内容正文:
《有机化合物的结构特点》
一、课标呈现
认识有机化合物分子中共价键的类型、极性及其与有机反应的关系,知道有机化合物分
子中基团之间的相互影响会导致键的极性发生改变,从化学键的角度认识官能团与有机化合
物之间是如何转化的。
二、教学内容分析
1、内容分析
“有机化合物中的共价键”位于人教版(2019)必择性必修 3 第一章第一节“有机化合物
物的结构特点”的第 2 课时。本节课是系统学习有机物结构与性质的起始阶段,是基于具体
物质的宏观认识层级向基于官能团和化学键的微观认识层级发展的过渡时期。
化学键最能反映有机化合物的结构特点,基于化学键认识有机物结构和性质,能从本质上揭示纷繁复杂的有机化学反应的规律,有利于学生理解“结构决定性质”的学科思想,对整个选择性必修三有机化学的学习起着统领作用,决定学生整个有机化学的认识水平。本节课的核心是从微观层面较为系统地认识有机物结构与性质,从化学键角度深入认识有机物的性质和变化,建立有机物的结构分析与性质预测模型。
本节课主要分析乙烷、乙烯、乙炔的形成过程中化学键的成键方式,以微观角度切入关注有机物的结构,引导学生从共价键类型角度,找出烷烃取代反应、乙烯加成反应的断键规律,建立反应活性位点、简单有机反应类型与共价键类型的关联;以乙醇与钠、与溴化氢反应为例,引导学生根据电负性数值,从断键分析到成键分析,初步确定取代反应断键、成键与化学键极性及基团电性的关联;以乙醇与钠、水与钠反应的实验对比,引入对不同物质中羟基极性不同原因的讨论,引导学生发现分子内各原子或原子团间除了键合作用外,诱导效应等复杂的作用对化学键极性的影响,知道有机化合物的官能团及邻近的化学键往往是化学反应的活性位点,使学生形成多维度、动态地认识有机物结构的意识,完善认识有机物的角度和思路,形成认识机化合物结构分析与性质预测模型;最后通过设置分析预测乳酸的性质的实践活动,帮助学生再次梳理认识有机物的角度和思路,自主运用本节课过程中构建的“键类二维”的结构分析与性质预测模型,对陌生陌生有机物进行全面分析,实现模型的功能
化,为学生在后续有机化学模块的学习打下坚实的基础。
2、素养呈现
从化学认识方式来看,“结构决定性质,性质反映结构”,认识有机化合物的核心视角是
结构和反应。结构的二级认识角度包括分子组成(宏观水平)、碳骨架、官能团(亚微观水
平)、基团间相互影响、化学键、空间结构(微观水平);通过本节课的学习使学生形成形
成了基于型代表物、基于官能团和基于化学键的认识方式发展层级,发展宏观-微观、孤立
-系统、静态-动态的认识方式类型。
有机化合物性质的学习就是一个建立模型、巩固模型、应用模型与发展模型的过程,学
生在认知模型的建构与应用过程中,从学科本质角度深入理解有机化合物的性质,化学学科
核心素养得到进阶式发展。这就要基于宏观性质(实验事实和数据对比)引导学生进行解释,
分析推理微观可能的结构特点,并建立完善认识模型,揭示现象的本质和规律,再运用模型
解释、预测不同物质可能具有的性质,建立观点、结论和证据之间的逻辑关系,发展学生
“变化观念”、“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”等化学核心素养。
三、学情分析
通过化学必修第二册的学习,学生初步建立了从碳骨架和官能团角度认识有机化合物的
一般思路。学生基于典型代表物对有机化合物的认识,仅停留在具体的某个有机物性质上,
学生表述自己对于有机物的认识水平是 “课上学什么懂什么,学的那几个有机物会一点,没
学的就不会了”。这种认识方式没有认识有机物的思路方法,不具有迁移性,学生在面对陌
生有机物时,不能进行自主地分析和预测。学生基于官能团认识有机物,在面对陌生有机物
时,通过官能团进行类比、迁移来分析预测,预测的结果是各官能团性质的简单加和,不能
分析官能团之间相互影响带来的差异。如果让学生解释官能团为什么能发生这些反应,则不
能回答。如果给学生含陌生官能团的物质,无法预测其性质。可见,基于官能团认识有机物
的性质不够实质,学生的认识能力主要是识别和类比迁移,不能实质地解释有机物性质,不
能对含陌生官能团的有机物进行自主分析。由此可见,学生从物质转化(官能团转化)的角
度构建知识体系,缺乏上位的“分析工具”。孤立地理解和记忆概念,使概念缺乏分析结构的
功能而成为静态知识;虽然也将概念用于结构分析,但由于缺乏整体性,没有归纳成系统分
析模型,学生不能形成认识有机物的角度和思路。
学生在学习选择性必修2《物质结构与性质》之后,具备了从结构角度认识、分析与预
测有机化合物性质的能力,具备了从化学键角度分析有机化合物性质的认知基础,可将化学
键和物质转化角度相融合,发展基于化学键认识有机物的视角,可以构建基于“键类二维”的
有机化合物“分析工具”。
基于化学键认识有机物使学生面