1.1 有机化合物的结构特点 第1课时（1）（教学设计）化学人教版选择性必修3

第一节 有机化合物的结构特点 第1课时（1） 有机化合物的分类方法 一、知识目标 1.了解有机化合物数量繁多的特点及其分类的必要性。 2.掌握有机化合物按碳骨架分类的方法（链状、环状、脂环化合物、芳香族化合物）。 3.理解官能团的概念，能识别常见官能团（碳碳双键、碳碳三键、卤原子、羟基、醚键、醛基、酮羰基、羧基、酯基、氨基、酰胺基等）及其对应的有机化合物类别（烃类、卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯、胺、酰胺等）。 4.能根据结构简式判断有机化合物的类别。 二、素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识有机化合物的多样性，能根据碳骨架和官能团对有机化合物进行分类；从微观上理解官能团对有机化合物性质的决定性作用，建立“结构决定性质”的观念。 2.证据推理与模型认知：通过对有机化合物结构的分析，建立依据碳骨架和官能团分类的模型，培养逻辑推理能力和归纳总结能力。 3.科学态度与社会责任：了解有机化学的发展历程，体会科学家在探索有机化学过程中的艰辛与坚持，培养严谨的科学态度和勇于创新的精神。 一、教学重点 1.有机化合物按碳骨架和官能团分类的方法。 2.常见官能团的识别及对应的有机化合物类别。 二、教学难点 1.脂环化合物与芳香族化合物的区分。 2.醇羟基和酚羟基的区分以及相似官能团（如酮羰基与醛基、羧基与酯基）的区分。 本节教学内容来自人教版2019选择性必修3第一章《有机化合物的结构特点与研究方法》第一节《有机化合物的结构特点》第1课时（2）《有机化合物的分类方法》。有机化学是化学学科的重要分支，在日常生活、工农业生产、生命科学等领域有着广泛的应用。本节内容是有机化学学习的基础，对于后续深入学习有机化合物的性质、反应等具有重要意义。 教材首先介绍了有机化合物数量繁多的特点，引出分类的必要性。然后详细阐述了依据碳骨架和官能团两种分类方法。在依据碳骨架分类中，讲解了链状、环状、脂环化合物、芳香族化合物等概念；在依据官能团分类中，介绍了常见官能团及其对应的有机化合物类别。通过典型范例和练习题，帮助学生巩固所学知识，培养学生根据结构简式判断有机化合物类别的能力。 按照教材的编排和教学要求，本课时着重让学生了解分类方法，理解官能团概念并能识别常见官能团，为后续学习有机化学的其他知识奠定基础。教材通过列举生活中常见的有机化合物，如乙醇、葡萄糖、乙酸等，增强学生对有机化合物的感性认识，激发学生的学习兴趣。 教学对象是高二的学生，处于化学学习的关键阶段。在高一阶段，学生已经对有机化合物有了初步的认识，了解了一些简单的有机物，如甲烷、乙醇、乙酸等，但对有机化合物的分类方法和官能团的概念还比较陌生。在思维能力方面，学生正从形象思维向抽象思维过渡，需要更多的实例和直观的展示来帮助理解。 学生在学习过程中可能会遇到一些困难，例如对脂环化合物和芳香族化合物的区分、醇羟基和酚羟基的辨别等。同时，由于有机化合物的结构较为复杂，学生可能在根据结构简式判断有机化合物类别时出现混淆。因此，在教学过程中要从学生已有的知识和经验出发，采用直观、形象的教学方法，如多媒体展示、模型演示等，帮助学生理解抽象的概念。通过典型例题的分析和练习，让学生逐步掌握分类方法和官能团的识别，提高学生的分析和解决问题的能力。此外，还可以引导学生联系生活实际，让学生感受到有机化学在生活中的广泛应用，从而提高学生的学习积极性和主动性。 【展示生活实例】同学们，在我们的日常生活中，有机化合物无处不在。大家看老师手中拿的这瓶酒，它的主要成分是乙醇；还有我们平时吃的水果中，很多都含有葡萄糖；家里厨房常用的调味品醋，主要成分是乙酸。这些都是我们生活中常见的有机化合物。据统计，目前已知的有机化合物已经超过亿种，而且新的有机化合物还在源源不断地被发现或合成出来。 【提出问题引导思考】面对如此众多的有机物，如果我们一个一个去研究，那将是一项非常艰巨的任务。就好比我们进入了一个巨大的图书馆，如果里面的书没有分类摆放，我们要找到自己需要的那本书会非常困难。那么，要怎么系统地学习有机化学呢？这就需要我们对有机化合物进行合理的分类。今天，我们就一起来学习有机化合物的分类方法。 【设计意图】 1.激发学生兴趣：通过展示生活中常见的有机化合物，如乙醇、葡萄糖、乙酸等，让学生感受到有机化合物就在身边，与生活息息相关，从而激发学生对有机化学的学习兴趣，提高课堂参与度。 2.联系生活实际：将抽象的有机化合物分类问题与生活中图书馆找书的例子相类比，使学生更容易理解分类的重要性和必要性，让抽象的化学知识变得具体而有趣。 3.引发思考，导入新课：提出如何系统学习有机化学的问题，引发学生的思考，自然地过渡到本节课的主题——有机化合物的分类方法，让学生明确学习方向，带着问题去探索新知识，提高学习的主动性和积极性。 教学任务一 了解有机化合物分类的必要性 活动一 引入有机化合物分类的概念 【引入】同学们，在我们的生活中，有机化合物无处不在。像乙醇、葡萄糖、乙酸等，它们常伴随在我们生活左右。据统计目前已知有机化合物已超过亿种，而且新的有机化合物仍在源源不断地被发现或合成出来。面对如此众多的有机物，我们要怎么学习有机化学呢？这就需要对有机化合物进行合理的分类。 【设计意图】从生活中常见的有机化合物入手，引发学生对有机化合物数量繁多这一特点的关注，进而引出分类的必要性，激发学生的学习兴趣。 【师生活动】 教师展示乙醇、葡萄糖、乙酸的图片或实物，引导学生思考生活中还有哪些常见的有机化合物。 教师给出有机化合物数量的统计数据，提出问题：这么多的有机化合物，我们该如何系统地学习呢？ 学生积极思考，尝试回答问题，如可以按照某种规律进行分类等。 【对应训练1】有机化合物数量繁多的主要原因不包括以下哪一项（ ） A. 碳原子能与其他原子形成四个共价键 B. 碳原子之间能形成多种链状和环状结构 C. 有机化合物的性质比较稳定 D. 同分异构现象普遍存在 【答案】C 【解析】碳原子能与其他原子形成四个共价键，且碳原子之间能形成多种链状和环状结构，同时同分异构现象普遍存在，这些都是有机化合物数量繁多的原因。而有机化合物的性质稳定与否与数量繁多并无直接关系，所以答案选C。 教学任务二 依据碳骨架分类 活动一 学习依据碳骨架分类的方法 【引入】我们已经知道了对有机化合物进行分类的必要性，接下来我们学习第一种分类方法——依据碳骨架分类。 【设计意图】明确本节课的第一个分类方法，让学生有针对性地进行学习。 【师生活动】 教师讲解：按照不同的结构特点，有机化合物可以依据构成其分子的碳骨架来分类。碳骨架可以分为链状和环状。 教师展示一些有机化合物的结构简式，如（溴乙烷）、（丁烷）、​（环己烷）等，引导学生观察并判断它们是链状化合物还是环状化合物。 学生分组讨论，对这些化合物进行分类，并派代表发言。 教师总结学生的发言，强调链状化合物和环状化合物的区别，并进一步介绍环状化合物又可以分为脂环化合物和芳香族化合物。不含苯环的碳环化合物属于脂环化合物，含一个或多个苯环的化合物属于芳香族化合物。 教师展示一些脂环化合物和芳香族化合物的例子，如环己醇、苯、溴苯等，让学生加深理解。 【对应训练1】下列有机化合物中，属于链状化合物的是（ ） A. 环己烷B. 苯C. 丁烷D. 溴苯 【答案】C 【解析】环己烷和苯都含有环状结构，属于环状化合物；溴苯含有苯环，也属于环状化合物中的芳香族化合物；丁烷是直链结构，属于链状化合物，所以答案选C。 【对应训练2】下列物质中，属于芳香族化合物的是（ ） A. 环己醇B. 吡啶（C5​H5​N）C. 丁烷D. 乙醇 【答案】B 【解析】环己醇属于脂环化合物；丁烷是链状化合物；乙醇是链状的烃的衍生物，它们都不属于芳香族化合物。吡啶可看作苯分子中的一个CH(CH)被N取代的化合物，属于芳香族化合物，所以答案选B。 活动二 区分不同类型的碳骨架化合物 【引入】我们已经学习了依据碳骨架对有机化合物进行分类的方法，接下来通过一些具体的例子，进一步区分不同类型的碳骨架化合物。 【设计意图】通过实际例子的分析，让学生更加熟练地掌握依据碳骨架分类的方法，提高学生的分析和判断能力。 【师生活动】 教师给出例2中的几种物质的结构简式： 提出问题： （1）属于环状化合物的有哪些？ （2）属于脂环化合物的有哪些？ （3）属于芳香族化合物的有哪些？ （4）属于芳香烃的有哪些？ （5）属于脂肪烃的有哪些？ （6）属于脂环烃衍生物的有哪些？ 学生独立思考，在练习本上进行分类。 教师巡视，观察学生的做题情况，给予个别指导。 学生完成后，教师邀请几位学生上台展示自己的答案，并讲解分类的依据。 教师对学生的回答进行评价和总结，强调分类的关键要点，如判断是否为芳香族化合物要看是否含有苯环，判断是否为烃要看是否只含碳、氢元素等。 【对应训练1】现有以下几种物质： 、、、、 （1）属于链状化合物的有__________； （2）属于环状化合物的有__________； （3）属于芳香族化合物的有__________； （4）属于脂肪烃的有__________。 【答案】（1） ​、 ​；（2）、 ​；（3） ​；（4） ​、、 【解析】 ​和是链状结构，属于链状化合物；和含有环状结构，属于环状化合物；（苯）含有苯环，属于芳香族化合物；脂肪烃是只含碳、氢元素的链状或环状烃，所以 ​、 ​、 ​属于脂肪烃。 教学任务三 依据官能团分类 活动一 认识官能团的概念 【引入】除了依据碳骨架分类，我们还可以依据有机化合物分子中的官能团来分类。那么什么是官能团呢？让我们一起来探究。 【设计意图】引出第二种分类方法——依据官能团分类，并激发学生对官能团概念的好奇，为后续学习奠定基础。 【师生活动】 教师展示甲烷（ ​）和甲醇（）的结构简式，对比它们的性质：甲烷常温下为气体，难溶于水，化学性质比较稳定；甲醇常温下为液体，与水互溶，能与羧酸反应生成酯。 教师提问：甲醇的这些特性是由什么决定的呢？ 学生思考并回答，教师引导得出：甲醇的特性取决于其分子中含有的羟基，像这样决定有机化合物特性的原子或原子团叫官能团。 教师进一步讲解烃的衍生物的概念：烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代得到的物质就是烃的衍生物。 【对应训练1】下列关于官能团的说法正确的是（ ） A. 官能团就是原子团 B. 官能团能决定有机化合物的特性 C. 所有的有机化合物都含有官能团 D. 含有相同官能团的有机物一定是同类物质 【答案】B 【解析】官能团是决定有机化合物特性的原子或原子团，但原子团不一定是官能团，A选项错误；烷烃中没有官能团，C选项错误；含有相同官能团的有机物不一定是同类物质，如芳香醇和酚官能团相同，但类别不同，D选项错误；官能团能决定有机化合物的特性，B选项正确。 【对应训练2】下列物质属于烃的衍生物的是（ ） A. 乙烯B. 苯C. 乙醇D. 甲烷 【答案】C 【解析】乙烯、苯、甲烷都只含碳、氢两种元素，属于烃；乙醇是烃分子中的氢原子被羟基取代得到的物质，属于烃的衍生物，所以答案选C。 活动二 学习常见官能团及有机化合物类别 【引入】我们已经了解了官能团和烃的衍生物的概念，接下来我们学习常见的官能团以及它们对应的有机化合物类别。 【设计意图】让学生掌握常见官能团的名称、结构简式以及对应的有机化合物类别，为后续判断有机化合物的类别打下基础。 【师生活动】 教师通过表格的形式展示常见有机化合物类别、官能团（名称和结构简式）以及代表物（名称和结构简式）： 有机化合物类别 官能团(名称和结构简式) 代表物(名称和结构简式) 烃 烷烃 不是官能团，烷烃中没有官能团 烯烃 C=C（碳碳双键） 炔烃 C≡C（碳碳三键） 芳香烃 烃的衍生物 卤代烃 C−X（碳卤键） 醇 −OH（羟基） 酚 −OH（羟基） 醚 C−O−C（醚键） 醛 −CHO（醛基） 酮 −CO−（酮羰基） 羧酸 −COOH（羧基） 酯 −COOR（酯基） 胺 −NH2​（氨基） 酰胺 −CONH2​（酰胺基） 教师逐一讲解每个官能团的特点和代表物的性质，强调一些容易混淆的官能团的区别，如醇羟基和酚羟基、醛基和酮羰基等。 学生认真听讲，做好笔记，有疑问及时向教师提出。 教师给出一些有机化合物的结构简式，让学生判断其所属的类别和含有的官能团。 学生进行判断并回答，教师进行点评和纠正。 【对应训练1】下列物质中，含有碳碳双键和羧基的是（ ） A. 乙烯B. 乙酸C. 丙烯酸（CH2​=CHCOOH）D. 乙醇 【答案】C 【解析】乙烯只含有碳碳双键；乙酸只含有羧基；乙醇只含有羟基；丙烯酸（CH2​=CHCOOH）含有碳碳双键和羧基，所以答案选C。 【对应训练2】根据所学内容填空： 官能团名称 物质类别 碳溴键 羟基 羟基 醛基 羧基 酯基 【答案】 官能团名称 物质类别 碳溴键 卤代烃 羟基 酚 羟基 醇 醛基 醛 羧基 羧酸 酯基 酯 【解析】根据常见官能团与有机化合物类别的对应关系进行填空。 教学任务四 总结与拓展 活动一 总结有机化合物的分类方法 【引入】通过本节课的学习，我们学习了有机化合物的两种分类方法，接下来我们一起对本节课的内容进行总结。 【设计意图】帮助学生梳理本节课的重点知识，形成系统的知识体系。 【师生活动】 教师引导学生回顾依据碳骨架分类和依据官能团分类的方法，让学生分别说出链状化合物、环状化合物、脂环化合物、芳香族化合物、烃、烃的衍生物等概念以及常见官能团的名称和结构简式。 学生积极回答，教师进行补充和完善，形成如下总结： 依据碳骨架分类：有机化合物可分为链状化合物和环状化合物，环状化合物又可分为脂环化合物和芳香族化合物。 依据官能团分类：可分为烃和烃的衍生物，烃包括烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等，烃的衍生物包括卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯、胺、酰胺等。 【对应训练1】下列关于有机化合物分类的说法正确的是（ ） A. 含有苯环的化合物一定属于芳香烃 B. 只含碳、氢元素的有机化合物一定是烃 C. 烃的衍生物一定含有官能团 D. 含有相同官能团的有机物化学性质完全相同 【答案】B 【解析】含有苯环的化合物不一定属于芳香烃，还可能属于芳香族化合物的衍生物，A选项错误；只含碳、氢元素的有机化合物一定是烃，B选项正确；烃的衍生物不一定含有官能团，如卤代烃中的氟代烃，氟原子的电负性很强，使得氟代烃的化学性质相对稳定，通常不表现出明显的官能团性质，C选项错误；含有相同官能团的有机物化学性质相似，但不完全相同，因为还会受到其他基团的影响，D选项错误。 活动二 拓展延伸 【引入】在化学的发展历程中，“有机化学”这一名词有着独特的起源。接下来我们一起了解一下。 【设计意图】拓宽学生的知识面，让学生了解有机化学的发展历程，激发学生对化学学科的兴趣。 【师生活动】 教师介绍：“有机化学”这一名词于1806年首次由贝采里乌斯提出。当时是作为“无机化学”的对立物而命名的。由于科学条件限制，有机化学研究的对象只能是从天然动植物有机体中提取的有机物。因而许多化学家都认为，在生物体内由于存在所谓“生命力”，才能产生有机化合物，而在实验室里是不能由无机化合物合成的。 学生倾听并思考，教师引导学生讨论这种观点的局限性，让学生认识到科学是不断发展和进步的。 【对应训练1】下列关于有机化学发展历程的说法错误的是（ ） A. “有机化学”这一名词是由贝采里乌斯首次提出的 B. 早期人们认为有机化合物只能在生物体内由“生命力”产生 C. 现在所有的有机化合物都可以在实验室由无机化合物合成 D. 有机化学的发展推动了化学学科的进步 【答案】C 【解析】虽然现在很多有机化合物可以在实验室由无机化合物合成，但并不是所有的有机化合物都能实现这一点，C选项说法太绝对，A、B、D选项说法均正确。 第一节 有机化合物的结构特点 第1课时（1） 有机化合物的分类方法 一、有机化合物的分类方法 1.依据碳骨架分类 o链状化合物 o环状化合物 脂环化合物：不含苯环的碳环化合物 芳香族化合物：含一个或多个苯环的化合物 2.依据官能团分类 o烃 烷烃：无官能团，代表物CH4​ 烯烃：官能团碳碳双键（C=C），代表物CH2​=CH2​ 炔烃：官能团碳碳三键（C≡C），代表物CH≡CH 芳香烃：代表物苯 o烃的衍生物 卤代烃：官能团碳卤键（C−X），代表物CH3​CH2​Br 醇：官能团醇羟基（−OH），代表物CH3​CH2​OH 酚：官能团酚羟基（−OH），代表物C6​H5​OH 醚：官能团醚键（C−O−C），代表物CH3​CH2​OCH2​CH3​ 醛：官能团醛基（−CHO），代表物CH3​CHO 酮：官能团酮羰基（C=O），代表物CH3​COCH3​ 羧酸：官能团羧基（−COOH），代表物CH3​COOH 酯：官能团酯基（−COOR），代表物CH3​COOCH2​CH3​ 胺：官能团氨基（−NH2​），代表物CH3​NH2​ 酰胺：官能团酰胺基（−CONH2​），代表物CH3​CONH2​ 二、官能团与有机化合物的关系 1.含有相同官能团的有机物不一定是同类物质 2.碳碳双键和碳碳三键是烯烃和炔烃的官能团，苯环、烷基不是官能团 3.同一种烃的衍生物可有多个官能团，官能团基本保持各自性质，但受其他基团影响会有特殊性 1．按碳骨架分类，下列说法正确的是 A．属于链状化合物 B．属于芳香烃 C．属于芳香烃 D．属于脂环化合物 【答案】A 【解析】A．该有机物结构中并没有形成环，是链状化合物，A正确； B．芳香族化合物是指含有苯环的有机化合物，该有机物不含苯环，B错误； C．芳香烃中只含有碳、氢两种元素，该分子中含有氧，C错误；   D．该物质含有苯环，是芳香族化合物，并非脂环化合物，D错误； 故选A。 2．根据有机化合物的分类，下列说法正确的是 A．是脂环化合物 B．是芳香族化合物 C．是链状烃 D．分子式为C2H6O的物质一定是醇类 【答案】C 【解析】A． 选项中的物质含有苯环，不是脂环化合物，而是芳香族化合物，故A错误； B． 选项中的物质不含有苯环，不是芳香族化合物，而是脂环化合物，故B错误； C． 中碳原子结合成链状，主链有6个碳原子，是链状化合物，故C正确； D． 分子式为C2H6O的物质可以是乙醇，也可以是甲醚CH3OCH3，故D错误； 故选C。 3．一种植物生长调节剂的分子结构如图所示。下列说法不正确的是 A．该物质含有3种官能团 B．该物质属于脂环烃 C．该物质属于脂肪族化合物 D．该物质属于烃的衍生物 【答案】B 【解析】A. 该物质含有羰基、羟基和羧基3种官能团，A正确； B. 该物质由碳、氢和氧元素组成，不是烃，不属于脂环烃，B错误； C. 该物质不含苯环，属于脂肪族化合物，C正确； D. 该物质由碳、氢和氧元素组成，属于烃的衍生物，D正确； 答案选B。 4．下列有机物按碳的骨架分类，其中与其他三种有机物不属于同一类别的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．按碳的骨架分类，A项属于环状化合物，A正确； B．按碳的骨架分类，B项属于链状化合物，B错误； C．按碳的骨架分类，C项属于链状化合物，C错误； D．按碳的骨架分类，D项属于链状化合物，D错误； 故答案选A。 5．维生素C是重要的营养素，其分子结构如图所示。从官能团的视角对其进行分类，下列判断正确的是 选项 A B C D 官能团 碳碳双键 酯基 羟基 醚键 类别 烯烃 酯类 酚类 醚类 【答案】B 【解析】A．观察维生素C的结构知，其中含有碳碳双键，但由于分子中含氧元素，不属于烯烃类，A错误； B．维生素C结构中含酯基，属于酯类，B正确； C．维生素C结构中的羟基是醇羟基，属于醇类，不属于酚类，C错误； D．维生素C结构中不含醚键，不属于醚类，D错误。 在本节课的教学中，通过实际生活中的有机物引入，让学生认识到有机化合物分类的必要性，学生对这部分内容较感兴趣。在讲解分类方法时，依据碳骨架和官能团分类，利用具体例子辅助学生理解，但部分学生对脂环化合物和芳香族化合物的区分存在困难，后续可多举实例加强练习。对于官能团的概念及不同官能团对应的有机物类别，学生能掌握常见官能团，但在判断复杂有机物的类别时容易出错，说明学生对知识的综合运用能力有待提高。在今后教学中，应增加课堂互动，及时了解学生的困惑，多设计针对性练习，强化学生对重点知识的理解和应用。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $