《搭建球棍模型認識有機化合物分子結(jié)構(gòu)的特點》導(dǎo)學(xué)案

《搭建球棍模型認識有機化合物分子結(jié)構(gòu)的特點》導(dǎo)學(xué)案一、教材分析1、教材版本：人教版（2019）2、所屬冊數(shù)：必修第二冊3、章節(jié)：第七章有機化合物4、類型：實驗活動課二、學(xué)習目標（一）知識與技能目標1、學(xué)生能夠了解有機化合物分子結(jié)構(gòu)的特點，包括碳原子的成鍵方式、碳鏈的形狀等。2、學(xué)會使用球棍模型搭建常見有機化合物的分子結(jié)構(gòu)，如甲烷、乙烯、苯等，并且能準確描述這些分子的空間結(jié)構(gòu)。3、通過搭建模型，理解同分異構(gòu)體的概念，能夠識別和寫出簡單有機化合物的同分異構(gòu)體。（二）過程與方法目標1、在搭建球棍模型的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、空間想象能力以及邏輯思維能力。2、經(jīng)歷對有機化合物分子結(jié)構(gòu)從平面到立體的認識過程，提高學(xué)生對化學(xué)微觀世界的理解能力。3、通過小組合作搭建模型和討論，鍛煉學(xué)生的團隊協(xié)作能力和交流表達能力。（三）情感態(tài)度與價值觀目標1、體會化學(xué)實驗和模型在化學(xué)學(xué)習中的重要性，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的學(xué)習興趣。2、感受有機化合物分子結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性，培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)微觀世界的探索精神。3、在小組活動中，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和競爭意識，讓學(xué)生學(xué)會尊重他人的意見和想法。三、學(xué)習重難點（一）學(xué)習重點1、有機化合物分子中碳原子的成鍵特點和碳鏈的形狀。2、用球棍模型搭建常見有機化合物的分子結(jié)構(gòu)，并理解其空間結(jié)構(gòu)。3、同分異構(gòu)體的概念及判斷。（二）學(xué)習難點1、對有機化合物分子空間結(jié)構(gòu)的理解，尤其是像苯這樣的特殊分子結(jié)構(gòu)。2、準確判斷和寫出有機化合物的同分異構(gòu)體。四、學(xué)習方法1、自主探究法：學(xué)生在預(yù)習過程中，通過閱讀教材，自主了解有機化合物分子結(jié)構(gòu)的基本概念和特點，嘗試自己思考一些簡單的問題，如甲烷分子中碳原子與氫原子是如何成鍵的等。2、小組合作學(xué)習法：在課堂上，以小組為單位進行球棍模型的搭建活動。小組成員分工合作，共同完成任務(wù)，并且在搭建過程中相互討論、交流，解決遇到的問題。3、模型輔助學(xué)習法：利用球棍模型這一直觀的教具，將抽象的有機化合物分子結(jié)構(gòu)直觀化，幫助學(xué)生更好地理解和掌握相關(guān)知識。五、教學(xué)過程（一）課前預(yù)習1、閱讀教材第七章中關(guān)于有機化合物分子結(jié)構(gòu)特點的內(nèi)容，標記出自己不理解的地方。2、思考以下問題：碳原子最外層有幾個電子？它在有機化合物中通常以什么方式成鍵？什么是碳鏈？碳鏈有哪些形狀？你能想象出甲烷分子在空間中的形狀嗎？（二）課堂導(dǎo)入（5分鐘）1、教師展示一些生活中常見的有機化合物的圖片，如塑料、汽油、葡萄糖等，提問學(xué)生這些物質(zhì)在化學(xué)上有什么共同之處（它們都是有機化合物）。2、然后教師提出問題：“同學(xué)們，我們知道有機化合物的種類繁多，性質(zhì)各異，這都與它們的分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。但是分子結(jié)構(gòu)是微觀的，我們看不見摸不著，那有什么辦法可以幫助我們認識它們呢？”引導(dǎo)學(xué)生想到使用模型的方法，從而引出本節(jié)課的主題——搭建球棍模型認識有機化合物分子結(jié)構(gòu)的特點。（三）知識講解（10分鐘）1、碳原子的成鍵特點教師講解：“同學(xué)們，碳原子最外層有4個電子，這就像碳原子有4只手一樣，它總是想和其他原子拉手（成鍵）來達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。它可以和其他碳原子拉手，也可以和氫、氧、氮等原子拉手?！迸e例說明：以甲烷（CH?）為例，碳原子與4個氫原子形成4個共價鍵，就像一個碳原子伸出4只手，分別拉著4個氫原子。2、碳鏈的形狀教師在黑板上畫出幾種不同形狀的碳鏈，如直鏈、支鏈等，講解：“碳鏈就像一條鏈子，可以是直直的，也可以有分支。不同形狀的碳鏈會導(dǎo)致有機化合物分子有不同的結(jié)構(gòu)?！保ㄋ模┬〗M搭建球棍模型活動（25分鐘）1、教師將學(xué)生分成小組，每組~4~5人，分發(fā)球棍模型教具。2、布置任務(wù)：首先搭建甲烷（CH?）分子的球棍模型。要求學(xué)生按照碳原子的成鍵特點，正確連接球棍，搭建出甲烷分子的正四面體結(jié)構(gòu)。在搭建過程中，小組成員相互討論，如何才能準確地表示出甲烷分子中原子之間的鍵角等空間關(guān)系。接著搭建乙烯（C?H?）分子的球棍模型。教師提醒學(xué)生注意乙烯分子中的碳碳雙鍵的特點，以及分子的平面結(jié)構(gòu)。最后搭建苯（C?H?）分子的球棍模型。這是比較難的部分，教師可以引導(dǎo)學(xué)生先觀察教材上苯分子的結(jié)構(gòu)示意圖，思考如何用球棍模型表示出苯分子中的大π鍵和平面六邊形結(jié)構(gòu)。3、小組活動過程中，教師巡視各小組，及時給予指導(dǎo)和幫助。對于學(xué)生在搭建過程中出現(xiàn)的錯誤，如原子之間的連接錯誤、鍵角不準確等，教師要引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題并糾正。（五）小組展示與討論（15分鐘）1、每個小組選派一名代表，將本小組搭建好的球棍模型展示給全班同學(xué)看，并講解本小組在搭建過程中的思路、遇到的問題以及是如何解決的。2、其他小組的同學(xué)可以對展示小組的模型進行評價，提出問題或建議。例如，有的小組可能會發(fā)現(xiàn)展示小組搭建的苯分子模型中，大π鍵的表示不夠準確，就可以提出改進的意見。3、在這個過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生對有機化合物分子結(jié)構(gòu)的特點進行深入討論，如：甲烷分子為什么是正四面體結(jié)構(gòu)而不是平面正方形結(jié)構(gòu)？乙烯分子的碳碳雙鍵對分子的性質(zhì)有什么影響？苯分子的特殊結(jié)構(gòu)與它的化學(xué)性質(zhì)之間有什么聯(lián)系？（六）同分異構(gòu)體的學(xué)習（15分鐘）1、教師講解同分異構(gòu)體的概念：“同學(xué)們，就像我們用同樣的積木可以搭出不同形狀的房子一樣，相同的原子組成的有機化合物，由于原子的連接順序和方式不同，也可以形成不同的分子結(jié)構(gòu)，這些分子就叫做同分異構(gòu)體。”2、以戊烷（C?H??）為例，教師引導(dǎo)學(xué)生通過改變碳鏈的形狀來寫出戊烷的同分異構(gòu)體。先讓學(xué)生自己在紙上嘗試畫出來，然后再用球棍模型搭建出來，看看自己畫的是否正確。3、小組內(nèi)互相檢查和討論，找出容易出錯的地方，如重復(fù)寫了相同的結(jié)構(gòu)或者遺漏了某些同分異構(gòu)體等。（七）課堂總結(jié)（5分鐘）1、教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容：有機化合物分子中碳原子的成鍵特點和碳鏈的形狀。甲烷、乙烯、苯等常見有機化合物分子的球棍模型搭建和空間結(jié)構(gòu)特點。同分異構(gòu)體的概念和書寫方法。2、強調(diào)本節(jié)課的重點知識，如碳原子的成鍵方式對分子結(jié)構(gòu)的影響，以及如何準確判斷和寫出同分異構(gòu)體等。（八）課后作業(yè)1、書面作業(yè)畫出丁烷（C?H??）的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。描述乙烷（C?H?）分子的空間結(jié)構(gòu)，并解釋碳原子的成鍵情況。2、拓展作業(yè)利用身邊的材料（如牙簽和軟糖等）自己制作一套簡單的球棍模型，用來表示一些簡單的有機化合物分子結(jié)構(gòu)，然后拍照片發(fā)給老師。查閱資料，了解一種有機化合物分子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)歷程，寫一篇~300~500字的小短文介紹它。六、答案1、課后書面作業(yè)答案丁烷（C?H??）的同分異構(gòu)體有兩種，結(jié)構(gòu)簡式分別為：正丁烷CH?CH?CH?CH?和異丁烷CH?CH(CH?)CH?。乙烷（C?H?）分子中，碳原子以單鍵相連，每個碳原子與三個氫原子相連，分子的空間結(jié)構(gòu)為立體結(jié)構(gòu)，碳原子與氫原子形成的鍵角接近109°28′，兩個碳原子之間通過單鍵相連，每個碳原子的四個共價鍵伸向四面體的四個頂點。2、課后拓展作業(yè)答案（示例）以苯分子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)歷程為例：苯是一種常見的有機化合物，它的分子結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了漫長的過程。最初，科學(xué)家們根據(jù)苯的化學(xué)組成C?H?，認為它應(yīng)該是一種不飽和