高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 认识有机化合物教学设计

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 认识有机化合物教学设计，共9页。教案主要包含了案例设计背景与目的，教学理念，教材与教学内容分析，教学目标，教学重难点，学习者特征分析，教学环境，教学活动设计等内容，欢迎下载使用。

旧版
新版
内容设置及
甲烷的结构、甲烷的物理性质、甲
甲烷的结构、碳原子成键方式、烷
编排顺序
烷的氧化、取代反应、烷烃、烷烃
烃结构、烷烃命名、同系物、同分
物理性质、烷烃的命名、同系物、
异构体、甲烷的氧化、取代反应
同分异构体
二、教学理念（如基于问题的学习、个性化学习、探究性教学、分层教学等）
基于单元整体和核心素养培育的学习
通过对本节课的教学内容进行结构化处理，即在新旧知识之间、新知识各构成部分之间、新知识与学生生活世界之间寻找关联，从而帮助学生形成对知识的整体认识。
基于活动体验和学科观念构建的学习
通过设计模型拼插活动引导学生认识有机化合物中碳原子的成键特点、价键类型及简单分子的空间结构，初步形成学习有机化合物的一般方法，即从结构的角度去认识有机化合物的学科观念。
基于问题解决和核心素养培育的学习
在核心概念统摄下，基于真实情境创设若干任务或问题，学生通过活动解决问题，在解决问题的过程中实现知识的构建和学科核心素养的提升。
三、教材与教学内容分析（划分知识点）
1.教材分析
新旧人教版教材分析
对比新旧教材，有机化合物第一节内容不管是在内容上还是编排顺序上都有一定的变化，具体见表 1：
表 1 新旧人教版必修第二册有机化合物第一节内容及编排顺序对比
教材的编排变化反映了编写者对于有机化合物知识构建理念的差异，旧版的认知顺序是甲烷→烷烃（典型→一般）：基于物质视角，认识甲烷的结构、性质，再推广至烷烃的结构和性质，在烷烃的基础上构建同系物和同分异构体的概念，侧重知识先行。新版基于碳原子的价键多样性及饱和碳的四面体骨架，认识烷烃的结构与性质，再以甲烷为例进行辅证，凸显思维建构先行。总的来说，旧人教版注重有机物性质的转化和类比，而新人教版注重有机物的成键和结构。
不同版本新教材分析
表 2 三种版本教材对“认识有机化合物”的呈现方式
人教版
苏教版
鲁科版
章节目录
第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物第二节 乙烯与有机高分子材料
第三节 乙醇和乙酸
第四节 基本营养物质整理与提升
专题 8 有机化合物的获得与应用
第一单元 化石燃料与有机化合物
第二单元 食品中的有机化合物
第三单元 人工合成有机化
合物
第 3 章 简单的有机化合物第 1 节 认识有机化合物 第 2 节 从化石燃料中获取有机化合物
第 3 节 饮食中的有机化合物微项目
呈现特征
单独成节，直接呈现甲烷结构，突出模型搭建在认识有机化合物中的重要
作用
将“认识有机化合物”渗透在甲烷等具体物质的教学过程中，注重甲烷结构的证
据推理
单独成节，从有机化合物的一般性质到有机化合物的结构特征，注重模型搭建
相关模型搭建实验设计
【实验活动 8】搭建球棍模型认识有机化合物结构的特点
【资料卡片】使用模型研
究物质结构
【基础实验】搭建甲烷的球棍模型
【基础实验】搭建乙烯、乙烷的球棍模型
【活动探究】搭建有机化合物分子的球棍模型
【 交流研讨】 搭建丁烷
（C4H10）、戊烷（C5H12）的球棍模型
虽然三种版本教材在内容的呈现方式上略显不同，但不难看出，对于有机化合物的学习都更强调方法的介绍。人教版和鲁科版都把建构有机物的认知模型放在首节，体现了课标“素养为本，大概念为核心，增进学科理解”的要求。鲁科版以“有机物的一般性质→碳原子的成键特点→有机物的分子结构”为主线，在例证选择上，并不局限于烃类，而是基于社会与生活，引入更多新型的重要有机物，对比可知，鲁科版教材更注重学科价值引领，素养导向，但对学生的学习能力要求更高。人教版教材则需师生共同挖掘其中的价值线，在培养学生学科思维的过程中，也注重必备知识的选取及呈现顺序，学生在学习的过程中能够有山可依、有迹可循。
2.教学内容分析
本节是在初中化学有机物常识的基础上，以最简单的有机物——甲烷和最基本的有机物类别
——烷烃为例，对有机物结构和性质的一般特点进行介绍，使学生了解有机物和无机物的不同之处，为接下来学习含官能团的烃的衍生物打下基础。
教材以目前已知物质中绝大多数种类都属于有机物的事实，冲击学生头脑中的固有观念，激发学习兴趣。同时，引发学生思考“到底是什么原因造成了有机物的数量如此繁多”，由此引入碳原子成键特点的教学主题，然后以学生熟悉的甲烷为例，应用此前已学习过的化学键知识、介绍两个碳原子间的成键方式和多个碳原子间的结合方式，在平面位置关系的层次上给出有机物碳骨架的基本特征。
在此基础上，教材给出甲烷的正四面体结构模型，进一步从空间位置关系的层次深化学生对甲烷和有机物结构的认识。教材在此处的“资料卡片〞中给出了使用模型的化学研究方法，还通过其中的插图，结合此前的 “思考与讨论〞 栏目使学生认识到有机物不仅具有空间结构，还可以通过碳原子结合成长链形成更复杂的结构。通过以上铺垫，接下来的“思考与讨论”栏目要求学生应用刚学到的碳原子成键规律和甲烷的结构特点，结合插图中的分子结构模型，自行归纳烷烃的组成和结构特点，同时设置问题，引出下文对烷烃、同系物、同分异构体等概念的介绍。
四、教学目标（三维目标分类或学科核心素养分类）
通过认识有机化合物中碳原子的成键特点，从微观的化学键视角探析有机化合物的分子结构（核心素养：宏观辨识与微观探析）；
通过模型拼插活动，建立宏观物质与微观组成的联系，将微观结构可视化；借助探究角度，发展学生模型认知和科学探究的能力（核心素养：宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识）；
以烷烃的代表物——甲烷的结构为模型，认知烷烃的结构（核心素养：证据推理与模型认知）；
通过认识有机化合物的同分异构现象，从分子结构的多样性角度探析有机化合物性质的多样性
（核心素养：宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知）。
五、教学重难点
重点：有机化合物中碳原子的成键特点。难点：同分异构现象。
六、学习者特征分析
学生已有认知：在初中阶段，基于生活经验认识了有机物的多样性及用途，并了解简单的有机物，如甲烷、乙醇等。经过常见无机物性质及其转化等主题的学习后，学生已初步认识“结构决定性质，性质決定用途”的学科大概念，能够从原子结构、原子半径、物质分类等角度预测新物质的化学性质及用途。
学生认知障碍点：碳元素能成为种类繁多的有机物骨架元素的本质原因；基于CH4的分子结构，类比无机物的性质，预测CH4的性质。
学生认知发展点：有机物多样性及其性质的结构化认识视角。
七、教学环境、工具及资源准备（包括硬件环境和软件资源）
教学环境：智慧学习环境、多媒体教学环境
教学设备：微云服务器、希沃一体机、充电车、教师 pad、学生 pad
教学资源：智课网、智学网、、课件、微课、XMind 思维导图制作软件
八、教学活动设计（一个或多个课时）
教学环节
教学内容
教师活动
学生活动
媒体资源设计意图
环节一：
元素组成
目前，人们在
展示各小组在课前制作的生活中常见的有机化合物主题手抄报，体会机化合物的存在和感受机化合物种类繁多；
倾听小组代表汇报“从石油到口罩”的转化路径； 3.回顾课前任务，感受“碳四键”。
媒体资源：课件、平板
创设情境，
碳原子结构
自然界发现和人
投屏、智学网作业反
提出问题
化学键
工合成的物质已
馈、智慧课堂“抢答”
“碳四键”
超过 1 亿种，其
功能
中哪种元素形成
设计意图：
的化合物种类最
通过生产生活中有机
多？
化合物的应用，拓宽学
2.有机化合物为
生视野，体会有机化合
什么会如此繁
物的重要性；
多？
2.通过设问如何实现从
3.碳原子与其他
石油到口罩来激发学
原子之间成键有
生探索的欲望；
着怎样的特点？
3.通过课前任务，诊断
学生对有机化合物的分子组成、碳原子结构、“碳四价”原则的认识水平。
环节二：
甲烷的正四
1.结合资料分析
利用手中的橡皮泥和竹
媒体资源：课件、平板
探 究 甲 烷
面体结构
所搭建的结构是
签，分组合作搭建甲烷分
投屏、智慧课堂“学生
的 空 间 结
否合理，若不合
子的球棍模型，并说出搭
讲”、“抢答”功能、
构
理，请修改完善。
建思路。
“高中化学”应用程序
2.若重新搭建甲
的“原子模型”3D 演
烷分子的球棍模
示
型，需考虑那些
设计意图：通过化学史
因素？
和实验事实，诊断并发
展学生对碳的四面体学说及其价值的认识水平。
环节三：
探 究 有 机
碳原子间可
形成碳碳单
1.两个碳原子之
间有几种成键方
利用橡皮泥和竹签，搭建含 2 个碳原子的碳氢化合物分子的球棍模型，并说出搭建思路。
媒体资源：课件、平板
投屏、智慧课堂“学生
化 合 物 中
键、碳碳双键
式？
讲”、“抢答”功能
碳 原 子 的成键方式
和碳碳三键
2.两个碳原子之间能否形成 4 个
共价键？ 为什
设计意图：通过对碳原子成键方式的探究，诊
断并发展学生对有机
么？
物搭建的一般思路的
认识水平。
环节四：
探 究 有 机
碳链（直链、
支链） 和碳
碳骨架有哪些
基本类型？
利用标准球棍模型尽可能多地搭建含 3 个碳原子的碳骨架球棍模型，并说出搭建思路。
利用标准球棍模型尽可能多地搭建含 4 个碳原子的碳骨架球棍模型，要求
媒体资源：课件、平板
投屏、智慧课堂“学生
化 合 物 碳
骨 架 的 基
环；
同分异构现
2.以上两种碳骨
架的结构显然不
讲”、“抢答”功能
设计意图：
本类型
象
同，若补上氢原
子，其分子式是
1.通过对多个碳原子连
接方式的探究，诊断并
否相同？
发展学生对有机物分
3.有机化合物结
构多样性与哪些
子的骨架特征的认识
水平；
因素有关？
2.通过提炼书写思路，
诊断并发展学生有序
构建有同分异构碳骨
架的显性化思维水平。
满足以下条件：a.碳原子之间以单键相连；b.碳骨架为链状结构。
3.对比 C4H10 两种结构模型，并书写其结构式，初
识同分异构现象
环节五：
1.碳四键、空
1.回顾本节课，
1.基于碳原子的成键特点
媒体资源：平板投屏、
总结提升，
间结构、成键
我们通过哪些角
认识有机化合物的一般思
智慧课堂“抢答”功能
解决问题
方式、 碳骨
度来认识有机化
路。
设计意图：通过对有机
架、同分异构
合物？
2.符号表证有机化合物分
化合物的认识角度、符
现象；
2.从球棍模型到
子的结构式。
号表证分子结构一般
2. 确 定 碳 原子之间的成键方式→ 用减碳法构建碳骨架→ 补
足氢原子。
符号书写的一般思路是什么？
思路的归纳总结，诊断并发展学生知识点、认识角度、认识思路以及观念素养的结构化水平。
九、教学流程图
十、学习评价设计
通过对学生前测作业的信息数据分析，诊断学生对有机物的分子组成、碳原子结构、“碳四价”原则的认识水平（社会价值视角、元素水平、微粒水平）；
通过化学史和实验事实，诊断并发展学生对碳的四面体学说及其价值的认识水平（学科价值视角、社会价值视角）；
通过对碳原子间成键方式的探究，诊断并发展学生对有机物搭建的一般思路的认识水平（孤立水平、系统水平）；
通过对碳骨架的基本类型的探究，诊断并发展学生对有机物分子的骨架特征的认识水平（孤立水平、系统水平）。
十一、教学创新与亮点特色
基于学科观念构建来认识有机化合物：从原子间的成键角度认识有机化合物（本质特征）；
基于模型、体验角度认识有机化合物：模型是认知有机化合物的重要手段和途径，让学生通过动手拼插、亲身体验来感悟从结构的角度学习有机化合物（主要方法）；
合理运用智慧课堂教学软件功能，直观、多维、动态地呈现抽象的有机化合物分子模型，增强学生的感性认识，也促进宏观辨析与微观探析核心素养的发展，是信息技术与学科教学深度融合的一次有效尝试（智慧赋能）。
十二、教学案例反思
内容：深入挖掘，体现功能价值
面对新课标内容的调整，教师精心提炼知识线索“原子结构一成键特点一分子结构”，并将碳原子的成键特点具体展开为：成键类型、成键数目、成键方式和连接方式。在模型搭建活动中通过科学观点的博弈，认识最简单的有机化合物——甲烷(含 1 个碳原子）的空间结构特点，以此发展对碳原子成键类型和成键数目的认识：通过搭建含两个碳原子有机物的球棍模型，发展学生对碳原子成键方式的认识；通过搭建含 3 个、4 个碳原子有机化合物的球棍模型，发展学生对碳原子连接方式的认识。学生基于上述四个视角关注有机化合物分子中每个碳原子的成键特点，便可将“点”连成“片”，进而形成对有机化合物分子结构正确而系统的认识。
活动：层层深入，促进有效学习
活动设计层层递进，实现学生的能力进阶。课前自主制作生活中常见的有机化合物主题手抄报，体会机化合物的存在和感受机化合物种类繁多；结合已有认知，书写碳原子结构示意图，诊断学生对有机化合物的分子组成、碳原子结构、“碳四键”原则的认识水平；课中通过模型搭建活动提炼碳原子的两大成键特点，认识有机化合物的空间结构，使学生从基于实验事实解释物质结构的水平发展到基于碳原子结构认识有机物中碳原子成键特点的水平，通过搭建多碳分子的球棍模型，诊断学生对“碳四键”的认识水平，发展学生基于碳原子成键方式及该方式下的空间构型搭建复杂有机物结构的能力。
本节课既设计了学生分组活动，亦包含师生之间的活动。各活动均建立在新课标中必做实验“搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点”之上。教师精心选用模型道具，用不同颜色的小球代表不同原子，小棍代表化学键，学生在拼插模型过程中有多种表现，思维外显。如，对于 4 个碳的
有机物分子，有的学生首先将 4 个碳连成一条直线，说明此前的教学对该生设有造成影响；有的学
生先搭建出 4 个甲烷分子，再进行组合，说明该生有了对甲烷正四面体结构的认识；有的学生将 4个碳连成折线，再补氢原子，说明该生有了“不同成键方式下碳原子的空间构型不同”的认识。在活动过程中，不同的学生思维层次不同，表现也不一样，但是经过思考与相互启发后认识有了飞跃，可以对模型进行修正。此外，有机化合物主题下的概念非常丰富，学生通过模型拼插后再认识这些概念，将体验转化成知识，概念就不再是学习的负担，而是经验的凝练。
3.模型：精心提炼，注重实际获得
教师对本节课内容的深入研究，提炼出结构化的认识思路，发展学生认识有机化合物分子结构的认识模型，形成“个体一局都一整体”的思维模型。认识思路的结构化是知识转向素养的有效选径，教师从成键类型、成键数目、成键方式和连接方式四个视角引导学生关注碳原子的成键特点；运用“局部一整体”思想在复杂有机化合物分子中提炼结构单元，关注每一个碳原子的成键方式及该方式下的空间构型，再将每个符合成键特点的碳原子“组合”成复杂分子。学生在“模型”与“符号”的相互转化中通过对自身思维过程的深刻反思提炼出结构化的认识思路，从而实现自主迁移。当面对陌生有机化合物分子时，能够迅速建立关联，利用已有的知识和模型解决问题。同时，板书设计反映出思路的结构化，碳原子的结构决定其成键特点，而正是基于这些成键特点才让有机化合物分子“站立”起来。
化学核心素养是学生在课堂学习的过程中形成、发展和养成的。化学核心素养的培养不是喊口
号，它需要以化学知识的认知为载体，以化学课堂教学为主阵地，以授学生以“渔”为目的。
十三、案例推广办法与经验总结
2023 年 4 月 12 日，本课例同时作为广州市第二届智慧教育成果巡展活动（广州市增城区郑中钧中学站）暨广州市信息技术赋能教学“十百千万”人才培养项目系列研训活动之“智能化场域 数字化驱动 精准教学评”教研市级展示课、广东省基础教育高中化学学科教研基地（广州）研讨课、广东省、广州市新课程新教材实施示范校暨广州市增城区郑中钧中学智慧课堂建设成果展示活动，以线上线下相融合的方式开展直播巡展，不仅面向全广州市，还同步辐射至粤黔甘地区，构建粤黔甘跨省际线上研修共同体。莅临现场指导的领导专家有广东省电化教教育馆馆长唐连章、华南师范大学教育信息技术学院徐晓东教授、增城区人民政府教育顾问徐海元、增城区教育局副局长陈焕鹏、增城区教育装备信息中心方永煌、增城区教师发展中心副主任成武安、增城区教师发展中心各学科教研员以及各兄弟学校同仁等。活动效果获得与会领导、专家、同行们的一致好评。
注：要求撰写设计方案时，语言精练、内容准确，尽可能图文并茂，附上图片、表格、链接等材料。
附广州市第二届智慧教育成果巡展活动回放链接： **&vprid=0&sharetstam p=1684639355346&ver=eb6c0cfdac9e49d980f7470f0fa7da5f