1、有机化学基础有机化学基础有机化学基础综述有机化学基础是在学生完成化学2第三专题“有机化合物的获得与应用基础上学习的高中有机化学知识选修模块。有机物是人类赖以生存的重要基础物质，有机物广泛存在于现代生活的各个方面。无论是糖类、油脂、蛋白质、石油、天然气、天然橡胶等人类衣食住行等生活必需品，还是塑料、合成纤维、合成橡胶、合成药物以及具有特殊功能的有机物等人工合成有机材料，都大大改善了人类的生活质量。可以毫不夸张地说，化学家为人类社会的发展创造了一个新的“自然界”。因此，学习有机化合物对提高学生的科学素养有着十分重要的意义。有机化学基础通过研究有机化合物的组成与结构、烃及其衍生物的性质与应用、糖类氨
2、基酸和蛋白质、合成高分子化合物等内容，使学生了解研究有机化合物的基本方法，认识有机化合物在人类生活和社会经济发展中的重要意义。有机化学知识可分为两个部分：一是有机化学基础理论，包括有机物结构的表示方法、官能团、同分异构现象、有机物的分类和命名及有机反应原理等；二是各类有机物的组成、结构、性质等。教材在安排教学内容时，首先给出第一部分知识，这样就为学习第二部分知识创造了条件。教材编排的逻辑结构见下图。教材在考虑有机化学学科基本结构的同时，也注重教材内容的发散性，拓展学生的化学视野。教材从对有机化学学科的介绍（研究对象、研究方法等）到对学习有机化合物基本知识和技能的介绍（有机化合物的分类、命名等）
3、，再到各类有机化合物（按官能团分类）的学习，符合有机化学最基本的学科结构的要求；有机物在生产、生活中的应用、有机化学新产品、新工艺等有关应用的知识内容则具有发散性，可开拓学生的化学视野、为学生提供应用和思考的空间。有机物的结构、分类和命名知识是学习有机化学的基础。由于在必修化学的学习阶段学生对具体的有机化合物（如甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙醛、乙酸等）已经有了感性认识，因此，在专题2“有机物的结构与分类”中介绍有机化合物的结构、分类、命名就有了一定的基础，对有机化合物结构的介绍重点并不在于具体的有机化合物，而是较抽象或规律性的有机化学基本知识，如有机物中碳原子的成键特点、有机物结构的表示方法、同分
4、异构体的识别等。专题1“认识有机化合物”是在学生已具备了有机化学初步知识的基础上，整体介绍有机化学发展历程、社会功用、研究方法的一个专题，其目的主要是让学生对有机化学产生全局性的认识，感受该学科重要的社会价值，以引起学习有机化学的兴趣；让学生初步了解研究有机化合物的步骤和方法，从中体验研究或生产有机化合物的过程。为学生学习后续专题“有机化合物的分类、结构特点和命名”奠定情感基础。专题1分为两个单元：有机化学的发展与应用、科学家怎样研究有机物。专题2“有机物的结构与分类”中有机化合物的同分异构现象及同分异构体的确定是本主题的重点内容，考虑到立体化学的重要性，标准通过活动探究，建议对常见有机化合物
5、的结构提出了适当介绍立体异构的要求。可以说，通过对有机化合物结构和同分异构体的学习，达到发展学生空间思维能力的目的是标准的一大特色。在必修的化学2中，学生对一些具体的有机化合物有了感性认识，因此在专题2中，教材对有机化合物的命名与分类的知识作了介绍，命名有机化合物是我们区别有机化合物的重要手段，标准要求至少要能为常见的简单有机化合物用系统命名法命名。专题3“常见的烃” 主要介绍常见的烃的组成、结构、性质和应用。标准要求研究烷、烯、炔、芳香烃等典型代表物的组成，结构和性质的差异，并通过对代表物的研究上升到对一类化合物组成、结构和性质的认识。同时，标准还要求学生知道对自然界中烃的主要来源及其加工处
6、理等。专题4“烃的衍生物”的主体内容是烃的衍生物的组成、结构、性质和应用。标准要求研究卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯等典型代表物的组成，结构和性质的差异，并通过对代表物的研究上升到对一类化合物组成、结构和性质的认识。同时，标准还要求学生通过活动感受烃的衍生物对环境和健康可能产生的影响等。重要有机物之间的转化关系能将复杂的有机化学主干知识串联在一起，编织成网络，是本模块不可或缺的重要内容。而将有机化学反应按照反应前后有机物组成、结构变化的情况加以分类，能帮助学生更好地认识有机化学反应的本质，充分理解反应前后价键断裂和生成情况，通过对有机化学反应的分析和归纳，可以帮助学生自主地对有机化学主干知识进行
7、梳理，是发展学生科学素养的重要途径之一。专题5“生命活动的物质基础”中“糖类、油脂、氨基酸和蛋白质、核酸”的内容与生命科学密切相关。其中糖类、蛋白质在义务教育阶段科学、高中阶段必修模块化学2中都有所涉及。义务教育阶段科学仅要求知道糖类和蛋白质对生命活动具有重要意义，并不要求知道其具体的性质和结构是什么。在化学2中，则是从日常生活的应用介绍糖类、油脂和蛋白质，对其介绍也仅限于它们的组成和性质。在选修模块“有机化学基础”中，对糖类、油脂和蛋白质则从组成、结构到性质、应用，展开了全面的研究。教材的具体结构见表所示。 专题1认识有机化合物专题2有机物的结构与分类专题3常见的烃专题4烃的衍生物专题5生命
8、活动的物质基础第一单元有机化学的发展与应用第一单元有机化合物的结构第一单元脂肪烃第一单元卤代烃第一单元糖类 油脂第二单元科学家怎样研究有机物第二单元有机化合物的分类和命名第二单元芳香烃第二单元醇 酚第二单元氨基酸蛋白质核 酸第三单元醛 羧酸教材在对常见的烃、烃的衍生物、生命活动中的有机物等各类有机物进行介绍时，十分重视各类有机物在生活、工业、农业生产中应用，以及新工艺、新方法的介绍，例如石油制品的应用、绿色化学工艺等。 在有机化学基础模块的教学中，教师应正确处理好以下几个方面的问题：一是要注重知识内容前后结合，强调内在规律。专题1是整体介绍有机化学发展历程、社会功用、研究方法的一个专题，主要是
9、让学生对有机化学产生全局性的认识，感受该学科重要的社会价值，以引起学习的兴趣；专题2介绍学习有机化学的一些知识基础，有机物的结构、分类、命名，以及同分异构体的识别贯穿在整个有机化学的学习过程中；专题3、4、5是对各类有机化合物的介绍，涉及结构、性质、制备和应用等。可以看出，前两个专题是学习后三个专题的基础，因此在教学设计中，要重视知识的前后呼应，加强理论知识对各类有机化合物学习的指导作用，让学生初步理解有机化合物之间的内在联系和变化的规律。例如，“结构决定性质，性质反映结构”是化学学科的一条重要原理，学生在必修化学课程的学习中已经有所了解，但在进行有机化学基础课程教学时，仍应将这一原理融合到各
10、类有机化合物的学习中，这就需要结合前两个专题的知识。二是要重视直观教学，培养空间思维能力。立体化学知识在有机化学中起着非常重要的作用，在有机化学基础模块中这方面知识涉及较多。在教材中，出现了大量有机化合物分子的立体结构，如果准确掌握这些知识需要学生具有较强的空间思维能力。由于学习此模块之前学生未学习过物质结构与性质模块，在教学过程中需要注重使用直观教学手段，让学生产生感性认识，其中较有效的方法是采用模象直观手段，如搭建分子结构模型、运用多媒体技术展示有机分子结构等。三是要依托学生的生活经验，培养学习兴趣。生活中有许多熟悉的物质与有机化学密切相关，如石油液化气、天然气，塑料、橡胶等石油化工产品，
11、人造血管、液晶等有机功能材料，玫瑰花香气中的烯烃、丁香油中的酚等自然界常见物质。这些物质的性质和用途、来源和合成等都是学生感兴趣的内容。用源于学生生活经验的素材组织教学，还可以创设发现生产、生活中有意义的化学问题的情境，进而展开实验探究，增进学生探究问题的愿望。四是要重视实验探究，提高学生科学素养。新课程倡导探究学习，有机化学基础的探究学习主要是实验探究，由于有机化学基础主要是陈述性知识，在教学中特别容易将富含探究要素的变化，演变为验证性实验，尽管也能帮助学生形成鲜明而具体的直观形象，但却与新课程倡导的探究式学习方式背道而驰。课程标准提供了较多的可供实验探究的活动建议，如 “乙醇中羟基上氢原子
12、的活泼性”、“苯酚与溴水的反应”、“含酚废水的处理”、“蔗糖、纤维素的水解产物”、“蛋白质的检验”等。有机化学知识与实际结合很紧，设计探究活动时要特别重视与学生生活情境相结合，增强学生的主动参与性和探究兴趣，激发他们的探究愿望，发展学生的科学素养。有机化学基础各专题教学建议专题1 认识有机化合物一、 课标内容1通过对典型实例的分析，初步了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法，并能根据其确定有机化合物的分子式。2知道通过化学实验和某些物理方法可以确定有机化合物的结构。二、 教学要求第一单元 有机化学的发展与应用基本要求1知道有机化学发展的历史和前景，领悟科学发现的艰辛，了解科学发现的
13、意义。2了解有机化合物在日常生活中的重要应用。3了解有机化合物与人类生命活动的关系。发展要求了解常见有机材料的组成、性能及其发展现状。说明本节内容的重点在于对学生情感态度和价值观的熏陶，所涉及有机物具体的结构、化学性质均不作要求。第二单元 科学家怎样研究有机物基本要求1知道有机物与无机物在组成、结构、性质等方面的差异，知道有机化合物研究的发展过程。2知道研究有机化合物组成的意义和常用方法。3了解研究有机化合物结构的意义，知道现代化学测定有机物结构的分析方法，了解有机化合物中常见的基团（官能团）。4能根据李比希法的基本原理确定简单有机物的最简式，并结合相对分子质量确定其分子式。5能根据1H核磁共
14、振谱以及化学实验方法确定有机化合物的分子结构。6认识反应机理在有机化学反应研究中的重要性，能用同位素示踪法解释简单的化学反应，知道甲烷卤代反应、酯化反应、酯水解反应的机理。发展要求了解手性分子、手性碳原子。说明1关于对映异构和手性分子等知识将在专题2中介绍。2不宜展开有机化合物合成的“逆合成分析理论”的应用。3甲烷卤代反应机理只要求作一般性介绍，不宜拓展。三、教学建议1课时分配建议单元名称内容建议课时第一单元、有机化学的发展与应用有机化学的发展与应用1第二单元、科学家怎样研究有机物有机化合物组成的研究2有机化合物结构的研究有机化学反应的研究专题回顾和小结1合计42教学方法建议（1）本专题的教学
15、首先要培养学生学习有机化学的思维方法，同时注重让学生在亲身的探究过程中学会科学研究方法。在教学过程中逐步实现两个转移：以教为重心转移到自主学习、探究学习为重心；以知识为重心转移到知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观为重心。例如，专题1“认识有机化合物”从有机化学学科的视角来认识有机化学发展轨迹的同时，也强调有机化学对社会发展的功能，即有机化学在人类提高生活质量、改善生存环境、解决发展问题的过程中所起的巨大作用。要引导学生从学习无机化学的思维方法转移到学习有机化学的思维方法上来。（2）在第一单元教学过程中教师要以有机化学发展历史为线索，以高观点、大视野、多角度的描述向学生展现有机化学的发展历
16、史与发展前景，引领学生走进有机化学，感受有机化学与人类生活、工农业生产以及社会发展的密切关系，引发学生的学习动机和学习兴趣。（3）第二单元的教学应着重介绍科学家在有机化学发展过程中对有机化合物组成、结构和反应的研究的发展过程，介绍现代化学测定有机化合物组成和结构的的方法，以甲烷的光照卤代反应为例介绍同位素示踪法在研究化学反应历程中的应用，使学生体会科学研究的艰辛和喜悦，感受有机化学世界的奇妙与丰富。（4）对于有机化合物的组成研究，标准要求学生能了解有机化合物中碳、氢、氯、溴等元素的检验，知道可以使用元素分析仪等现代分析仪器测定化合物中存在的元素及其含量，了解测定有机化合物相对分子质量的常见方法
17、，最终要求学生能根据有机化合物的组成信息确定其分子式。（5）对于有机化合物的结构研究，标准对有机化合物结构的测定主要从化学方法和现代物理方法（如红外光谱、核磁共振等）等方面提出了要求。在有关有机化合物结构测定的教学设计中要注意，有关质谱，红外光谱，紫外光谱，核磁氢谱的内容是作为学生常识性了解的内容，教学中不宜要求学生阅读图谱，分析结构。专题2 有机物的结构与分类一、课标内容1通过对典型实例的分析，了解有机化合物存在异构现象，能判断简单有机化合物的同分异构体。2知道常见有机化合物的结构，了解有机物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构。3能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物。4能列举事实
18、说明有机分子中基团之间存在相互影响。二、教学要求第一单元 有机化合物的结构基本要求1了解有机物中碳原子的成键特点和方式，通过比较，理解碳碳单键、双键、三键之间的差异。2掌握甲烷、乙烯、乙炔、苯分子的组成、结构和空间构型，理解有机物分子空间构型与分子内原子成键方式之间的联系。3学会用结构式、结构简式、键线式表示常见有机物分子的结构。4了解有机物存在同分异构现象的原因，理解有机物碳架异构、官能团类别异构、官能团位置异构等现象，知道存在立体异构（顺反异构、对映异构）现象。5通过对典型实例的分析，了解有机化合物存在异构现象是有机化合物种类繁多的原因之一。发展要求1通过交流讨论，知道立体化学理论对有机化
19、学发展的贡献。2知道立体异构与生命现象的联系。说明1不要求对有机物的立体异构进行判断或书写。2杂化轨道理论及其应用不作要求。3复杂分子的同分异构体的书写不作要求。第二单元 有机化合物的分类和命名基本要求1知道研究有机物分类的意义，学会根据官能团对有机物进行分类，知道有机物的其它分类方法。2掌握常见官能团的结构，能正确写出典型代表物的名称和结构简式。3掌握同系物概念，了解相关同系物的通式。4知道给有机物命名的意义，知道常见有机物的习惯名称。5学会用系统命名法命名烷烃。发展要求了解一些常见有机化合物的结构及其系统名称。说明不要求对除烷烃以外的其它类别有机物进行系统命名。三、教学建议1、课时分配建议
20、单元名称内容建议课时第一单元、有机化合物的结构有机物中碳原子的成键特点1有机物结构的表示方法1同分异构体1第二单元、有机化合物的分类和命名有机化合物的分类1有机化合物的命名2专题回顾和小结1合计72教学方法建议（1）有机化合物的结构是本专题的重要内容，也是贯穿于有机化学基础的主线，学习有机化合物结构的目的，是为了让学生能够进一步探究结构与性质之间的关系，更好地将所学到的有机化学知识加以应用，并以帮助学生将庞杂的有机化学知识系统地梳理起来，由于在化学2中已经对有机化合物中碳原子的成键方式作了一些简单要求，所以本模块的标准内容对有机化合物的结构需要从更高的层次上的加以阐述。对有机化合物的结构表示也
21、提出了明确的要求，要能准确，简单表示出有机化合物分子中原子之间价键连接情况，要能表示出简单有机化合物分子内原子之间的空间位置关系。（2）对于有机化合物分类的知识，要明确其教育意义在于对分类知识建构：通过学习，让学生了解有机化合物的一般分类方法，建立有机化合物的分类框架，了解有机化合物的主要类别并能通过所学方法对简单的有机化合物进行分类。教学中要结合“有机化合物中常见的官能团”并通过运用“问题解决”的栏目，建立有机化合物分类的基本思路。（3）有机化合物的命名是本专题教学的又一重点。由于课时有限，教材主要介绍烷烃的系统命名法，对于有机物中基的电子式书写不作要求。烷烃系统命名法是其他有机化合物进行系
22、统命名的基础，在“观察与思考”、“整理与归纳”栏目中烷烃命名的相关内容都采用不同颜色进行呈现，目的是能动态地呈现烷烃的命名规则。教师在进行烷烃系统命名规则时也要动态地反映命名法的具体过程，让学生能更好地体会命名规则。（4）充分利用和挖掘学生在化学2（必修）中获得的有机化合物的知识和关于物质结构的知识，同时，运用多种教学方法和手段，组织学生开展交流、讨论，增强教学的启发性，引导学生主动学习和思考，丰富他们的学习策略，帮助他们掌握学习有机化学的基本方法，培养其学以致用的能力，使学生对有机化学理论和物质两方面的认识都有较大幅度的提升。（5）在有机化学基础中，大量出现了有机化合物分子空间结构，需要学生
23、具有较强的空间思维能力。学习本专题时，学生没有学习过物质结构与性质模块，也有可能在数学课程中没有学过相关的立体几何知识，因而在教学中要注意控制教学难度，需要多用直观手段让学生有直接的感受，其中最有效的和段和方法是采用模象直观手段，如采用分子结构模型搭建分子结构，采用计算机软件绘制有机化合物分子的三维结构图等，对有机物立体结构的判断和书写不要求学生掌握。专题3 常见的烃一、课标内容1以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构、性质上的差异。2能说出天然气、石油液化气、汽油的组成，认识它们在生产、生活中的应用。3举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。4能举例说明合成高分子的
24、组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。5根据有机化合物组成和结构的特点，认识加成、取代和消去反应。6能说明加聚反应和缩聚反应的特点。7结合生产、生活实际了解某些烃、烃的衍生物对环境和健康可能产生的影响，关注有机化合物的安全使用问题。8举例说明新型高分子材料的优异性能及其在高新技术领域中的应用，讨论有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献。二、教学要求第一单元脂肪烃基本要求1能正确区分脂肪烃、芳香烃、饱和烃和不饱和烃。2了解烷烃、烯烃、炔烃物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系。3能以典型代表物为例，掌握烷烃、烯烃、炔烃等有机化合物的化学性质，进一步掌握取代反应、加成反应
25、、加聚反应等典型的有机反应类型。4了解不饱和烃与氢气、水、卤化氢等物质的加成反应。5能依据烯烃的加聚反应分析有机高分子的链节和单体。6知道脂肪烃的来源，了解石油化学工业中分馏、裂化、裂解等处理方法的主要原理及产物，了解石油制品对人们生活的影响。发展要求了解合成常见高分子化合物的方法。说明1烯烃的不对称加成反应及马氏规则不作要求。2环状脂肪烃的结构与性质不作要求。第二单元 芳香烃基本要求1了解芳香烃的结构特点。2理解苯的结构特点和化学性质，了解苯的用途。3了解芳香烃的来源与应用。4认识简单的苯的同系物及其结构特点和化学性质。5了解工业上获取乙苯、异丙苯的化学工艺，了解绿色化学工艺的含义。6知道多
26、环芳烃的结构特点。7以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构、性质上的差异。发展要求1通过苯的同系物的取代反应，了解基团之间的相互影响。2了解芳香烃对环境和健康的危害。说明1苯环的大键不作要求。2在苯环上取代的基团定位效应不作要求。3苯的同系物氧化的方程式书写不作要求。4多环芳烃和稠环芳烃的性质不作要求。三、教学建议1、课时分配建议单元名称内容建议课时第一单元、脂肪烃脂肪烃的性质2脂肪烃的来源与石油化学工业1第二单元、芳香烃苯的结构与性质3芳香烃的来源与应用专题回顾和小结1合计72教学方法建议（1）利用“先行组织者”，为新旧知识创设联结，将“教材”转化为“学材”，促使学生积极，自
27、主地学习。建构主义学习理论认为学习是建构内在心理表征的过程，是学习者通过已有的认知结构对新信息进行主动加工，并在此基础上通过与外界的相互作用来获取，建构新知识的过程。因此，在教学过程中要关注学生已有知识基础和生活经验，积极创建“先行组织者”，为学生提供必要的情境和素材，增进先备知识与新学习内容的联结，让学习者在学习“常见的烃”之前，借助“先行组织者”的概念性、结构性、前导性的帮助，形成新知识的生长点，使学习者较容易地掌握学习内容并且能强化保留，让学生自主建构知识。（2）有机化学知识庞杂，教学中重要视理论知识的指导作用，以使学生能较深刻地理解物质之间的内在联系和变化规律。“结构决定性质，性质反映
28、结构”，学生在必修模块中已经了解，在学习中有机化学基础知识时同样需要要抓住这一主线，让学生通过各种活动获知有机物的分子结构决定其所具有的性质，而有机化合物的官能团则是在分子结构中起着关键作用，由此就可以研究一类有机化合物的性质。同样，教学中也可以根据有机化学反应发生前后价键的变化情况，再归纳总结有机化学反应规律，进而认识有机化学反应的本质。 （3）充分利用和挖掘学生在化学2（必修）中获得的有机化合物的知识和关于物质结构的知识，同时，运用多种教学方法和手段，组织学生开展交流、讨论，增强教学的启发性，引导学生主动学习和思考，丰富他们的学习策略，帮助他们掌握学习有机化学的基本方法，培养其学以致用的能
29、力，使学生对有机化学理论和物质两方面的认识都有较大幅度的提升。（4）教学中要引导学生注意烷烃、烯烃、炔烃及芳香烃的结构性质对比，充分利用“整理与归纳”栏目，通过认识各类有机物典型代表物的组成、结构和性质的差异，引导学生上升到对一类化合物组成、结构和性质的认识。（5）在学习有机化学基础知识的同时，尽可能地观察，收集，联系生产、生活、环境中实际存在的相关问题，利用所学过的知识设计解决问题的可行性方案，通过对比、鉴定、论证后提出合理化建议。通过这样的活动，完善、优化知识结构，形成解决实际问题的综合能力，强化科学意识，激发学习兴趣。通过“化学史话”、“调查研究”、“交流与讨论”和“拓展视野”等形式，使
30、学生对有机化学的感性认识转化为知识和技能，并内化到其情感态度和价值观中。3实验教学建议本专题共有2组实验，包括：苯的化学性质（溴化、硝化）；苯的同系物与高锰酸钾酸性溶液反应。（1）苯的溴化实验，建议以教师演示为主，由于有些仪器学生比较陌生，教师在演示时，应先把相关仪器给学生作一介绍，然后介绍装置的特点及其作用，如冷凝装置工作原理及作用；导管口为何在水面上等。要让学生了解有关试剂的作用，如碱石灰的作用；、铁粉的作用；、氢氧化钠溶液的作用等。为证明该反应为取代反应，应对所得锥形瓶中溶液用硝酸银试剂进行检验。如果学校实验条件较差，也可用烧瓶代替三颈烧瓶，用长导管代替冷凝管改进成简易装置进行实验。实验
31、要注意以下几点：C6H6与Br2（液）的混合要在通风橱中进行，以保护环境免受污染。装置要注意气密性。在这套实验装置中用水冷冷凝器作回流装置时，应从下方入水，上方出水，以保证水充满全部冷凝装置，而不应当把“逆流操作”作为垂直冷凝管冷却的指导原则。锥形瓶上导气管出口接近蒸馏水的液面，以防止倒吸。（2）苯的硝化反应，建议以教师演示为主，学生对水浴加热比较陌生，教师在演示时，应介绍水浴法的特点。在获得反应混和液时，应注意试剂的加料顺序。要让学生了解温度计所处的位置及其作用，橡皮塞上导管的作用等。实验要注意以下几点：所用HNO3必须是浓的，否则硝化反应不会发生。浓硝酸是过量的，因为反应有水生成。应先加浓硝酸，后加浓硫酸，反之易致沸溅出。注意教材中的“不断振荡”和“逐滴加入”的要求。在“不断振荡”下向
