“素養為本”的教學設計案例

一、課標解讀

有機化合物中的共價鍵、有機化合物的同分異構現象是選擇性必修模塊3“有機化學基礎”中主題1：“有機化合物的組成與結構”的內容

1．內容要求

（1）認識有機化合物的分子結構決定于原子間的連接順序、成鍵方式和空間排布；

（2）認識有機化合物存在構造異構和立體異構等同分異構現象。

2．學業要求

能辨識同分異構現象，能寫出符合特定條件的同分異構體，能列舉說明立體異構現象。

二、教材分析

本節內容的功能價值（素養功能）：在分類的基礎上進一步分析有機化合物的分子結構，立足于有機化合物碳骨架和官能團這兩個基本視角，關注共價鍵的類型和極性，并通過同分異構現象認識有機化合物分子結構的復雜性。這是研究有機化合物性質和反應規律的結構依據，體現了“結構決定性質”的學科觀念，有助于發展宏觀辨識與微觀探析的學科核心素養。

三、素養目標

【教學目標】

1．認識有機化合物的同分異構現象，能辨識常見有機化合物的碳架異構、位置異構和官能團異構。

2.通過書寫符合特定條件的同分異構體的結構簡式，進一步從微觀層面理解有機化合物分子結構的復雜性。

四、教學重點、難點

重點：有機化合物同分異構體的書寫、判斷同分異構體數目

難點：有機化合物同分異構體的書寫。

五、教學方法

問題導學，講練結合

六、教學過程

新課引入：

有機化合物同分異構現象的存在是有機化合物種類繁多原因之一，本節課深入學習有機化合物的同分異構現象。

思考與討論

觀察下列3種戊烷的球棍模型，并寫出它們結構簡式，從它們的組成（分子式、通式）、結構（碳骨架）、性質等方面歸納總結相同點和不同點。

任務一：有機化合物的同分異構的現象

化合物具有相同的分子式，但具有不同結構的現象叫同分異構現象。

具有同分異構現象的化合物互為同分異構體

練習強化

已知下列有機化合物：

①CH3—CH2—CH2—CH3和CH3CH（CH3） CH3

②CH2==CH—CH2—CH3和CH3—CH==CH—CH3

③CH3—CH2—OH和CH3—O—CH3

④二氯甲烷

⑤CH3—CH2—CH==CH—CH3和

⑥CH2==CH—CH==CH2和CH3—CH2—C≡CH

（1）其中屬于同分異構體的是____________（填序號，下同）。

（2）其中屬于碳架異構的是_____。

（3）其中屬于位置異構的是______。

（4）其中屬于官能團異構的是____________。

（5）其中屬于同一種物質的是_________。

任務二構造異構體書寫

教師講解：按碳架異構→位置異構→官能團異構的順序書寫

1． 碳架異構的書寫（減碳法）

注意：畫出最長的碳鏈，逐個減碳，不能掛兩端

畫中心對稱線

練習講解： C6H14。C7H16的所有同分異構體

歸納總結：碳原子數越多，同分異構越多。（以烷烴為例）

2.位置異構：

（1）一元取代物

方法一：取代法（等效氫法）

注意：先根據給定烷基的碳原子數，寫出烷烴的同分異構體的碳骨架，再根據碳鏈的對稱性，用其他原子或原子團取代碳鏈上不同的氫原子。烴中有幾種氫原子，則一元取代物就有幾種。

等效氫

練習鞏固：寫出分子式為C5H12O屬于醇的同分異構體。

C4H8O2屬于酸的同分異構體幾種？

方法二：基元法

甲基（-CH3）：1種乙基（-C2H5）：1種丙基（-C3H7）：2種

丁基（-C4H9）：4種戊基（-C5H11）：8種

（有機化合物由基團與官能團組合，基團有幾種，一元取代物就有幾種。

例如：丁醇的4中同分異構體

（2）二元取代物：“定一移一法”

先寫出碳鏈異構的碳骨架，再根據碳鏈的對稱性，固定一個取代基，移動另一個取代基

練習鞏固：寫出二氯丁烷（C4H8Cl2）的同分異構體的結構簡式

3.官能團異構

【課堂小結】

本節課掌握同分異構現象、同分異構體及同分異構現象的分類，并且能夠掌握書寫同分異構體的書寫方法及同分異構體數目的判斷。

七、板書設計

有機化合物同分異構現象

一． 分類

二． 同分異構體書寫

八、課堂練習

并六苯的某衍生物結構簡式為

1.其苯環上的氫原子再被1個Cl原子取代的產物有（）

A.3種 B.6種 " " " C.7種 " " " "D.8種

2.二噁英的結構簡式為 ，它的二氯代物有10種，則其六氯代物有（）

A. 5種 " " B. 10種 " C. 11種 " "D. 15種

八、教學反思

本節課的難點在于同分異構體的書寫及同分異構體數目的判斷，在教學過程中著重于練習同分異構體的書寫方法的教學，加強學生對同分異構體的認識，通過知識建構，提升學生的模型認知的化學核心素養。有機物的分子結構決定于原子間的連接順序，成鍵方式和空間排布提升學生微觀探析的能力。