利用图表结构培养学生思维的条理性

一、设计背景

同分异构体是高中化学的一个重点内容，很多学生一开始很喜欢学习这个内容，觉得有趣而生动，但是越到后面越难了，各种各样的同分异构体让人眼花缭乱。对于高三的学生，有必要进行知识的总结，系统性地整理好相应的学习思路。

针对同分异构体的教学，在平时教学中，感觉一节课讲不清楚。本文根据多年的教学实践，进行深入思考，力求通过一种图表式的结构来讲清楚这个比较复杂的问题，重点是培养出面对同分异构体问题时学生思考的起点和思维的条理性，以形成良好的稳健的推断力。

二、设计思想

为了提高课堂教学效率，采用预案导学，让学生提前通过练习发现自己的问题所在，课堂上有针对性的重点听课订正。在课堂上充分让小组活起来，相互交流，相互指导，达到共同提高、共同进步的良好效果。通过图表的层层递进，培养学生思维的条理性，进一步让学生学会总结，化繁为简，提高学习效率，提高学习乐趣。

三、教学目标

1.知识与技能

（1）书写碳原子数为6的烷烃、烯烃、环烷烃、炔烃的同分异构体结构简式。

（2）碳原子数为8的芳香烃的同分异构体结构简式。

（3）推断碳原子数为5的卤代烃、醇、醚、醛、酮、酸、酯的同分异构体个数。

2.过程与方法

通过层层推进的分析推理，准确清楚掌握同分异构体思考的方法，明确碳链异构、位置异构、官能团异构的相互关系，在图表练习中学会思维的条理性，在相互交流中理清思路并总结出同分异构体的分析方法。

3.情感态度与价值观

（1）通过有机化合物常见的同分异构现象（碳链异构、位置异构、官能团异构）的学习，体会物质结构的多样性决定物质性质的多样性。

（2）感受同分异构体演绎的精彩变化，了解有机物种类繁多的原因所在，认识物质世界的多样性与化学的紧密关系，培养空间思维。

（3）通过图表的条理分析，培养学习的严谨求是的科学态度，培养化学学科特别的想象力。

四、教学过程

【引入】我们生活的世界五彩缤纷，为什么物质世界如此丰富多彩？为什么有机物远比无机物要多得多？一个重要的原因是有机物具有 现象？

【预案填空】化合物具有相同的分子式但具有不同结构的现象，叫做 。具有同分异构现象的化合物互称为 ，它是有机物种类繁多的重要原因。同分异构体之间的转化是化学变化，同分异构体的特点是 相同， 不同，性质 。

【模型演示】球棍模型：学生在课桌上以小组为单位摆出戊烷的三种同分异构体。加深立体观的感受。

【预案图表】完成下列图表的纵列1（只写碳链）

说明：烷烃只写出碳链异构（包含有支链的位置异构，不用写出氢原子），要求学生命名。

【教师】烯烃的特点是有一个碳碳双键，其双键位置的不同导致其拥有更多的同分异构体，所以烯烃C6H12在C6的碳链异构基础上有了新的官能团位置异构，请同学们完成图表的纵列2（只写同分异构体的个数，不要求写结构简式）。

【学生】有的还是去写结构简式，越写越困难，感到学习的压力，有的直接分析碳链再写相应的个数就比较轻松。

【教师】巡视课堂相应指导，提倡学生相互交流。提醒学生注意教学要求，只写出它的同分异构体总数（不要求写结构简式）。

【学生】要求学生看碳链口述相应烯烃的命名，以确定同分异构体的关系。

【教师】炔烃和烯烃相似，是碳碳三键的位置异构，请同学们完成图表的纵列3（只写同分异构体的个数，不要求写结构简式）。

【学生】都直接看碳链写出相应的同分异构体个数。在小组中做命名练习，活跃小组气氛。

【教师】C6H12可以是烯烃也可以是环烷烃，写出其相应的六元环、五元环和四元环的结构简式（不要求写三元环）并命名。

【学生】小组讨论、对比、纠正，教师巡视订正。

【教师】环烃还有一种常见的芳香烃，其通式是 ，写出图表中最后一列的同分异构体的结构简式并命名。

【学生】小组讨论、对比、纠正，教师巡视订正。

【教师总结】通过以上图表练习，对于常见的五种烃及其同分异构体有了较为充分的认识，重点是掌握烃的通式，先碳链异构后位置异构。投影答案。

设计意图：先引导学生掌握好C5、C6烷烃的碳链异构，再进入烯烃和炔烃的位置异构，最后学习两种环烃的异构。让学生明白同分异构体解题思路的先后有其条理性要求，不能一哄而上，思维混乱，多一个或少一个就等于全错。并通过命名让学生充分感知同分异构体的真实存在性。

【预案选择】某烯烃氢化后得到的饱和烃是

，该烃可能有的结构简式有（ ）

A.1种 B.2种 C.3种 D.4种

【预案图表】首先完成下列图表的纵列1（只写碳链）

【教师】卤代烃的同分异构体应该先 异构后 异构。

【学生】写出相应的同分异构体数目并命名。

【教师】接下来烃的含氧衍生物，将进一步考虑官能团异构。请完成醇、醚的同分异构体数目并给醇命名。

【学生】醇和卤代烃的数目完全相同，都是相同的位置异构。但醚完全不一样了，是碳碳原子之间的醚基的位置异构。

【教师】醇氧化生成相应的醛或酮，有的醇还不能催化氧化生成醛或酮，请同学们完成醛、酮的相应填空并交流讨论，可以得出什么样的结论？

【学生】因为有的醇不能催化氧化为醛或酮（如，2-甲基-2-丁醇），所以碳原子数相同的前提下，醛和酮的同分异构数的总数小于相应的醇的总数。

【教师】醛可以催化氧化生成羧酸，羧酸和酯可以构成同分异构体，请同学们完成图表的最后两个纵列并作相应命名。

【学生】醛氧化生成羧酸，所以羧酸和醛的同分异构体数目相同。但酯的书写和命名出现大量困难（本节课的难点）。

【教师】重点讲解酯的同分异构体书写方法并命名。投影答案。

设计意图：必须引导学生掌握烃的衍生物是由烃真实的衍变而来，形成思路的连贯性，体验知识的连续性。必须要在碳链异构、位置异构的基础上进一步学习才能掌握好官能团异构。而官能团异构之间也存在着性质的联系，数目之间也有其内在的关联！

如，碳原子数相同，卤代烃与醇、醛和羧酸的同分异构体数目是完全相同的，醛和酮的同分异构数的总数小于相应的醇的总数，从而形成结构决定性质的科学的化学思想理论。

五、教学反思

本节课容量较大，学生思维压力也是比较大的，因为系统的总结性要求高，所以学习思维的深度较深，学生反映思考力紧凑，课后收获很大，对同分异构体知识有了较为全面的理解掌握。但对系统命名感觉有点接受不了，当堂命名一下子接受不下来，但讲解后没有问题，可以接受。

本节课力求通过图表结构的系统性分析，层层推进，条理清晰，培养学生思维结构的条理性是本节课的重点，不同题型的解答有不同的思维方法，对于同分异构的解答务求稳重，错一个等于全错，所以其条理性分析是极其重要的。学生通过本节课的学习在该知识点的分析上得到有效的提高，课后反映效果良好。

本节课的不足之处还是容量较大，少数学生感觉课堂节奏较快，有点难以全面接受。作为一节高三复习课，其知识点的系统性要求我认为是主要的，课后练习可以适当检查学习效果，下节课也可以适当复习，以巩固提高，熟练生巧。

（作者单位 广东省深圳市西乡中学）