有机化学优质教案3：1.2.1碳原子的成键方式教学设计

第二节有机化合物的结构与性质
第一课时碳原子的成键方式
一、教学目标：
1、了解碳原子的成键特点和成键方式的多样性，能以此解释有机化合物种类繁多的现象。

2、理解单键、双键和叁键的概念。

3、掌握甲烷、乙烯、乙炔的组成、结构和空间构型。

4、能识别饱和碳原子和不饱和碳原子。

5、通过分子结构模型的搭建，提高学生合作学习的能力、动手能力和空间思维能力。

二、教学重难点：
1、重点——有机物中碳原子的成键方式及空间构型。

2、难点——根据有机化合物分子结构判断其碳原子饱和程度、共价键类型。

三、课时安排：1课时
四、教学模式：引导为主，学生合作学习
五、教学过程：
【新课引入】与无机物相比，有机物构成元素种类少，但有机物种类却繁多，这是什么原因？
【课件】1、你知道有机物种类繁多的原因吗？（“课件有多种有机物实物图”。

）
【学生活动】阅读课本16页交流研讨
【课件】
甲醛环己烷苯氯乙烷
请根据上述有机物的结构式或结构简式回答：
1) 各有机物分子中与碳原子成键的分别是何种元素的原子？
2) 各有机物分子中碳原子成键的数目分别是多少？
3)总结有机物中碳原子成键情况有何特点？
【教师讲述】引导学生正确回答上面课件问题。

（提问个别学生）
【教师总结】碳元素位于第2周期IVA族，其最外层有四个电子，很难失去电子，通常以
共用电子对的形式与其他原子成键，达到最外层八个电子的稳定结果。

每个碳原子周围都有四对共用电子。

碳原子最多与四个原子形成共价键，即四个单键，如甲烷。

也可以形成双键，如乙烯。

还可以形成叁键的，如乙炔。

【讲述并板书】依据成键两原子间共用电子对的数目可以将共价键分为单键双键和叁键。

一、碳原子的成键方式
1、单键、双键和叁键
单键：两个原子之间共用一对电子的共价键。

如甲烷里的C－H
双键：两个原子之间共用两对电子的共价键。

如乙烯分子里有一个双键C=C
叁键：两个原子之间共用三对电子的共价键。

如乙炔分子里有一个叁键C≡C
【演示活动】先拿出甲烷的球棍模型，让学生观察。

然后拿出乙烯和乙炔的球棍模型。

引导学生观察甲烷乙烯和乙炔中碳原子成键方式，以及各分子中碳氢键之间的夹角，并初步建立用键线式表示有机物分子。

（然后学生两人一组合作构建以上几种有机物分子结构模型，教师进行适当的指导、交流。

）【学生活动】用分子结构模型搭建甲烷分子结构
【课件】当碳原子形成四个单键时，这四个单键在空间形成哪种构型？
【学生回答课件】四个键尽量向空间伸展，形成四面体结构
【讲述】有机物分子中的碳原子除形成单键外，还能形成双键和叁键，当其形成双键和叁键时，所形成的分子的空间结构又会如何？
【学生活动】用分子结构模型搭建乙烯、乙炔分子结构
【课件】请描述碳原子形成双键和叁键时，各键在空间形成哪种构型？通过模型看碳氢键之间的夹角约为多少？
【学生回答】、、、、、、
【讲解并板书】
1、甲烷分子呈正四面体构型，键角为109.5º
2、乙烯分子是平面结构，键角为120º
3、乙炔分子是直线型，键角为180º
【课件】在烃分子中，以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子；以双键、叁键方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。

试回答下列有机物分子中那些碳原子是饱和碳原子，那些是不饱和碳原子？CH2—CH2—CH3 CH2=CH-CH3，HC≡C-CH3
【学生回答】、、、、、、
【过渡】前面我们学习了几种简单的烃的空间构型，若将它们进行一定的组合，其空间结构又会是怎样？
【课件】请搭建丙烯（CH2=CH-CH3）、丙炔（HC≡C-CH3）的分子结构模型，并分析它们分子中最多有几个原子处于同一平面上？
【分析、交流】1、这两个分子结构相当于在乙烯、乙炔分子中有一个氢原子被甲基所取代所形成。

【课件】动手试一试：有机物分子中碳碳单键可以沿键的方向进行旋转，而碳碳双键则不能旋转。

【学生活动】搭建模型；交流、回答。

【课件】练一练：下列关于CH2＝CH-C≡C-CH3分子的结构叙述正确的是（）
A、5个碳原子有可能都在一条直线上
B、5个碳原子不可能都在一条直线上
C、5个碳原子一定都在同一平面上
D、5个碳原子不可能都在同一平面上
【分析】展示模型；查阅教材；黑板上画图讲解
【过渡】以上我们学习了烃分子中碳原子和氢原子的成键方式，而在许多有机物中往往同时含有其他非金属原子如：卤素原子、氧原子等，他们的存在又将对有机物的组成和结构产生如何影响呢？
【课件】将氯原子或氧原子以单键的方式连入乙烷分子中，分子中的氢原子数目有何影响？对分子的空间构型有无影响？
【课件】请用分子结构模型搭建甲醚和乙醇的分子结构
【过渡】】氧原子除以单键结合其他原子外，还可以通过双键与其他原子成键，请列举你所熟悉的例子
【学生活动】举例：CH3CHO、CH3COOH、等
【展示】乙酸的球棍模型，并简单分析分子内各原子的空间结构
【讲述】有机物中的碳原子除形成链状结构外，还可以形成环状结构，你熟悉的环状结构的有机物有哪些；
【学生活动】回忆、回答：苯环；在学生回答的基础上，展示苯分子结构模型，并让他们分析甲苯分子中个原子的空间构型
【小结】通过以上学习我们明白有机物中包括碳原子在内的多种非金属原子在成键时，会呈现多种成键方式，形成各种空间构型，这就是有机物组成和结构复杂多变的重要原因。

【巩固练习】见课件25页第1题.
【课堂小结】
学会了一些知识：了解有机物中碳原子的成键方式及简单分子的空间构型问题
体会了一条主线：结构决定性质，原子结构特点决定了原子的成键方式和键的空间构型
得到了一种认识：人类认识自然是曲折的，就像人们对有机物空间结构的认识：由平面到立体
六、练习题：
1．关于单键、双键、叁键的说法正确的是（）
A．丙烷含有双键。

B．乙炔含有单键。

C．乙烯没有单键。

D．只有碳原子间才能形成双键和叁键。

2．下列关于乙烯分子结构的描述错误的是
A．乙烯分子是平面分子。

B．分子中所有原子在同一平面上。

C．分子中的碳原子都是饱和碳原子。

D．分子中碳氢键的夹角是1200
3．某分子中如果含有双键或叁键，分子式中氢原子个数比相同碳原子数的烷烃氢原子个数分别少
A. 1、2
B. 2、4
C. 2、3
D. 3、4
4. 下列各组有机物其结构中均有可能含有碳碳双键的是（）
A．C3H6与C3H8 B．C4H6与C3H8
C．C5H10与C6H6 D．C3H6与C3H8O
5．下列物质①甲烷②乙烯③异戊烷④乙醇⑤乙酸⑥正丁烷⑦乙炔
(1)碳原子间的成键方式完全相同的是___________________
(2)碳原子周围有双键的是_____________________________
(3)含有不饱和碳原子的是___________________________
参考答案
1.B
2.C
3.B
4.C
5.（1）③⑥（2）②⑤。