第一单元 有机化合物的结构名师教学设计

《同分异构现象》教案

案例名称

所在单位

一、教材内容分析

同分异构现象

河北省保定市第一中学

科目

教师

化学

刘笑璇

在必修二专题三第一单元中，要求学生了解有机化合物中普遍存在同分异构现象，并学会判断和书写烷烃的同分异构体。在学习完烃及烃的衍生物后，将所有内容归纳总结，以专题形式，让学生再次更深入的了解同分异构现象、内涵以及分类，并且学会判断和书写同分异构体。

本节内容重难点：同分异构现象的多样性及产生原因

同分异构体的书写方法和数目判断

二、教学目标（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）

1. 认识同分异构现象和同分异构体并了解其内涵，学会分析同分异构现象的多样性及产生原因，并能以此对同分异构关系进行分类

2. 能判断并书写常见的同分异构体，培养学生实践研究、联想推理思维，进行有序性、整体性、研究性的思维训练

3. 认识我们身边的同分异构现象，逐步发现并掌握客观事物多样性和内部结构多变性之间的一般规律

三、学习者特征分析

本班学生化学基础整体较好，学习习惯良好，必修一部分的知识掌握较为扎实，有一定的基础知识、思维能力以及接受能力。但是有机物的概念是本学期学生新接触的概念，大部分学生对同分异构现象难于理解，使得学生在

新课学习过程中对这部分内容的理解并不是很透彻，在学习中经常出现概念混淆不清，无法在解题中进行准确应用等现象。所以设计了本节课，帮助学生们更直观、深入地了解和认识有机物及同分异构现象，为后续选修有机化学奠定基础。

四、教学策略选择与设计

在本节课的学习中，从医学事例引入，让学生认识同分异构现象，并了解同分异构体分类；以四个学生活动为主线，用球棍模型为媒介，从易到难，让学生通过实践研究、联想推理，自己总结出有机化合物同分异构体的书写方法，从而快速判断出有机物同分异构体的数目，让学生深刻意识到，有机物的种类繁多很大原因是由于同分异构现象的存在。

五、教学过程

教师活动

【引入】噻吗洛尔是一种治疗青光眼的药物，但历史上曾出现青光眼患者因使用该药物造成支气管哮喘性致死。经专家研究发现，噻吗洛尔有两个对映体，其中一种具有上述副作用，而另一种对映体则可安全使用。

生活中这样的例子有很多，有些物质的组成相同，其结构不同，性质上会存在着很大差异。那么今天我们就来研究一下这种现象。

【板书】同分异构

【导学探究】请快速说出下列物质的分子式，并观察有何异同：

（1）CH3CH3

（2）CH3CH2CH3

（3）CH3CH2CH2CH2CH3

（4）CH3CH(CH3)CH2CH3

（5）C(CH3)4

（6）CH2=CHCH2CH3

（7）CH3CH=CHCH3

（8）CH2=C(CH3)2

（9）

（10）

—CH3 （11）CH3CH2OH

（12）CH3—O—CH3

通过观察分析我们发现：有三组物质的结构虽然不同，但是其分子式相同，我们就将这种现象称为“同分异构现象”。

那么产生同分异构现象的本质原因是什么呢？在上述几组物质中，有的有支链有的没有支链；碳原子之间有的以碳碳单键相连，有的以碳碳双键相连。所以，同分异构现象产生的本质原因在于：分子内原子的结合顺序以及成键方式的不同。

学生活动

备注

学生快速回答出物质分子式，并总结其异

同点。

学生填写导学案中相应内容。

请同学们继续观察分子式均为C5H12的几种物质，他们在结构上学生集体回答问题：的主要不同点有哪些？在分子式均为C4H8的几种物质中，不同点又碳链结构不同、碳碳有哪些？碳链结构不同，官能团位置不同。

双键位置不同。

请比较下列两种物质：

① CH3CH2COOH

②CH3COOCH3

两者的分子式均为__________，但是①

物质属于______，因为学生集体回答问题：其具有_______官能团；②

物质有酯基官能团，所以其属于_______。分子式均为C3H6O2，但不管两者种类是否相同，其分子式相同，就是同分异构体。那么这羧酸，羧基，酯类，两种同分异构体，结构上有哪些不同点？

官能团种类不同。

官能团的种类不同。

【总结】同分异构体类别：碳链异构、官能团位置异构、官能团类型

异构、立体异构（噻吗洛尔对映体的异构类型）

【板书】

【活学活用】

学生集体回答问题1，并分析属于哪种异构类型。

四个学生分别分析问题2中四个选项的同分异构类型。

【过渡】刚才的学习中，均为给出物质结构简式，让大家快速判断是

否为同分异构体；若只给出分子式，你能否快速准确找到其同分异构

体呢？接下来我们进入第二部分的学习：同分异构体的书写方法和数

目判断

【自主探究】请用球棍模型拼出分子式为C6H14的所有烷烃的同分异学生自主用球棍模型构体，并写出其结构简式。由于时间关系，只拼出碳链即可。时间一拼出所有的同分异构分钟。一分钟后，请一位同学在台前为大家展示拼接过程。

体，并总结寻找同分【学生展示】学生用球棍模型拼出碳链，并在黑板上板演推导过程

异构体过程中规律和【归纳】对于碳链异构的物质来说，先确定碳链，找到最长的碳链；方法。

再减少一个碳原子，作为支链进行移动；再减少一个碳原子，将其作

为一个或者两个支链进行位置移动；最后补写氢原子。

C6H14的同分异构体总共

5 种

【合作探究1】请用球棍模型拼出分子式为C5H10的所有烯烃的同分学生以小组为单位，异构体，并思考：①可能的碳链结构？②不含支链结构的同分异构用球棍模型拼出所有体？③含有支链结构的同分异构体？时间两分钟

的同分异构体，并总【学生展示】学生用球棍模型拼出碳链，并在座位上为大家展示寻找结寻找同分异构体过同分异构体的过程，老师辅助学生在黑板上写出相应碳链及可能结构

程中规律和方法。

【归纳】对于烯烃来说，先确定碳链，再将碳碳双键插入碳链中；最

后补写氢原子。

分子式为C5H10的烯烃同分异构体中：

(1)可能的碳链结构有

种。

(2)不含支链结构的同分异构体有

种。

(3)含有支链结构的同分异构体有

种。

【总结】

【合作探究2】请用球棍模型拼出分子式为C5H12O的所有醇类的同分学生以小组为单位，异构体，并思考：①可能的碳链结构？②不含支链结构的同分异构用球棍模型拼出所有体？③含有支链结构的同分异构体？时间两分钟

的同分异构体，并总【学生展示】学生用球棍模型拼出碳链，并在座位上为大家展示寻找结寻找同分异构体过同分异构体的过程，老师辅助学生在黑板上写出相应碳链及可能结构

程中规律和方法。

【归纳】对于醇类来说，同样先确定碳链，再将移动官能团的位置，

最后补写氢原子。

分子式为C5H12O的醇的同分异构体中：

(1)可能的碳链结构有

种。

(2)不含支链结构的同分异构体有

种。

(3)含有一个支链结构的同分异构体有

种。

(4)含有两个支链结构的同分异构体有

种。

【总结】

【拓展提升】请用球棍模型拼出分子式为C4H8O2的物质（小组为单

位，时间2分钟）

学生以小组为单位，【教师提示】计算不饱和度，并确定物质类别（官能团），不饱和度尽可能多的拼出可能为1，所以可能为碳氧双键或碳碳双键。①羧酸

②酯类

③其他

的同分异构体，并展【学生展示】学生展示拼出的同分异构体，说明其物质类别、官能团。

示给大家。

【拓展延伸】展示不饱和醇、不饱和醚类等学生未拼出的模型，并引

导学生：从题目中感受到，有机物质所以种类繁多，很大程度取决于【总结】

有机物的同分异构现象较多。

【总结归纳】同分异构体的书写顺序

(1)首先考虑官能团类型异构，符合同一分子式可能有哪几类不同的有机物，确定先写哪一类有机物。

(2)在确定某一类具有相同官能团有机物的同分异构体时，应先考虑碳链异构。

(3)在同一官能团的基础上，再考虑官能团的位置异构。

【活学活用】

学生填写导学案相关内容

学生分析并回答问题

【课堂小结】

一、同分异构现象

1. 同分异构现象的定义、内涵

2. 同分异构体的类别

二、同分异构体书写方法和数目判断

1. 降碳对称法

2. 插入法

3. 取代法

【作业】1. 导学案中巩固练习3道题

2. 同桌之间互出一个含氧原子数目为2的C5以内有机物分子式，至少写出符合该分子式的三类物质的结构简式。

七、板书设计和多媒体使用

板书设计：

同分异构现象

八、教学反思

限于概念的抽象性，学生难以深刻理解有机物的同分异构现象，且对于有机物的同分异构体数目判断缺乏全面性和逻辑性。所以本节课用“球棍模型”帮助学生化“抽象”为“具体”；通过四个学生活动，由“特殊”到“一般”，由简单到复杂，让学生在实际动手操作中，理解概念、总结规律，深刻认识有机物同分异构现象，锻炼利用同分异构体书写规律方法，解决其他相关问题的能力。认清学生的知识现状、能力现状，抓基础、重方法，希望通过我们的引导，能够使每一位学生都能拥有实践研究、联想推理思维以及有序性、整体性、研究性的思维，逐步发现并掌握客观事物多样性和内部结构多变性之间的一般规律。