Qué es la materia orgánica, cursos abiertos, diseño docente
Parte 2: Características estructurales de los compuestos orgánicos. Centrándose en las características y métodos de enlace del átomo de carbono, el átomo central de los compuestos orgánicos, analiza capa por capa e introduce sistemáticamente el fenómeno de la isomería, lo que permite a los estudiantes comprender por qué hay tantos tipos de compuestos orgánicos. Esta sección estudia la isomerización de cadenas de carbono, la isomerización posicional y la isomerización de grupos funcionales. A partir de la revisión de la isomerización de la cadena de carbono de los alcanos, se derivan la isomerización de la cadena de carbono de los alquenos y la isomerización posicional de grupos funcionales (dobles enlaces carbono-carbono), y se explica la importancia de la isomerización de grupos funcionales utilizando etanol y dimetil éter como ejemplos. . Esto revela que la isomería es causada por los diferentes métodos de enlace de los átomos en las moléculas de compuestos orgánicos, lo que también es una de las razones de la gran cantidad de compuestos orgánicos. Y dejar espacio para aprendizajes futuros, es decir, aunque la fórmula molecular es la misma, debido a diferentes métodos de conexión (diferentes estructuras), las propiedades químicas de los compuestos orgánicos también son diferentes, por lo que los usos de estos compuestos orgánicos en la producción diaria de las personas y La vida también son diferentes, lo que refleja el método básico de aprendizaje de los compuestos en química: la estructura determina las propiedades y las propiedades determinan los usos.
Marco de referencia
Estándares del plan de estudios de química
Orientación docente y requisitos de aprendizaje del módulo
(Química 2 Tema 1: Fundamentos de la estructura del material )
1. Comprender las características de enlace del carbono en la materia orgánica.
2. Dar ejemplos de isomería en compuestos orgánicos.
(Química 2 Tema 3: Química y Desarrollo Sostenible)
Comprender las estructuras moleculares del metano, etileno y benceno.
(Asignatura Básica de Química Orgánica 1: Composición y Estructura de Compuestos Orgánicos)
1. Conocer las estructuras de los compuestos comunes, comprender los grupos funcionales de las moléculas orgánicas y expresar correctamente sus estructuras.
2. A través del análisis de ejemplos típicos, se sabe que existe isomería en compuestos orgánicos y se puede juzgar la isomería de compuestos orgánicos simples.
(Requerido 2)
1. Comprender las características de enlace en compuestos orgánicos (tome metano, etileno, etc. como ejemplos. Por ejemplo, comprenda el enlace entre átomos de carbono en compuestos orgánicos). . Características de enlace)
2. Explicar el fenómeno de isomería de los compuestos orgánicos.
3. Comprender las estructuras moleculares del metano, el etileno y el benceno.
4. Conocer la estructura molecular del etanol y la estructura molecular del ácido acético
(Opcional 5)
1. comprender los grupos funcionales orgánicos de las moléculas y ser capaz de expresar correctamente sus estructuras (conocer los métodos de enlace y las características de los átomos de carbono en compuestos orgánicos comunes, conocer los principales grupos funcionales de los compuestos orgánicos y sus características estructurales)
2. A través de ejemplos típicos A través del análisis, puede conocer la isomería de compuestos orgánicos y determinar la isomería de compuestos orgánicos simples (a través del análisis de ejemplos típicos, puede conocer la isomería de compuestos orgánicos, que es una de las razones por las que Hay tantos tipos de compuestos orgánicos Capacidad para determinar los tipos de isómeros de compuestos orgánicos simples en función de sus estructuras)
Comparación de puntos de conocimiento obligatorios y obligatorios sobre compuestos orgánicos
Requerido<. /p>
Elija con certeza
Comparación de puntos de conocimiento
1. Comprender las características de enlace en compuestos orgánicos (tome metano, etileno, etc. como ejemplos. Por ejemplo, comprender el enlace entre átomos de carbono en compuestos orgánicos Características)
2. Explicar el fenómeno de isomería de los compuestos orgánicos
3. Comprender las estructuras moleculares del metano, etileno y benceno.
4. Conocer la estructura molecular del etanol y la estructura molecular del ácido acético.
1 Conocer la estructura de los compuestos orgánicos comunes, comprender los grupos funcionales de las moléculas orgánicas y ser capaz. expresar correctamente sus estructuras (Conocer los métodos de enlace y las características de los átomos de carbono en compuestos orgánicos comunes, conocer los principales grupos funcionales y sus características estructurales en compuestos orgánicos)
2. puede conocer la isomería de compuestos orgánicos, Determinar la isomería de compuestos orgánicos simples (A través del análisis de ejemplos típicos, puede conocer la isomería de compuestos orgánicos, que también es una de las razones de la amplia variedad de compuestos orgánicos.
Capaz de determinar el tipo de isómeros de compuestos orgánicos simples en función de sus estructuras)
1. Conocimientos y habilidades:
(1) Comprender mejor las características de enlace de los átomos de carbono en compuestos orgánicos. y comprender el porqué de la gran variedad de compuestos orgánicos.
⑵ A través del análisis de ejemplos típicos, sabemos que existe isomería en compuestos orgánicos (isomerismo de cadena de carbono, isomería posicional e isomería de grupo funcional), y podemos escribir preliminarmente la fórmula estructural de los isómeros de alcanos simples.
2. Proceso y métodos:
⑴ Realice modelos para que los estudiantes puedan adquirir experiencia personal en la práctica y comprender inicialmente el significado del "método modelo".
⑵ En el proceso de aprendizaje de la isomería, nos damos cuenta de que la diversidad de estructuras materiales determina la diversidad de propiedades materiales.
3. Emociones, actitudes y valores
(1) Cultivar la conciencia de participación activa de los estudiantes.
⑵ Cultivar el orden y el rigor del pensamiento de los estudiantes a través de la escritura de isómeros.
⑶El proceso de determinación de la teoría del tetraedro del precio del carbono anima a los estudiantes a explorar las características esenciales del problema y experimentar el proceso de investigación científica.
2. Ordenación de los contenidos didácticos
Los estudiantes han dominado las estructuras del metano, etileno y benceno en estudios previos. Se puede decir que los estudiantes tienen una base para estudiar las características estructurales de cada tipo de materia orgánica, lo que luego sienta las bases para aprender los pasos y métodos generales de estudio de la materia orgánica. Comparando el conocimiento requerido con el conocimiento requerido, no es difícil encontrar que el conocimiento requerido comienza con la isomerización de la cadena de carbono de alcanos y se extiende a la isomerización de la cadena de carbono de alquenos y la isomerización posicional de grupos funcionales (dobles enlaces carbono-carbono). cambiar. Los estudiantes han estudiado compuestos orgánicos como el metano y el etileno en cursos obligatorios y tienen una comprensión preliminar del impacto de la estructura molecular de los compuestos orgánicos en sus propiedades. Sin embargo, en este momento, la comprensión de los estudiantes sobre los compuestos orgánicos está fragmentada y es necesaria. sistematizar el conocimiento fragmentado. Aunque los estudiantes comprenden la situación general de los compuestos orgánicos, saben que los átomos de carbono en las moléculas orgánicas son tetravalentes. Los átomos de carbono pueden formar enlaces de valencia con otros átomos y pueden formar enlaces entre sí. dobles enlaces carbono, triple enlace carbono-carbono, etc. Las sustancias orgánicas pueden formar moléculas en forma de cadenas o moléculas en forma de anillos. Sin embargo, es necesario profundizar en las características de enlace de los átomos de carbono y los métodos de enlace entre átomos de carbono, y profundizar la comprensión de conceptos como hidrocarburos saturados, hidrocarburos insaturados, alcanos y alquenos. Por lo tanto, podemos comprender mejor las características de enlace y los fenómenos de isomería de los compuestos orgánicos: isomería de cadenas de carbono, isomería posicional e isomería de grupos funcionales. Hacer que la cognición de los estudiantes se desarrolle gradualmente desde el pensamiento perceptivo hasta el pensamiento racional.
3. Análisis de las dificultades de enseñanza
Los alumnos aprendieron algunos compuestos orgánicos típicos, como metano, etileno, benceno, etanol, ácido acético, azúcar, aceite, proteínas, etc., y entendió sus propiedades principales. Pero ahora el conocimiento de los estudiantes sobre la materia orgánica está fragmentado y no es lo suficientemente sistemático. Aunque los estudiantes tienen una visión general de los compuestos orgánicos y saben que los átomos de carbono en las moléculas orgánicas son tetravalentes y que los átomos de carbono pueden unirse con otros átomos o entre sí, aún necesitan profundizar su comprensión de las características de enlace y los métodos de enlace de los átomos de carbono. comprensión. Los átomos de carbono están conectados con otros átomos de diferentes maneras, lo que da como resultado una amplia variedad de especies orgánicas. El modo de enlace del carbono y la escritura de la isomería de alcanos son contenidos muy importantes en el estudio de la química orgánica. Los contenidos posteriores como isomerización de grupos funcionales, isomerización cis-trans, etc. se basan en él. Con base en el análisis anterior, el enfoque docente y las dificultades de este apartado se determinan de la siguiente manera:
El enfoque docente de este apartado: 1. Cómo los átomos de carbono forman enlaces en compuestos orgánicos.
2. Isomería e isomería
Dificultades didácticas en este apartado: 1. Escritura de isómeros de alcanos (isomerismo de cadenas carbonadas)
IV. Sugerencias sobre recursos didácticos
(1) Aproveche al máximo el método modelo para combinar eficazmente recursos didácticos.
Por ejemplo, en la enseñanza de isómeros, los estudiantes pueden utilizar modelos o plastilina para construir sus propios modelos de clubes de compuestos orgánicos, discutir la estructura del cloruro de metileno y aclarar el impacto de la construcción de modelos tridimensionales. de compuestos orgánicos sobre la importancia de la química orgánica. Al presentar el modelo orbital híbrido sp3 de los átomos de carbono, los profesores deben proporcionar ayudas didácticas modelo para mejorar la comprensión perceptiva de la microestructura de los estudiantes. También pueden utilizar multimedia para demostrar el proceso de formación de diferentes isómeros estructurales de compuestos orgánicos y las estructuras reales de diferentes isómeros. .
(2) Aproveche al máximo las columnas del libro de texto.
Por ejemplo, presentar la historia de la ciencia en esta sección puede ayudar eficazmente a los estudiantes a construir modelos tridimensionales de estructuras orgánicas y explicar sus causas esenciales. Se recomienda tratarlo como una herramienta sin mayores requisitos.
(3) Aproveche al máximo los recursos de la red
Por ejemplo, puede utilizar la red del campus para poner en línea materiales de aprendizaje relevantes, organizar temas para que los estudiantes estudien de forma independiente y temas extendidos relevantes. Los materiales se pueden publicar en línea, proporcionando materiales para el aprendizaje posterior de los estudiantes. Puede configurar el blog propio de una clase, donde puede intercambiar las experiencias de aprendizaje de los estudiantes y obtener ayuda mutua. Puede utilizar Internet para encontrar materiales didácticos relevantes y materiales ampliados, como k12, red de recursos químicos, red de nuevos pensamientos, red de educación popular, centro central de educación audiovisual, etc.
(4) Fortalecer la división del trabajo y la cooperación entre los estudiantes
verbo (abreviatura de verbo) Sugerencias sobre métodos de enseñanza y estrategias de orientación del aprendizaje
1. Tarea previa a la clase: Completar un resumen de las fórmulas moleculares, fórmulas estructurales, simplificaciones estructurales y configuraciones espaciales del metano, etileno y benceno, y completar los modelos espaciales de metano, etileno y benceno en grupos (los estudiantes pueden completarlo con plastilina y palillos de dientes).
2. Diseño docente: Características de enlace de los átomos de carbono en compuestos orgánicos. Esta parte del conocimiento puede utilizar métodos de enseñanza experienciales. Profesores y estudiantes * * * completaron el plan de estudio y exhibieron los trabajos de los estudiantes sobre los modelos espaciales de metano, etileno y benceno, lo que permitió a los estudiantes comprender la estructura espacial de los compuestos orgánicos y actualizarse a la teoría tetraédrica del precio del carbono de los compuestos orgánicos.
Isomerización de compuestos orgánicos. Esta parte del conocimiento se puede enseñar utilizando métodos de enseñanza prácticos. Los estudiantes trabajan en grupos para completar la estructura espacial de las moléculas de diclorometano (sin isómeros). Por un lado, los estudiantes profundizan su comprensión de la teoría del tetraedro de valencia del carbono, al mismo tiempo, pasan al estudio del conocimiento heterogéneo y heterogéneo; Pregunta: ¿Los compuestos orgánicos con la misma fórmula molecular tienen la misma estructura? Los estudiantes trabajan en grupos para completar la estructura espacial de C4H10, comprender el fenómeno de la isomería y reconocer los dos isómeros de C4H10. Y seguir implementando la práctica de fórmulas estructurales y simplificación estructural de compuestos orgánicos. A través de la práctica, se produjo un modelo de estructura molecular de C5H12, consolidando aún más el concepto de isómeros. Durante el proceso de producción, el grupo discutió el método de escritura de los isómeros www.GeO2k.COM, centrándose en cómo evitar la "sobrescritura" y la "falta de escritura" de los isómeros. Los representantes del grupo informaron los resultados de la discusión del grupo, se cuestionaron, complementaron y mejoraron entre sí entre los grupos, y finalmente formularon un método acordado unánimemente para escribir isómeros de alcanos: el método de reducción de carbono para guiar a los estudiantes a intentar escribir los isómeros de C3H6 y C2H6O. Al escribir isómeros, se deben considerar tres tipos de isómeros: isomería de cadena de carbono, isomería de posición de grupo funcional e isomería de grupo funcional. Domine el método de escritura de isómeros en la práctica de la escritura.
3. Evaluación y valoración de los alumnos después de clase.