7.1 认识有机化合物 第2课时（表格型教学设计）化学人教版必修第二册

第一节 认识有机化合物 课时2 烷烃的命名和同分异构体 教学设计 课题 烷烃的命名和同分异构体 课型 新授课 教材 必修第二册第七章 第一节 第2课时（人教版） 一、教学目标 知识目标 1.初步了解有机物命名方法，掌握 1 - 10 个 C 原子直链烷烃、11 个 C 原子以上直链烷烃、带支链烷烃的命名规则以及烷基的命名。 2.掌握烃基、同分异构体的概念，学会烷烃同分异构体的书写方法（减碳链法）和判断方法（等效氢原子法、基元法、定一（或二）移一法）。 3.进一步理解有机物的性质与结构的关系，能从有机物结构多样性角度探析性质的多样性。 素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识烷烃的命名规则和同分异构现象，从微观上理解同分异构体的结构差异对性质的影响。 2.证据推理与模型认知：通过分析烷烃的结构和同分异构体的书写，建立有机物结构与性质关系的模型，培养逻辑推理能力。 3.科学探究与创新意识：通过分组讨论和实验探究，培养学生的合作探究能力和创新思维，提高解决实际问题的能力。 二、教学重难点 教学重点 1.烷烃的同分异构体的书写和判断方法。 教学难点 1.烷烃的同分异构体的书写和判断方法。 三、教学分析 有机化合物是高中化学的重要组成部分，而烷烃的命名和同分异构体是有机化学的基础内容，对于后续学习其他有机化合物的命名和结构分析具有重要的铺垫作用。本课时先介绍烷烃的习惯命名，包括 1 - 10 个 C 原子的直链烷烃按天干命名、11 个 C 原子以上的直链烷烃命名以及带支链烷烃用正、异、新表示等内容；接着引入同分异构现象和同分异构体的概念，教材通过实例，帮助学生理解和掌握这些知识，培养学生的逻辑思维和空间想象能力。 四、学情分析 学生已经对一些简单的有机物，如甲烷、乙醇等有了一定的了解，但对于有机化合物的命名和结构特点还缺乏系统的认识。在思维能力方面，初高中学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，对于抽象的有机分子结构和同分异构体的概念理解起来可能存在一定的困难。他们需要通过具体的实例和直观的模型来帮助理解。学生在学习过程中可能会遇到以下问题：一是对烷烃的习惯命名规则容易混淆，特别是带支链烷烃的命名；二是在书写烷烃的同分异构体时，容易出现遗漏或重复的情况；三是对于判断有机物同分异构体数目的技巧，需要一定的时间和练习来掌握。针对学生的这些特点和问题，教学过程中应注重引导学生通过分组讨论、动画演示等方式，加强对知识的理解和掌握。同时，要多提供实例进行练习，让学生在实践中提高应用能力，逐步建立起有机化学的思维方式。 五、教学过程 教学环节 教学内容 设计意图 教学任务一 新课导入 【开展对抗游戏】同学们，今天我们先玩一个有趣的对抗游戏。老师这里有一些烷烃的结构简式，然后把同学们分成几个小组，每个小组抢答说出这个烷烃的名称，看看哪个小组回答得又快又准。 【交互动画】对抗游戏 【提出问题】大家在游戏过程中可能会发现，对于简单的烷烃我们还能比较容易判断，但随着碳原子数的增加，给这些烷烃命名就变得有些困难了。我们都知道甲烷是最简单的烷烃，那么随着碳原子数不断增加，我们应该如何给这些烷烃命名呢？这就是我们今天要探讨的问题之一。 【引入生活实例】其实，烷烃在我们的生活中有着广泛的应用。比如天然气的主要成分是甲烷，汽油中含有多种烷烃。不同的烷烃有着不同的性质和用途，而准确的命名对于我们认识和使用这些烷烃至关重要。就像我们每个人都有自己独特的名字一样，烷烃也需要准确的命名来区分它们。那么，烷烃的命名有哪些规则和方法呢？同时，当碳原子数增加时，还会出现一些有趣的现象，比如相同分子式的烷烃可能会有不同的结构，这又会对它们的性质产生怎样的影响呢？让我们一起走进今天的学习，去揭开这些奥秘。 1.激发学生兴趣：通过对抗游戏的方式，营造了活跃的课堂氛围，激发了学生的竞争意识和参与热情，使学生迅速投入到课堂学习中。 2.联系生活实际：引入天然气、汽油等生活中常见的烷烃应用实例，让学生感受到化学知识与生活的紧密联系，使抽象的烷烃命名和同分异构体知识变得具体而生动，提高学生的学习兴趣。 3.引发思考，导入新课：通过游戏和生活实例引发学生对烷烃命名和结构多样性的思考，自然地过渡到本节课的主题——烷烃的命名和同分异构体，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。 教学环节二 烷烃的习惯命名 任务1：请同学们分组讨论烷烃命名对抗游戏总结如何给这些烷烃命名呢？ 【引入】同学们，我们知道甲烷是最简单的烷烃，随着碳原子数的增加，烷烃的种类也越来越多。那么，我们应该如何给这些烷烃命名呢？今天我们就来学习烷烃的命名方法。现在我们先来看直链烷烃的命名。 【问题】请同学们观察课件上列出的 1 - 10 个碳原子的直链烷烃，思考它们的命名有什么规律？ 【学生思考】学生观察甲烷、乙烷、丙烷等烷烃的名称，发现按天干：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来命名。 【讲解】评价、强调：非常正确，当碳原子数 n≤10 时，直链烷烃就按天干来命名。那当碳原子数超过 10 个时呢？比如 和 。​ 【学生回答】 称为十一烷， 称为十六烷，即 11 个碳原子以上的直链烷烃直接用中文数字表示碳原子数后加“烷”字。 【讲解】评价、强调：没错，11 个碳原子以上的直链烷烃就是用中文数字表示碳原子数后加“烷”字来命名。 【总结讲解】 一、烷烃的习惯命名 1.1-10个C原子的直链烷烃: 按 天干：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸烷 命名 2.11个C原子以上的直链烷烃： 称为十一烷， 称为十六烷。 任务2：请同学们分组讨论烷烃命名对抗游戏总结如何给这些烷烃命名呢？ 【引入】我们已经知道了直链烷烃的命名方法，那对于带支链的烷烃又该如何命名呢？接下来我们就一起探讨这个问题。 【问题】请同学们观察课件上给出的带支链的烷烃结构简式，如 、 、 、(CH₃)₂CHCH₂CH₃ 、C(CH₃)₄思考如何给它们命名？ 【交互动画】对抗游戏 【学生分组讨论】学生分组讨论这些带支链烷烃的命名方法，总结出用“正、异、新”来表示。 【学生回答】像 没有支链，称为正丁烷； 带一支链，称为异丁烷； 没有支链，称为正戊烷； (CH₃)₂CHCH₂CH₃ 带一支链，称为异戊烷；C(CH₃)₄ 带两支链，称为新戊烷。 【讲解】评价、强调：同学们总结得很准确，带支链的烷烃可以用“正、异、新”来表示。“正”表示无支链，“异”表示带一支链，“新”表示带两支链。 【总结讲解】 一、烷烃的习惯命名 3.带支链的烷烃:用正、异、新表示 “正”表示无支链，“异”表示带一支链，“新”表示带两支链。 【引入】在烷烃的命名中，我们还会涉及到烷基的概念。那么什么是烷基，又如何命名呢？ 【问题】请同学们阅读课件上关于烷基的定义，思考甲基、乙基、正丙基、异丙基是如何得到的？ 【学生思考】学生根据定义，知道烷烃分子中去掉一个或几个 原子后剩余的基团就是烷基。如甲烷去掉一个 H原子得到甲基（ ），乙烷去掉一个 原子得到乙基（）等。 【学生回答】甲烷去掉一个 原子得到甲基，乙烷去掉一个 原子得到乙基，丙烷分子中不同位置去掉一个 原子分别得到正丙基（ ）和异丙基（）。 【讲解】评价、强调：非常好，同学们理解得很准确。烷基的命名就是根据其对应的烷烃来的，不同的烷烃去掉 H 原子的位置不同，得到的烷基也不同。 【总结讲解】 一、烷烃的习惯命名 4. 烷基的命名 烷烃分子中去掉一个或几个H原子后剩余的基团 甲基（ ） 乙基（） 正丙基（ ）和异丙基（） 教学环节三 同分异构现象与同分异构体 任务1：请同学们分组讨论分析正丁烷和异丁烷有什么相同点和不同点？ 【引入】同学们，我们来看课件上给出的正丁烷和异丁烷的结构简式，它们有什么相同点和不同点呢？这就涉及到我们接下来要学习的同分异构现象和同分异构体的知识。 名称 分子式 熔点/℃ 沸点/℃ 相对密度 正丁烷 C₄H₁₀ -138.4 -0.5 0.5788 异丁烷 C₄H₁₀ -159.6 -11.7 0.557 【问题】请同学们分组讨论正丁烷和异丁烷的相同点和不同点。 【学生分组讨论】学生分组讨论后得出，正丁烷和异丁烷化学式完全相同，但物理性质不同。 【学生回答】它们的相同点是分子式相同，不同点是结构不同，物理性质也不同。 【讲解】评价、强调：非常正确，化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构式的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。同分异构体有三个相同：分子组成相同、分子量相同、分子式相同；二个不同：结构不同、性质不同。 【总结讲解】 二、同分异构现象与同分异构体 1. 同分异构现象 化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构式的现象，叫做同分异构现象。 2. 同分异构体 具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体 ①三个相同：分子组成相同、分子量相同、分子式相同 ②二个不同：结构不同、性质不同 务2：请同学们分组讨论如何书写烷烃的同分异构体？ 【引入】我们已经知道了同分异构现象和同分异构体的概念，那么如何书写烷烃的同分异构体呢？接下来我们就学习烷烃同分异构体的书写方法——减碳链法。 【问题】请同学们分组讨论如何用减碳链法写出 的同分异构体。 【交互动画】烷烃的同分异构体的书写 【学生分组讨论】学生分组讨论后，按照减碳链法的步骤进行书写。 【学生回答】首先写出碳原子依次相连（最长碳链）的分子结构简式 ；然后逐一缩短碳链（支链数依次增加），支链位置由里向外变化，得到 。 【讲解】评价、强调：同学们的书写步骤很正确。减碳链法就是先写出最长碳链的结构，然后逐渐缩短碳链，改变支链的位置。同时要注意减下的碳要少于剩余的碳。 【总结讲解】 二、同分异构现象与同分异构体 3.烷烃同分异构体的书写方法——减碳链法 例：写出C5H12的同分异构体 ①写出碳原子依次相连（最长碳链）的分子结构简式。 ②逐一缩短碳链（支链数依次增加）支链位置由里向外变化。 典例精讲 【例1】请写出己烷C6H14的同分异构体。 【答案】 【例2】书写C7H16 的同分异构体 【答案】 任务3：请同学们分组讨论C3H8的一氯取代物的同分异构体一共有多少种？ 【引入】在判断有机物同分异构体数目时，我们有一些技巧可以使用。接下来我们就学习这些技巧。 【问题】请同学们阅读课件上关于等效氢原子法的内容，思考什么是等效氢原子，以及如何根据等效氢原子判断一元取代物的同分异构体数目。 【交互动画】等效氢原子法同分异构体 【学生思考】学生阅读后知道有机分子中位置等同的氢原子叫等效氢原子，同一碳原子上的氢原子等效，同一碳原子上所连接甲基上的氢原子等效，处于镜面对称位置上的氢原子等效。有几种等效氢就有几种一元取代物。 【学生回答】如甲烷中的 4 个氢原子等同，新戊烷中的 4 个甲基上的 12 个氢原子等效， 有 3 种等效氢，所以其一氯取代物有 3 种。 【讲解】评价、强调：非常好，同学们理解得很准确。等效氢原子法是判断一元取代物同分异构体数目的重要方法。 【总结讲解】 二、同分异构现象与同分异构体 4.有机物同分异构体数目判断的技巧 ⑴技巧一：等效氢原子法 有机分子中位置等同的氢原子叫等效氢原子 ①同一碳原子上的氢原子等效； 如：甲烷中的4个氢原子等同。 ②同一碳原子上所连接甲基上的氢原子等效； 如：新戊烷中的4个甲基上的12个氢原子等效。 ③处于镜面对称位置上的氢原子等效 有几种等效氢就有几种一元取代物 典例精讲 【例3】下列有机物的一氯取代物数目是？ 【答案】 3种 3种 3种 2种 【交互动画】下列有机物的一氯取代物数目是? 任务4：请同学们分组讨论一氯丁烷C4H9Cl共有几种同分异构体？ 【问题】除了等效氢原子法，还有其他判断同分异构体数目的方法吗？请同学们阅读课件上关于基元法和定一（或二）移一法的内容。 【学生阅读】学生阅读后了解基元法是以烃基为基元，该烃基对应烷烃的一元取代物的同分异构体数目与烃基的同分异构体数目相等；定一（或二）移一法是用于二元取代物的判断方法。 【学生回答】基元法中，甲基（）有 1 种，乙基（）有 1 种，丙基（ ）有 2 种，丁基（）有 4 种，戊基（）有 8 种。 【交互动画】定一（或二）移一法 定一（或二）移一法可以用于分析丁烷 与 反应的二元取代产物。 【讲解】评价、强调：同学们总结得很好。基元法和定一（或二）移一法在判断同分异构体数目时都很有用，大家要掌握这些方法。 【总结讲解】 二、同分异构现象与同分异构体 4.有机物同分异构体数目判断的技巧 ⑵技巧二：基元法 以烃基为基元，该烃基对应烷烃的一元取代物的同分异构体数目与烃基的同分异构体数目相等。 甲基（-CH3）： 1种 乙基（-C2H5）：1种 丙基（-C3H7）：2种 丁基（-C4H9）：4种 戊基（ -C5H11)：8种 ⑶技巧三：定一(或二)移一法 二元取代物考虑定一移一(以此类推，三元取代物可以考虑定二移一) 六、课堂小结 七、板书设计 一、烷烃的习惯命名 1.1 - 10个C原子的直链烷烃：按天干命名 2.11个C原子以上的直链烷烃：数字 + 烷 3.带支链的烷烃：正、异、新 4.烷基的命名：甲基、乙基、正丙基、异丙基 二、同分异构现象与同分异构体 1.同分异构现象：相同分子式，不同结构式 2.同分异构体：具有同分异构现象的化合物 3.烷烃同分异构体的书写方法——减碳链法 写出最长碳链 缩短碳链，支链由里向外 补氢 4.有机物同分异构体数目判断的技巧 等效氢原子法 基元法 定一(或二)移一法 八、随堂练习 1．判断正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是 A．具有相似的物理性质 B．具有相似的化学性质 C．分子式相同，而分子内碳原子的连接方式不同 D．结构相似，在分子组成上相差一个CH2原子团 【答案】C 【详解】A．物理性质不能作为同分异构体判断的依据，故A错误； B．因结构不同，则性质不同，但都属于烷烃，化学性质相似，但不能作为互为同分异构体的依据，故B错误； C．正丁烷与异丁烷的为分子式相同的烷烃，分子内碳原子的连接方式不同，则结构不同，二者互为同分异构体，故C正确； D．二者结构不同，分子式相同，故D错误； 故选C。 2.C5H12有3种不同结构：甲CH3(CH2)3CH3，乙CH3CH(CH3)CH2CH3，丙C(CH3)4，下列相关叙述正确的是 A．甲、乙、丙属于同系物，均可与氯气、溴蒸气发生取代反应 B．C5H12表示一种纯净物 C．甲、乙、丙中，丙的沸点最低 D．乙的系统命名法为2-甲基戊烷 【答案】C 【详解】A．CH3(CH2)3CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4分子式相同，结构不同，属于同分异构体，不是同系物，均可与氯气、溴蒸气发生取代反应，故A错误； B．C5H12存在3种同分异构体：CH3(CH2)3CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4，不能表示纯净物，故B错误； C．沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷，即甲、乙、丙中，丙的沸点最低，故C正确； D．乙的系统命名法为2-甲基丁烷，故D错误； 故选C。 3.分子式为C6H14的烷烃在结构式中含有3个甲基的同分异构体有（ ）个 A.2 B.3 C.4 D.5 【答案】A 【解析】C₆H₁₄属于烷烃，含有3个甲基，则主链有5个碳原子，有一个甲基作为支链。当甲基在2号碳原子上时，有一种结构；当甲基在3号碳原子上时，有一种结构，所以共有2种同分异构体。答案选A。 4. 下列化合物形成的一氯代物的沸点有三种数值的是（ ） A. (CH3)2CHCH(CH3)2 B. C(CH3)4 C. CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 D. CH3CH2C(CH3)3 【答案】D 【解析】一氯代物的沸点有三种数值，说明该有机物有三种等效氢。A选项，(CH3)2CHCH(CH3)2 有2种等效氢，其一氯代物有2种；B选项，C(CH3)4有1种等效氢，其一氯代物有1种；C选项，CH3CH2CH(CH3)CH2CH3有3种等效氢，其一氯代物有3种；D选项，CH3CH2C(CH3)3有4种等效氢，其一氯代物有4种。答案选C。 5．下列关于有机物同分异构体数目的分析不正确的是 A．含四个甲基的同分异构体有8种 B．的一氯代物有4种 C．分子式为的有机物的二氯取代物有12种 D．“立方烷”，如图所示，呈正六面体结构，其六氯代物有3种 【答案】C 【详解】 A．含四个甲基的同分异构体有、、、、、、、，共8种，故A正确； B．的一氯代物有、、、，共4种，故B正确； C．正丁烷是二氯代物有6种、异丁烷的二氯代物有3种，分子式为的有机物的二氯取代物有9种，故C错误； D．“立方烷”，其二氯代物有3种，分子中有8个H原子，根据“换元法”，其六氯代物也有3种，故D正确； 选C。 九、教学反思 在本次教学中，通过实验探究、问题驱动等教学方法，引导学生掌握烷烃的命名和同分异构体的相关知识。从学生的课堂表现来看，大部分学生能够积极参与讨论，对烷烃的习惯命名掌握较好，但在同分异构体的书写和判断方法上存在一定困难。 在今后的教学中，应加强对同分异构体书写和判断方法的训练，通过更多的实例让学生熟悉这些方法。同时，要注重引导学生理解有机物结构与性质的关系，培养学生从结构角度分析问题的能力。此外，还可以增加一些课堂互动环节，提高学生的学习积极性和主动性。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $