2.1有机化合物的结构 教学设计 -2024-2025学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修3

《有机化合物的结构》教学设计 一、教学目标 1. 通过搭建有机物分子结构的球棍模型，建立对有机物分子结构的直观认识，发展宏观辨识与微观探析素养。 2. 学会用结构式、结构简式、键线式表示有机物的结构，能从共价键的角度分析结构特征，培养学生严谨、有序地分析问题、解决问题的科学态度和科学方法，发展证据推理与模型认知、科学探究与创新意识素养。 3. 借助Kingdraw软件了解有机物的结构，感受空间结构及投影特征，体验化学和信息技术学科的融合。 4. 通过学习脯氨酸和MacMillan咪唑烷酮分子结构表示方法的过程，感受化学在生活中的作用和价值，发展学生科学态度和社会责任感素养。 二、教材分析 本课时是选择性必修3专题2“有机物的结构与分类”第一单元“有机化合物的结构”第2课时的内容，本节是在学习了碳原子成键特点的基础上深入认识有机物结构，并能够根据信息总结书写结构式、结构简式、键线式的注意问题和优缺点，为后面学习有机化合物的分子结构以及准确书写有机化学反应方程式打下基础。 三、学情分析 学生在必修2中已经学习甲烷、乙烯、乙炔、苯等简单有机物的球棍模型、空间填充模型、结构式和结构简式，了解简单有机物的结构和表示方法，知道有机物存在同分异构体的原因，学习了碳原子的成键特点，能从化学键角度分析结构特征。学生具有一定的动手能力和分析能力，但缺乏对复杂有机物空间结构的想象能力，尤其对键线式的理解存在一定困难，学生缺少直观的模型感知。 四、教学重难点 1.重点 搭建球棍模型，学会用结构式、结构简式、键线式表示有机物的结构。 2.难点 用不同方式表示脯氨酸和MacMillan咪唑烷酮的分子结构，学会用所学知识解决实际问题。 五、教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 【环节一】创设情境，引入新课。 介绍2021年诺贝尔化学奖获得者及其研究成果，即不对称有机催化剂——脯氨酸和MacMillan咪唑烷酮，然后给出二者分子结构的表示形式，引导学生观察。 【环节二】提出问题，组织搭建球棍模型，做出即时评价。 1.提出问题： （1）碳原子的成键特点有哪些？ （2）根据碳原子的成键特点，搭建球棍模型应注意哪些问题？ 2.组织搭建球棍模型： （1）请同学们先搭建正戊烷的球棍模型。 （2）引导同学们观察脯氨酸和MacMillan咪唑烷酮分子结构，找出含有哪些原子，分析其成键情况，介绍苯环。然后请组内成员分工，分别搭建两个脯氨酸和一个MacMillan咪唑烷酮球棍模型，完成后组内互查。结束后请小组成员展示成果，提醒学生仔细观察，搭建的结构是否一样。 3.做出即时评价： 对学生回答问题及探究活动进行即时评价。 【环节三】借助化学软件，播放投影视频，引导书写结构式。 1.用Kingdraw软件将正戊烷的球棍模型进行旋转，让学生观察其投影特征。 2.播放PPT，引导书写正戊烷结构式，总结书写方法。 3.引导学生观察脯氨酸的球棍模型，请将脯氨酸的结构式写在学案上，并与同组同学互相检查，组长将本组的最终答案写在题纸上。 4.对小组的最终答案进行评价。 【环节四】播放动画，模拟简化过程，引导书写结构简式。 1.播放PPT，动画模拟正戊烷的结构式变结构简式的过程。 2.布置任务：观察课本26页表2-3中所给有机物的结构简式，结合PPT给出有机化合物的结构简式，交流讨论书写结构简式注意的问题。 3.组织学生汇报各组的结论，总结书写结构简式的注意问题，对学生的回答进行补充和评价。 4.引导学生观察脯氨酸的球棍模型，请将脯氨酸的结构式写在学案上，并与同组同学互相检查，请组长将本组的最终答案写在题纸上。请一位同学将答案写在黑板上。 5.对小组的最终答案进行评价。 【环节五】组织学生拆氢去键，观察碳骨架特点，引导书写键线式。 1.请同学分别拆去正戊烷和一个脯氨酸棍模型中氢原子和“碳氢原子间的单键”，观察碳骨架特点。 2.讲解再省略碳原子就得到了键线式，指出不能省略官能团上的氢原子。 3.布置任务：请同学们观察课本26页表2-3中所给有机物的键线式，结合PPT给出有机化合物的键线式，交流讨论书写键线式注意的问题。 4.组织学生汇报各组的结论，总结书写键线式的注意问题，借助丙炔的碳架模型突破难点。对学生的回答进行补充和评价。 5.引导学生观察脯氨酸和MacMillan咪唑烷酮碳架模型，根据书写规则，书写二者的键线式，然后与同组同学互查，组长将本组的最终答案写在题纸上。请一位同学将答案写在黑板上。 6.对小组的最终答案进行评价。 7.播放视频：小组成员根据冰箱字母贴，用磁力贴自制键线式模型。 【环节六】归纳总结，拓展提升。 1.引导学生归纳总结结构式、结构简式、键线式三种书写方法的优缺点。 2.引发思考：如何根据键线式书写结构简式、分子式？ 3.应用“口诀”解决问题：写出目标产物中的碳原子数，请一位同学讲解。 4.拓展提升：观察MacMillan咪唑烷酮结构中楔形符号，借助模型直观感受苯环原子共面特征，另一原子在面上或面下的特点。 5.实例体验：请相邻两组每组拿出一个脯氨酸的球棍模型，尝试将两个分子模型重合，看能否重合到一起。最后指出其中的一种结构是本杰明·李斯特研究的有机催化剂。 6.学以致用：给出诺氟沙星胶囊的说明书，请同学们根据所给结构写出其分子式，并与同组同学交流，最后由小组代表汇报结果。 7.对小组的最终答案进行评价。 【环节七】课堂小结，布置作业。 1.总结本节所学内容。 2.根据“小组课堂探究活动过程评价表”对各组学习情况进行点评，以表扬为主。 3.布置作业。 聆听，观看并说出脯氨酸和MacMillan咪唑烷酮分子结构的表示方法。 回答问题。 搭建正戊烷的球棍模型。 观察结构，根据原子成键情况说出原子种类。 小组成员分工，搭建两个脯氨酸和一个MacMillan咪唑烷酮球棍模型。 展示小组成果。 观看别组的成果。 思考：旋转单键后一定能得到一样的结构吗？ 聆听。 观察发现在某一旋转方向时，五个碳原子可以排成一条直链。 书写正戊烷的结构式。 书写脯氨酸的结构式，并进行组内互查。 组长将本组最终答案写在题纸上。 聆听。 观察碳碳键、碳氢键的特点，观看动画，感受简化过程。 观察所给的结构简式，与同组成员之间交流讨论，总结书写结构简式应注意问题。 小组代表发言。 小组成员独立书写脯氨酸和MacMillan咪唑烷酮的结构简式，然后进行组内互查，组长将本组最终答案写在题纸上。 聆听。 拆去正戊烷和一个脯氨酸棍模型中氢原子和“碳氢原子间的单键”，观察碳骨架特点。 观察，聆听。 观察所给的键线式，与同组成员之间交流讨论，总结书写键线式应注意问题。 小组代表发言。 小组成员独立书写脯氨酸和MacMillan咪唑烷酮的键线式，然后进行组内互查，组长将本组最终答案写在题纸上。 聆听。 观看。 学生代表分别谈三种表示方法的优缺点。 观察，得出书写方法，总结口诀。 根据所给键线式数出碳原子数。 观看，评价。 观察，聆听。 动手操作，找到楔形符号所连的两个碳原子。 借助模型感受原子共面情况。 动手操作，观察能否重合。思考：能重合的和不能重合的是一种还是二种分子。 独立完成后同组间交流答案，最后小组代表汇报本组答案。 聆听。 聆听。 激发学生兴趣，感受有机化学对人类生活的意义，发展社会责任感。了解有机物结构的表征方式，引出本节课的学习及探究内容。 诊断学生根据碳原子的成键特点搭建模型的能力，总结出搭建球棍模型注意问题，为搭建脯氨酸和MacMillan咪唑烷酮球棍模型做铺垫。 感受单键可以旋转。 培养学生从共价键的角度分析结构特征，培养学生严谨有序的分析问题和解决问题的科学态度，发展证据推理与模型认知素养。 培养学生运用所学知识解决问题的能力，评价学生动手能力、观察能力、交流表达能力以及获取信息的能力。 诊断学生学习情况。 生生互评，师生互评。 激发学生兴趣，体验化学和信息技术学科的融合，过渡到结构式的书写。 培养学生运用所学知识解决问题的能力，评价学生观察能力、交流表达能力以及获取信息的能力。 诊断小组的学习情况。 生生互评，师生互评。 使学生了解书写结构简式的基本方法，培养学生从共价键的角度分析结构特征，培养学生严谨有序分析问题的科学态度。 评价学生观察能力、交流表达能力以及获取信息的能力，发展证据推理与模型认知、科学探究与创新意识素养。 培养学生运用所学知识解决问题的能力，评价学生观察能力、交流表达能力以及获取信息的能力。 诊断小组学习的情况。 使学生直观感受模型特点，掌握键线式的书写特点。 使学生充分认知到折线形，官能团上氢原子不省略，突出重点，突破难点，培养模型认知素养。 评价学生观察能力、交流表达能力以及获取信息的能力，发展证据推理与模型认知、科学探究与创新意识素养。 培养学生运用所学知识解决问题的能力，评价学生观察能力、交流表达能力以及获取信息的能力。 诊断小组学习的情况。生生互评，师生互评。 鼓励学生用身边材料搭建模型，辅助学习，培养学生科学探究于创新意识素养。 认识到每种表示方法各有优缺点，都应掌握。 培养学生学会学习，学会分析和思考的能力。 培养学生应用所学知识解决实际问题能力。 让学生借助模型直观感受共面问题，突破难点。 培养学生动手能力，感受单键可以旋转，但是通过旋转并不一定能得到相同的结构，还存在对映异构体。充分利用模型为后面的学习做好铺垫。同时让学生认识到结构决定性质，性质决定用途。从而强调学好有机物结构表示方法的重要性。 感受化学在生活中的作用和价值，发展学生科学态度和社会责任感素养。 诊断小组学习的情况。 突出主干知识的重现。 激发学生学习热情，鼓励积极参与探究活动。 巩固所学内容，了解其在生活中的应用。 六、作业设计 1.书面作业： 必做：课本35页第1题；练习册第9页课时5，1-7题。 选做：练习册第10页课时5，8-9题选做。 2.实践作业： 了解：药品说明书中有机化合物的表示方法。 七、教学反思 本节课以“2021年诺贝尔化学奖研究成果——不对称有机催化剂——脯氨酸和MacMillan咪唑烷酮”的分子结构为情境主线，将情境、活动、知识串联起来，以正戊烷为基础，将课本内容进行整合，按由浅入深、循序渐进的原则设计成不同的探究活动，既衔接前面所学碳原子成键特点，又为后面学习对映异构体做铺垫，让学生在能力范围内，充分利用球棍模型的搭建和拆解，通过自己或者合作的形式解决问题，自主获取知识，最终总结规律和方法，逐步学会脯氨酸和MacMillan咪唑烷酮等复杂有机物结构的表示方法，并将所学知识进行实践应用，较好的达成了教学目标。 在教学过程中通过“小组课堂探究活动过程评价表”对学生学习情况进行评价，落实了“教学评一体化”思想；利用化学软件辅助教学，体现化学和信息技术学科的融合；选择脯氨酸做为学习内容，体现了化学和生物学科的融合；通过自制模型的实践活动，鼓励学生用身边材料搭建模型辅助学习，培养学生科学探究与创新意识素养。 八、附件 附件 小组课堂探究活动过程评价表 附件 小组课堂探究活动过程评价表 第 组 组长 组员 说明：由组长将本组最终答案填写在表中相应位置，评价内容由教师填写。 探究内容 本组最终答案 评价内容 正戊烷 脯氨酸 MacMillan咪唑烷酮 完成情况 准确率 C5H12 优秀 一般 准确人数/总人数 1.搭建球棍模型 2.书写结构式 3.书写结构简式 4.书写键线式 学科网（北京）股份有限公司 $$