优秀教案系列
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第一节有机化合物的结构特点
第2课时有机化合物中的共价键
教学分析
教学分析
教学目标
1.认识有机化合物的分子结构取决于原子间的连接顺序、成键方式和空间排布。
2.认识有机化合物分子中共价键的类型、极性及其与有机反应的关系,知道有机化合物分子中基团之间的相互影响会导致键的极性发生改变,从化学键的角度认识官能团与有机化合物之间是如何相互转化的。
评价目标
从有机化合物分子中共价键断裂的位置分析有机化学反应,认识有机化学反应与共价键的类型及与共价键的极性的关系来诊断学生对有机反应的理解。
教学重难点
从官能团和化学键的视角分析有机反应的规律。
教法、学法
教法:问题引领、归纳总结。
学法:实验探究、辨识迁移、反思归纳。
课时安排
1课时。
教学准备
多媒体课件、学案。
教学
教学设计
教学内容
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
引入
在有机化合物分子中,碳原子通过共用电子对与其他原子形成不同类型的共价键,共价键的类型和极性对有机化合物的性质有很大的影响。
明确共价键的作用。
过渡
共价键的分类:根据成键原子的不同,共价键分为极性键和非极性键。根据成键数目不同,共价键分为单键、双键、三键。根据成键原子的重叠方式的不同,分为σ键和π键。
阅读教材,回答下列问题:
1.σ键和π键的成键方式及特点。
2.σ键和π键的判断。
续表
教学内容
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
共价键的类型
讲解
(1)σ键(以甲烷分子中C—H为例)
甲烷分子中的σ键示意图
①形成:氢原子的1s轨道与碳原子的一个sp3杂化轨道沿着两个原子核间的键轴,以“头碰头”的形式相互重叠。
②特点:通过σ键连接的原子或原子团可绕键轴旋转而不会导致化学键的破坏。
③σ键的对称性:轴对称。
(2)π键(以乙烯分子为例)
乙烯分子中的σ键和π键示意图
①形成:在乙烯分子中,两个碳原子均以sp2杂化轨道与氢原子的1s轨道及另一个碳原子的sp2杂化轨道进行重叠,形成4个C—Hσ键与一个C—Cσ键;两个碳原子未参与杂化的p轨道以“肩并肩”的形式从侧面重叠,形成了π键。
②特点:π键的轨道重叠程度比σ键的小,所以不如σ键牢固,比较容易断裂而发生化学反应。通过π键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转。
③π键的对称性:镜面对称。
总结、整理。
认识共价键的类型。
σ、π键个数的计算
提问
单键、双键、三键中的σ键和π键个数如何计算呢?
思考回答:
一般情况下,有机化合物中的单键是σ键,双键中含有一个σ键和一个π键,三键中含有一个σ键和两个π键。
理清思路。
共价键的类型与有机反应类型的关系
共价键的类型与有机反应类型有什么关系?
思考回答:
例如:①甲烷分子中含有C—Hσ键,能发生取代反应;
②乙烯和乙炔分子的双键和三键中含有π键,能发生加成反应。
续表
教学内容
教学环节
教师活动
学生活动
设计
意图
共价键的极性与有机反应
不同成键原子间电负性的差异,会使共用电子对发生偏移,使共价键产生极性,在一定条件下发生断裂。有机化合物的官能团及其邻近的化学键往往是发生化学反应的活性部位。
实验1-1
向两只分别盛有蒸馏水和无水乙醇的烧杯中各加入同样大小的钠(约绿豆大),观察现象。
【实验现象】
有气泡产生,乙醇与钠的反应没有水与钠的反应剧烈。
【现象分析】
(1)乙醇与钠反应放出氢气,原因在于乙醇分子中氢氧键极性较强,能够发生断裂。
(2)乙醇与钠的反应没有水与钠的反应剧烈,是因为乙醇分子中氢氧键的极性比水分子中氢氧键的极性弱。
【化学方程式】
+2Na+H2↑
实验1-1
依据上述实验,分析乙醇与HBr的反应。
(1)乙醇与HBr反应:由于羟基中氧原子的电负性较大,乙醇分子中的碳氧键极性也较强,所以反应时乙醇分子中断裂的键是碳氧单键。
(2)共价键断裂需要吸收能量,而且有机化合物分子中共价键断裂的位置存在多种可能。相对无机反应,有机反应一般反应速率较小,副反应较多,产物比较复杂。
+
H—Br+H2O
碳原子的成键特征与有机分子的空间结构
互动探究
请从化学键和官能团的角度分析下列反应中有机化合物的变化:
①CH4+Cl2CH3Cl+HCl
【解析】甲烷分子中含有C—Hσ键,能发生取代反应。
②CH2CH2+Br2CH2Br—CH2Br
【解析】CH2CH2中碳碳双键含有π键,π键的轨道重叠程度比σ键的小,所以不如σ键牢固,比较容