化学第一节 烷烃优秀教案
展开第二课时 烷烃的命名
课题: 2.1.2 烷烃的命名
课时
1
授课年级
高二
课标要求
《普通高中化学课程标准(2017年版)》对本节课作出了明确的【内容要求】:“知道有机化合物分子是有空间结构的,以甲烷为例认识碳原子的成键特点。知道有机化合物存在同分异构现象。搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点。”因此,本节课将紧扣课程标准,设计教学活动,创设问题情境,以培养学生的化学学科核心素养。
教材
分析
烷烃是一类饱和烃。本节内容主要包括烷烃的结构、性质和烷烃的系统命名。
本节在编排上先帮助学生复习甲烷的结构和性质,再通通过“思考与讨论”中5种烷烃的球棍模型帮助学生复习烷烃的组成和结构,强调结构对性质的决定作用。烷烃的结构与甲烷的相似性决定了烷烃的性质与甲烷的相似。教材在帮助学生复习甲烷的性质的基础上,在烷烃类别的层面研究烷烃的性质和应用;在分析烷烃的组成、结构和性质的勺基础上,以证据推理的方式帮助学生认识同系物概念的内涵。
烷烃的系统命名法是各类有机化合物系统命名的基础。要让学生明确系统命名法的基本原
则,对烷烃进行系统命名时一定要注意规范,思维要有序。 “思考与讨论”栏目将己烷同分异构
体的书写和系统命名结合起来,目的在于帮助学生学会书写同分异构体的基本方法,提高逻辑思维能力。
教学目标
1.了解烷烃的习惯命名法及其规则。
2.了解烃基的概念,学会书写烃基。
3.能依据系统命名法的原则对完烃简单同系物进行命名。
教学重、难点
重点:同分异构体知识的复习巩固,烷烃的系统命名法
难点:同分异构体,烷烃的系统命名法
核心素养
证据推理与模型认知:通过学习烷烃的化学性质及烷烃的系统命名,提高学生分析解释能力、概括关联能力,发展学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科核心素养。
宏观辨识与微观探析:运用辨识记忆、分析解释、复杂推理和概括关联能力,深入理解烷烃的化学性质与分子结构之间的关系及同系物物理性质递变性的知识,领悟“结构一性质一用途”之间的对应关系,对烷烃球棍模型一分子结构简式一系统命名之间的对应进行深入理解。
概括关联与推论预测:在考查“烷烃的组成和结构特点”“有机化合物的结构特征与化学性质”“卤代烷烃同分异构体的判断”的试题情境中,运用概括关联、推论预测、复杂推理等能力解决问题,考查宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知等学科核心素养。
学情分析
1.学生已有的知识水平和能力基础
(1)学生在必修第二册学习了烷烃的组成和结构以及甲烷的结构和性质。
(2)学生在选择性必修3第一章学习了有机化合物中碳原子的杂化方式以及成键方式。
2.学生在本节课上可能存在的困难
(1)将烷烃的结构特点与烷烃的性质进行关联。
(2)对不同结构的烷烃进行系统命名。
(3)根据烷烃的系统命名进行结构书写。
教学过程
教学环节
教学活动
设计意图
活动一、
烷烃的命名
任务一、
烃
【导入】对于5个以上碳原子的烷烃,由于其同分异构体数目较多,如何命名才能将结构与名称一一对应呢?(见PPT图片展示)
【教师】展示图片,引起学生对烷烃的命名学习兴趣
【任务一】根据丁烷两种同分异构体的结构,写出4种丁基(-C4H9)的结构简式。
【学生】分组讨论与交流---小组代表上台板书
【教师】评价、总结。
【教师】追问,你能尝试的写出戊基(—C5H11)的结构简式吗?
【学生】分组讨论与交流
【教师】评价、板书
【教师】总结
1.烃基:烃分子中去掉1个或几个氢原子后所剩余的原子团
烷基:烷烃分子中去掉一个氢原子后剩余的基团
一些常见的烃基:
甲基:—CH3 亚甲基-CH2 -
乙基:—CH2CH3 次甲基-CH -
丙基:—CH2CH2CH3
—CHCH3
CH3
乙烯基:—CH=CH2
苯基: 或—C6H5
2.烃基的特点:呈电中性,不能单独存在
3.根和基的区别:“根”带电荷,可稳定存在;如:NH4+ 、 OH—
“基”不带电荷,不能单独存在。
区别:NO2 (二氧化氮)、 NO2—(亚硝酸根)、 —NO2 (硝基)
【知识扩展】
官能团和基、根(离子)的比较
回顾同分异构体书写的规则,为有支链的复杂烷烃命名预设知识基础
教师知识讲解,学生认真听讲并记忆,培养学生总结归纳能力。
对于相似知识点的归纳总结,避免学生知识点记忆混乱。
活动一、烷烃的命名
氧
任务二
、
烷烃的命名
【任务二】烷烃的命名
【教师】回顾旧知---习惯命名法
【学生】回忆习惯命名法
【教师】鼓励、评价
总结:1.直链烷烃: C 数目≤10 :甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸
C 数目>10:十一、十二、...、十七...、一百烷 等
2.带支链的烷烃:用正、异、新表示:正:无支链
异:有1个支链
新:有2个支链
【过渡】对于有机物
又该如何命名呢?
【学生】分组讨论与交流
【教师】评价、强调,引出系统命名法
【展示】播放PPT,投影表格
请按下列步骤写出己烷同分异构体的结构简式并用系统命名法进行命名
【学生】分组讨论与交流
【教师】评价、板书
总结:系统命名法
(1)最长、最多定主链
①选择最长碳链作为主链。如图所示,应选含6个碳原子的碳链为主链,如虚线所示。
②当存在多条等长的碳链时,选择含支链最多的碳链作为主链。如图所示,应选A为主链。
(2)编号位要遵循“近”“简”“小”的原则
①以主链中离支链最近的一端为起点编号,即首先要考虑“近”。
②若有两个不同的支链,且分别处于距主链两端等长的位置,则从连接较简单支链的一端开始编号,即同“近”时考虑“简”。如:
8 7 6 5 4 3 2 1
③若有两个相同的支链,且分别处于距主链两端等长的位置,而中间还有其他支链,从主链的两个方向编号,可得两种不同的编号系列,两系列中各支链位次之和最小者即为正确的编号,即同“近”、同“简”时考虑“小”。如:
6 5 4 3 2 1
(3)写名称
按主链中碳原子数目称作“某烷”,在其前写出支链的位号和名称,位号用阿拉伯数字表示。原则是先简后繁,相同合并,位号指明。阿拉伯数字之间用“,”相隔,汉字与阿拉伯数字之间用短线“-”连接。
如:
7 6 5 4 3 2 1
命名为2,4,6-三甲基-3-乙基庚烷。
(4)注意事项
①取代基的位号必须用阿拉伯数字“2,3,4……”表示。
②相同取代基的个数必须用中文数字“二,三,四……”表示。
③位号“2,3,4……”等相邻时,必须用逗号“,”隔开(不能用顿号“、”)。
④名称中凡阿拉伯数字与汉字相邻时,必须用短线“-”相连。
⑤若有多种取代基,不管其位号大小如何,都必须把简单的写在前面,复杂的写在后面。
【学生】认真听讲,回答问题并记笔记
【知识扩展】系统命名法:遵循“简”
(1)取代基“简到繁”
Ⅰ.比较各支链的第一个原子的原子序数大小
-I >—Br > —Cl > —F > —OH >—NH2 > C (烃基)
Ⅱ. 第一个原子相同,则比较与之相连的原子,以此类推—CH2Br>—CH3
烷烃基的简到繁顺序为:CH3— CH3CH2— CH3CH2CH2—— —CHCH3
CH3
将相同的基团合并在一起;每一个取代基都有一个位置编号。
【教师】根据所学知识,能否概括系统命名法的一般步骤
【学生】分组讨论与交流---小组代表回答
【总结】
【典型例题】
例1.下列烷烃的系统命名正确的是( )。
A.2-乙基丁烷
B.3,3-二甲基丁烷
C.2-甲基-4-乙基庚烷
D.3-乙基-2,3-二甲基戊烷
答案 C
解析 2号位上不可能出现乙基,所选主链不是最长的,A项错误;3,3-二甲基丁烷不是从离支链最近的一端编号,应该为2,2-二甲基丁烷,B项错误;简单的取代基写在前面,复杂的取代基写在后面,正确的名称为2,3-二甲基-3-乙基戊烷,D项错误。
例2.下列对有机物的命名正确的是( )。
A.2-乙基-3,3-二甲基戊烷
B.3,3-二甲基-4-乙基戊烷
C.3,3,4-三甲基己烷
D.3,4,4-三甲基己烷
答案 C
解析 对于烷烃而言,命名的第一步是找准主链,考虑到碳链的右起第二个碳原子连有乙基(—C2H5),所以该有机物的主链并不是水平方向的直链。根据烷烃的命名方法可知,该烷烃的名称为3,3,4-三甲基己烷,C项正确。
例3.用系统命名法命名下列烷烃。
(1) 。
(2)
(3)
(4)
答案
(1)2,4-二甲基己烷
(2)2,5-二甲基-3-乙基己烷
(3)3,5-二甲基庚烷
(4)2,4-二甲基-3-乙基己烷
通过小组讨论得出结论,加深学生对知识的理解,培养学生总结归纳的能力。
以已经学过的习惯命名法为切入点,针对一些同分异构体或者结构复杂的有机物的命名,引出系统命名法。深入浅出,有利于学生理解。
老师讲解,学生认真听讲。
对于知识点进行扩展,帮助学生理解知识点并加以应用。
通过分组讨论,培养学生的总结归纳能力。
典型例题检测学生知识点的掌握情况,实时调整课程进度。
活动二、
烯烃、炔烃的命名
任务一
、
烯烃、炔烃的命名
任务二
、
其他烃的衍生物的命名
【任务一】烯烃、炔烃的命名
【教师】播放PPT,对于不饱和烃类的命名又该如何?
【学生】分组讨论与交流
2-甲基-2,4-己二烯
3-甲基-1,4-己二烯
3–甲基-1-己炔
【教师】鼓励、评价
总结:烯烃、炔烃的命名:
(1)定主链 (含双键/三键,最长)
(2)编碳号(近,简,小)离官能团最近一端,尽可能使官能团的位次最小
(3)标明官能团位号和数目
【任务二】常见其他烃的衍生物的命名
【教师】播放PPT,对于卤代烃的命名又该如何?
【学生】分组讨论与交流
氯乙烷
1,2-二氯乙烷
3-甲基-1,1,3-三溴戊烷
【教师】强调、评价
卤代烃:将卤素原子视为取代基 ,其他与烷烃、烯烃或炔烃类似(简到繁顺序是:按相对分子质量由小到大)
【教师】播放PPT,对于醇的命名又该如何?
【学生】思考讨论,尝试着给其命名
2-丁醇
2-甲基-2,3-丁二醇
【教师】评价、总结
醇的命名: 以羟基作为官能团像烯烃一样命名,需要注明羟基的位置(羟基不能作为取代基)
【教师】播放PPT,对于醛类以及羧酸类的命名又该如何?
【学生】小组分类思考讨论,代表回答
丁 醛
3-甲基丁醛
【教师】评价、总结
醛和羧酸的命名
①醛基(羧基)的命名遵循烷烃和烯烃的命名原则
②选取含醛基(羧基)的最长碳链为主链
③编号时,从醛基(羧基)的C原子开始编号
④命名时,不用标醛基(羧基)的位置
【典型例题】
例5.命名下列有机物。
【答案要点】
2,3-二甲基戊酸
2-乙基丁二酸
3-甲基戊二醛
通过小组讨论得出结论,加深学生对知识的理解,培养学生总结归纳的能力。
活动三、芳香族化合物的命名
任务一、苯的同系物
命名
任务二
、
其他芳香化合物的命名
【任务一】苯的同系物的命名
【教师】播放PPT,根据所给苯的同系物的结构简式,总结其特征:
【学生】思考交流、分组讨论
【教师】评价、强调
总结:1.特征:
(1)只含1个苯环
(2)侧链均为饱和烷烃基(不能含有环)
(3)通式:CnH2n-6(n≥6)
【教师】播放PPT,追问,对于其命名,又该按什么规则呢?
【学生】思考交流、分组讨论
【教师】评价、总结
习惯命名法 : 苯环上的烃基为侧链,命为“某苯”
系统命名法 : 将苯环上碳原子编号,以某个甲基所在的碳原子的位置为1号,选取最小位次号给另一个基编号。
【教师】播放PPT,对于常见的侧链含官能团的简单芳香化合物,我们又该如何命名呢?
【学生】思考交流、分组讨论
【教师】评价、总结
(1)官能团为一X、一NO2的,常以“苯环作为母体”命名
侧链结构复杂或连不饱和烃基,可将苯作为取代基
【典型例题】
例6.命名下列有机物。
【答案要点】
对甲基苯乙烯
3-甲基-2-乙基苯乙炔
2-苯基-2-丁烯
2-甲基-3苯基戊烷
根据苯的同系物的结构特点,深入理解笨的同系物的特征以及命名,培养学生的辩证思维能力。
循序渐进的推进课程,根据学生的掌握情况,可作相应调整。
课堂总结
板书
设计
2.1.1烷烃的命名
烷烃的命名
烃基的特征
烃基的命名
1.烃
习惯命名法
系统命名法
2.烷烃命名
烷烃系统命名法的基本步骤:
二、烯烃、炔烃的命名
1.烯烃、炔烃的命名
(1)定主链 (含双键/三键,最长)
(2)编碳号(近,简,小)离官能团最近一端,尽可能使官能团的位次最小
(3)标明官能团位号和数目
2.常见其他烃的衍生物的命名
(1)卤代烃:将卤素原子视为取代基 ,其他与烷烃、烯烃或炔烃类似.
(2)醇的命名: 以羟基作为官能团像烯烃一样命名,需要注明羟基的位置
(3)醛和羧酸的命名
①醛基(羧基)的命名遵循烷烃和烯烃的命名原则
②选取含醛基(羧基)的最长碳链为主链
③编号时,从醛基(羧基)的C原子开始编号
④命名时,不用标醛基(羧基)的位置
芳香族化合物的命名
苯的同系物的命名
(1)习惯命名法 : 苯环上的烃基为侧链,命为“某苯”
(2)系统命名法 : 将苯环上碳原子编号,以某个甲基所在的碳原子的位置为1号,选取最小位次号给另一个基编号。
其他芳香化合物的命名
常见侧链含官能团的简单芳香化合物的命名
(1)官能团为一X、一NO2的,常以“苯环作为母体”命名
(2)侧链结构复杂或连不饱和烃基,可将苯作为取代基
教学
反思
本节通过有机物命名化学史创设情境,引导导学生认识系统命名对于辨识有机物的重要意义。在复习烷烃同分异构体书写的基础上,了解烷烃的习惯命名法和系统命名法的区别,掌握烷烃系统命名法的原则和规律,并能够依据系统命名法的原则对烯炤和炔烃的同系物进行命名。本节课难点在于系统命名法规则的全面理解和迁移应用,但在具体的教学实实践中,要特别注意通过不同的例题对系统命名规则进行全面演绎和诠释。要以学生为主体,层层递进,突破烷烃系统命名这一教学重点,发展学生的宏观辨识与符号表征等素养。
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