上列哪些结构相同？

答：

均为④）

【提问】有没有缩去三个碳原子以后的同分异构体?

【回答】没有，只有五种。

师：

以上这种由于碳链骨架不同，产生的异构现象称为碳链异构。

烷烃中的同分异构体均为碳链异构。

【板书】碳链异构

【小结】本节课要求我们掌握有机物的成键特点，同分异构现象。

特别得掌握好烷烃同分异构体的书写。

★第二课时

师：

通过上节课的学习，我们知道了烷烃的同分异构体均为碳链异构，也学了烷烃同分异构体的书写方法，分为三步，大家还记得是哪三步吗？

【回答】第一步：

所有碳，一直链。

第二步：

原直链，缩一碳。

缩下的碳，作支链。

第三步：

原直链，再缩一碳；缩下的碳，都作支链。

【设问】烃的同分异构体是否只有碳链异构一种类型呢？

师：

我们学习了烯烃的同分异构体的书写就知道了。

【板书】2、烯烃同分异构体书写步骤

（1）先写出相应烷烃的同分异构体的结构简式：

（2）从相应烷烃的结构简式出发，变动不饱和键的位置。

　　例1、写出分子式为

的烯烃的同分异构体的结构简式；（共5种）

（1）　

【小结并板书】烯烃同分异构体包括

师：

上面已经学了碳链异构和位置异构，刚才所学的烯烃由于双键在碳链中位置不同产生的同分异构现象叫位置异构。

还有一种同分异构类型是官能团异构。

如乙醇和甲醚：

CH3—CH2—OH（乙醇，官能团是羟基—OH），CH3—O—CH3（甲醚，官能团是醚键

），像这种有机物分子式相同，但具有不同官能团的同分异构体叫官能团异构。

【板书】官能团异构

【练习】　例2，写出分子式为

的烃的同分异构体；

【小结】：

分子式符合

的烃的同分异构体包括

第三节有机化合物的命名

一、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，掌握烷烃、烯烃、炔烃、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CH3CH2CH3分子失去一个氢原子后形成的两种不同烃基的结构简式。

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。

二、教学重点

掌握有机化合物的系统命名法

三、教学难点

烃类化合物的系统命名

四、课时安排

2课时

五、教学过程

★第一课时

【引入】师：

在高一时我们就学习了烷烃的一种命名方法——习惯命名法，但这种方法有很大的局限性，由于有机化合物结构复杂，种类繁多，又普遍存在着同分异构现象。

为了使每一种有机化合物对应一个名称，进行系统的命名是必要、有效的科学方法。

烷烃的命名是有机化合物命名的基础，其他有机物的命名原则是在烷烃命名原则的基础上延伸出来的。

【板书】第三节有机化合物的命名

一、烷烃的命名

1、习惯命名法

如：

CH3－CH2－CH2－CH2－CH3　正戊烷

CH3－CH－CH2－CH3　　　　异戊烷

|

　　　　CH3

　　　　CH3

|

　CH3－C－CH3　　　　　　　　新戊烷

|

　　　　CH3

【板书】2、系统命名法

（1）定主链，最长称“某烷”。

选定分子里最长的碳链为主链，并按主链上碳原子的数目称为“某烷”。

碳原子数在1~10的用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，碳原子数在11个以上的则用中文数字表示。

CH3－CH－CH2－CH－CH3　　　　

||

　　CH3CH2－CH3

己烷

（2）编号，最简最近定支链所在的位置。

把主链里离支链最近的一端作为起点，用1、2、3等数字给主链的各碳原子依次编号定位，以确定支链所在的位置。

6543

CH3－CH－CH2－CH－CH3　　　　

12|34|21←（×）

　　CH3CH2－CH3

56←（√）

己烷

（3）.把支链作为取代基，从简到繁，相同合并。

把取代基的名称写在烷烃名称的前面，在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在烷烃主链上的位置，并在号数后连一短线，中间用“–”隔开。

（烃基：

烃失去一个氢原子后剩余的原子团。

）

CH3－CH－CH2－CH－CH3　　　　

12|34|

　　CH3CH－CH3

56

2，4—甲基己烷

（4）当有相同的取代基，则相加，然后用大写的二、三、四等数字表示写在取代基前面。

但表示相同取代基位置的阿拉伯数字要用“，”隔开；如果几个取代基不同，就把简单的写在前面，复杂的写在后面。

CH3－CH－CH2－CH－CH3　　　　

12|34|

　　CH3CH2－CH3

56

2，4—二甲基己烷

又如：

CH3

12|345←（√）

CH3－C－CH2－CH－CH3　　　　

54|32|1←（×）

　　CH3CH3

2，4—三甲基戊烷（×）

2，2，4—三甲基戊烷（√）

2，4，4—三甲基戊烷（×）

最小原则：

当支链离两端的距离相同时，以取代基所在位置的数值之和最小为正确。

【课堂练习】

CH3

|

CH3－C－CH2－CH－CH2－CH3　　　　

||

　　CH3CH2－CH3

2，2—二甲基—4—乙基己烷

CH3

|

CH3－CH－CH2－CH－CH－CH3　　　　

||

　　CH3CH2－CH3

2，5—二甲基—3—乙基己烷

最简原则：

当有两条相同碳原子的主链时，选支链最简单的一条为主链。

CH3

65432|1←（√）

CH3－CH－CH2－CH－CH－CH3　　　　

65|43|

　　CH3CH2－CH3

21←（×）

【小结】1.命名步骤：

（1）找主链------最长的主链;

（2）编号-----靠近支链（小、多）的一端;

（3）写名称-------先简后繁，相同基请合并.

2.名称组成:

取代基位置-----取代基名称-----母体名称

3.数字意义：

阿拉伯数字---------取代基位置

汉字数字---------相同取代基的个数

烷烃的系统命名遵守：

1、最长原则

2、最近原则

3、最小原则

4、最简原则

【课堂练习】

1278

CH3－CHCH2－CH3

|3456|

CH3－C－CH2－CH－CH－CH3　　　　

||

　　CH3CH2－CH3

3，6，6—三甲基—4—乙基辛烷（×）

3，3，6—三甲基—5—乙基辛烷（√）

★第二课时

【引入】师：

前面已经讲过，烷烃的命名是有机化合物命名的基础，其他有机物的命名原则是在烷烃命名原则的基础上延伸出来的。

下面，我们来学习烯烃和炔烃的命名。

【板书】二、烯烃和炔烃的命名

师：

有了烷烃的命名作为基础，烯烃和炔烃的命名就相对比较简单了。

步骤如下：

【板书】1、将含有双键或三键的最长碳链作为主链，称为“某烯”或“某炔”。

如：

CH3－C=CH－CH－CH3　　　　

||

　　CH3CH2－CH3

己烯

2、从距离双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位，。

1234

CH3－C=CH－CH－CH3　　　　

|5|6

　　CH3CH2－CH3

己烯

1234

CH3－C=CH－CH－CH3　　　　

|5|6

　　CH3CH2－CH3

己烯

3、把支链作为取代基，从简到繁，相同合并；用阿拉伯数字标明双键或三键的位置（只需标明双键或三键碳原子编号较小的数字）。

用“二”“三”等表示双键或三键的个数。

1234

CH3－C=CH－CH－CH3　　　　

|5|6

　　CH3CH2－CH3

2，4—二甲基—2—己烯

又如：

12345

CH3－C≡C－CH2－CH3

2—戊炔

1234

CH2=C—CH=CH2　　　　

|

　　CH3

2—甲基—1，3—丁二烯

师：

好了，有了烷烃的命名作为基础，掌握烯烃和炔烃的命名方法就变得容易了，接下来我们学习苯的同系物的命名。

【板书】三、苯的同系物的命名

师：

苯的同系物的命名是以苯作母体的。

苯分子中的氢原子被甲基取代后生成甲苯，被乙基取代后生成乙苯，表示如下：

【板书】

甲苯

乙苯

师：

如果两个氢原子被两个甲基取代后，则生成的是二甲苯。

由于取代基位置不同，二甲苯有三种同分异构体。

它们之间的差别在于两个甲基在苯环上的相对位置不同，可分别用“邻”“间”和“对”来表示：

邻二甲苯

间二甲苯

对二甲苯

师：

若将苯环上的6个碳原子编号，可以某个甲基所在的碳原子的位置为1号，选取最小位次号给另一个甲基编号，则邻二甲苯也可叫做1，2—二甲苯；间二甲苯叫做

1，3—二甲苯；对二甲苯叫做1，4—二甲苯。

【小结】我们在这节课所学的重点内容是烯烃、炔烃和苯的同系物的命名方法，课后大家要通过做一些练习题来强化本节课所学的方法。

【布置作业】课本16页的课后习题的第2、3题作为本节课的作业。

第四节研究有机化合物的一般步骤和方法

一、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一般过程和方法。

【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、态度与价值观】

通过本节的练习，从中体验研究有机化合物的过程和科学方法，提高自身的科学素养。

二、教学重点

研究有机化合物的一般步骤和常用方法。

三、教学难点

有机物的分离和提纯。

测定有机物的元素组成、相对分子质量、分子结构。

四、课时安排

2课时

五、教学过程

★第一课时

【引入】师：

我们已经知道，有机化学是研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。

那么，该怎样对有机物进行研究呢？

一般的步骤和方法是什么？

这就是我们这节课将要探讨的问题。

【板书】第四节研究有机化合物的一般步骤和方法

师：

从天然资源中提取有机物成分，首先得到的是含有有机物的粗品。

在工厂生产、实验室合成的有机化合物也不可能直接得到纯净物，得到的往往是混有未参加反应的原料，或反应副产物等的粗品。

因此，必须经过分离、提纯才能得到纯品。

如果要鉴定和研究未知有机物的结构与性质，必须得到更纯净的有机物。

下面是研究有机化合物一般要经过的几个基本步骤：

【板书】

师：

首先我们结合高一所学的知识了学习第一步——分离和提纯。

【板书】一、分离、提纯

师：

提纯混有杂质的有机物的方法很多，基本方法是利用有机物与杂质物理性质的差异而将它们分离。

接下来我们主要学习三种分离、提纯的方法。

【板书】1、蒸馏

师：

蒸馏是分离、提纯液态有机物的常用方法。

当液态有机物含有少量杂质，而且该有机物热稳定性较强，与杂质的沸点相差较大时（一般约大于30ºC），就可以用蒸馏法提纯此液态有机物。

【演示实验1-1】含有杂质的工业乙醇的蒸馏

所用仪器：

铁架台（铁圈、铁夹）、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接受器等。

如图所示：

特别注意：

冷凝管的冷凝水是从下口进上口出。

【演示实验1-2】（要求学生认真观察，注意实验步骤）

【板书】2、结晶和重结晶

（1）冷却法：

将热的饱和溶液慢慢冷却后析出晶体，此法适合于溶解度随温度变化较大的溶液。

（2）蒸发法：

此法适合于溶解度随温度变化不大的溶液，如粗盐的提纯。

（3）重结晶：

将以知的晶体用蒸馏水溶解，经过滤、蒸发、冷却等步骤，再次析出晶体，得到更纯净的晶体的过程。

【说明】重结晶的首要工作是选择适当的溶剂，要求该溶剂：

（1）杂质在此溶剂中的溶解度很小或溶解度很大，易于除去；

（2）被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度，受温度的影响较大。

【板书】3、萃取

（1）所用仪器：

烧杯、漏斗架、分液漏斗。

（2）萃取：

利用溶液在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来，前者称为萃取剂，一般溶质在萃取剂里的溶解度更大些。

分液：

利用互不相溶的液体的密度不同，用分液漏斗将它们一一分离出来。

【说明】注意事项：

1、萃取剂必须具备两个条件：

一是与溶剂互不相溶；二是溶质在萃取剂中的溶解度较大。

2、检查分液漏斗的瓶塞和旋塞是否严密。

3、萃取常在分液漏斗中进行，分液是萃取操作的一个步骤，必须经过充分振荡后再静置分层。

4、分液时，打开分液漏斗的活塞，将下层液体从漏斗颈放出，当下层液体刚好放完时，要立即关闭活塞，上层液体从上口倒出。

【小结】本节课要掌握研究有机化合物的一般步骤和常用方法；有机物的分离和提纯。

包括操作中所需要注意的一些问题。

★第二课时

【引入】师：

上节课我们已经对所要研究的有机物进行了分离和提纯，接下来进行第二步——元素定量分析确定实验式。

【板书】二、元素分析与相对分子质量的测定

1、元素分析

师：

元素定量分析的原理是将一定量的有机物燃烧，分解为简单的无机物，并作定量测定，通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数，然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比，即确定其实验式。

以便于进一步确定其分子式。

例1、某烃含氢元素的质量分数为17.2%，求此烃的实验式。

又测得该烃的相对分子质量是58，求该烃的分子式。

【分析解答】分析：

此题题给条件很简单，是有机物分子式确定中最典型的计算。

由于该物质为烃，则它只含碳、氢两种元素，则碳元素的质量分数为（100－17.2）%＝82.8%。

则该烃中各元素原子数（N）之比为：

C2H5仅仅代表碳原子和氢原子的最简整数比，是该烃的实验式，不是该烃的分子式。

设该烃有n个C2H5，则

因此，烃的分子式为

。

【讲解】对于一种未知物，如果知道了物质的元素组成和相对分子质量，就会很容易通过计算得出分子式。

确定有机物的分子式的途径：

1.确定实验式2.确定相对分子质量

例2、燃烧某有机物A1.50g，生成1.12L（标准状况）

和0.05mol

。

该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04，求该有机物的分子式。

解答：

首先要确定该物质的组成元素。

1.5gA中各元素的质量：

，所以有机物中还含有O元素。

则

实验式为

，其式量为30。

又因该有机物的相对分子质量

因此实验式即为分子式。

【讲解】从例题可以看出计算相对分子量很重要，计算有机物相对分子质量的方法有哪些？

密度法（标准状况），相对密度法（相同状况）。

另外可以看出元素的质量有时不能由实验直接得出，还需要对实验现象和结果进行必要的分析和计算。

【归纳总结】确定有机物分子式的一般方法．

（1）实验式法：

①根据有机物各元素的质量分数求出分子组成中各元素的原子个数比（最简式）。

②求出有机物的摩尔质量（相对分子质量）。

（2）直接法：

①求出有机物的摩尔质量（相对分子质量）

②根据有机物各元素的质量分数直接求出1mol有机物中各元素原子的物质的量。

师：

有机物的分子式的确定方法有很多，在今后的教学中还会进一步介绍。

今天我们仅仅学习了利用相对分子质量和实验式共同确定有机物的基本方法。

应该说以上所学的方法是用推算的方法来确定有机物的分子式的。

在同样计算推出有机物的实验式后，还可以用物理方法简单、快捷地测定相对分子质量，比如——质谱法。

【板书】2、相对分子质量的测定——质谱法

师：

质谱是近代发展起来的快速、微量、精确测定相对分子质量的方法。

（接下来对质谱法的原理，怎样对质谱图进行分析以确定有机物的相对分子质量，以及此方法的优点作简要精确的介绍）

【强调】以乙醇为例，质谱图最右边的分子离子峰表示的就是上面例题中未知物A（指乙醇）的相对分子质量。

师：

好了，通过测定，现在已经知道了该有机物的分子式，但是，我们知道，相同的分子式可能出现多种同分异构体，那么，该如何进以步确定有机物的分子结构呢？

下面介绍两种物理方法。

【板书】三、分子结构的鉴定

1、红外光谱（介绍红外光谱法鉴定分子结构的原理，对红外光谱图的正确分析，最终确定有机物的分子结构）

【说明】从未知物A的红外光谱图上发现右O—H键、C—H键和C—O键的振动吸收，可以判断A是乙醇而并非甲醚，因为甲醚没