化学键的共振与非共振

化学键的共振与非共振一、教学内容本节课的教学内容选自高中化学选修3《有机化学基础》第四章“有机化合物的结构与性质”第二节“共轭体系与共振”。教材主要介绍了共轭键的概念、共振现象及其对有机化合物性质的影响。具体内容包括：共轭键的定义与特点、共振结构的绘制、共振对分子性质的影响、共振与非共振的概念区分等。二、教学目标1.理解共轭键的概念，学会绘制共振结构；2.掌握共振现象及其对有机化合物性质的影响；3.能够区分共振与非共振结构，并应用相关知识解释实际问题。三、教学难点与重点重点：共轭键的概念、共振结构的绘制、共振与非共振的区分。难点：共振现象的原理及其对有机化合物性质的影响。四、教具与学具准备教具：多媒体教学设备、黑板、粉笔。学具：教材、笔记本、彩色笔。五、教学过程1.实践情景引入：以苯分子的结构为例，引导学生思考共轭键的概念。2.共轭键的定义与特点：讲解共轭键的定义，强调共轭键的电子分布特点。3.共振结构的绘制：教授共振结构的绘制方法，引导学生学会绘制共轭体系的共振结构。4.共振对分子性质的影响：分析共振结构对分子性质的影响，如键能、键长、键角等。5.共振与非共振的区分：讲解共振与非共振的概念，引导学生学会区分共振与非共振结构。6.例题讲解：运用共振与非共振的知识，解答相关例题，巩固所学内容。7.随堂练习：布置随堂练习，让学生运用共振与非共振的知识解决问题。六、板书设计共轭键：概念、特点共振结构：绘制方法、影响因素共振与非共振：区分方法、实例七、作业设计答案：第一个为共振结构，第二个为非共振结构。因为第一个结构中，碳碳双键两侧的π电子分布在一个较大的共轭体系中，符合共振结构的特点；第二个结构中，碳碳双键两侧的π电子分布在一个较小的共轭体系中，不符合共振结构的特点。2.根据共振结构的知识，解释苯分子的稳定性。答案：苯分子具有稳定的共轭体系，其π电子分布在一个六元环中，使得分子具有较高的稳定性。八、课后反思及拓展延伸本节课通过引入实践情景、讲解、例题、随堂练习等形式，使学生掌握了共轭键的概念、共振结构的绘制、共振与非共振的区分等知识。但在教学过程中，发现部分学生对于共振现象的原理理解仍有一定困难，需要在今后的教学中加强引导和解释。拓展延伸：让学生进一步研究共振现象在有机化合物中的应用，如共振能、共振杂化等，提高学生对有机化学的理解和应用能力。重点和难点解析一、共轭键的定义与特点共轭键是指在一个分子中，两个或多个原子之间通过π电子的相互作用而形成的特殊的化学键。共轭键的特点在于，π电子不是单独存在于两个原子之间，而是分散在整个共轭体系中，使得共轭键的电子云呈现出一种伸展的状态。这种伸展的电子云使得共轭键具有特殊的性质，如降低键能、缩短键长、增大键角等。在共轭键中，最重要的是π电子的分布。π电子的分布不仅受到原子核的吸引，还受到其他π电子的排斥。因此，共轭键的形成需要满足一定的条件，如共轭体系中的原子应具有一定的电负性差异，以便π电子能够在体系中自由移动。同时，共轭体系应具有一定的对称性，以减小π电子间的排斥力。二、共振结构的绘制1.保持原子的connectivity：在共振结构中，原子的连接方式应与原分子相同，只是π电子的分布发生了改变。2.遵循Hückel规则：在共振结构中，π电子的分布应满足Hückel规则，即在一个共轭体系中，π电子优先占据能量较低的π轨道。3.简化表示：在共振结构中，可以省略原分子中的σ键和孤对电子，只保留π电子的分布。三、共振与非共振的区分共振与非共振结构的区分是本节课的难点。共振结构是指在共轭体系中，π电子分布的多种可能形式，而非共振结构则是指π电子分布的唯一形式。区分共振与非共振结构的方法如下：1.判断共轭体系的对称性：如果共轭体系具有对称性，如六元环、八元环等，则可能存在共振结构。如果共轭体系没有对称性，则通常为非共振结构。2.判断π电子的分布：在共振结构中，π电子的分布应满足Hückel规则，即π电子优先占据能量较低的π轨道。在非共振结构中，π电子的分布可能不满足Hückel规则。3.判断分子的稳定性：共振结构通常使得分子的稳定性提高，而非共振结构则可能导致分子不稳定。四、共振现象的原理及其对有机化合物性质的影响共振现象是指在共轭体系中，π电子的分布形式可以相互转换，从而影响分子的性质。共振现象的原理在于，共轭体系中的π电子可以在不同的共振结构之间进行分布，使得分子的能量降低，从而提高分子的稳定性。共振现象对有机化合物的性质产生重要影响，如：1.键能降低：共振结构中，π电子的分布形式的相互转换，使得分子的键能降低，从而提高分子的稳定性。2.键长缩短：共振结构中，π电子的分布形式的相互转换，使得分子的键长缩短，从而增大分子的键角。3.键角增大：共振结构中，π电子的分布形式的相互转换，使得分子的键角增大，从而提高分子的稳定性。4.分子极性变化：共振结构中，π电子的分布形式的相互转换，使得分子的极性发生变化，从而影响分子的化学反应性质。五、例题讲解与随堂练习1.判断给定的分子结构是否具有共振结构，并解释原因。2.根据给定的分子结构，绘制所有可能的共振结构。3.判断给定的共振结构是否合理，并解释原因。通过例题讲解与随堂练习，学生可以更好地理解共振与非共振结构的概念，并能够运用相关知识解决实际问题。六、板书设计1.共轭键的定义与特点：共轭键、特点2.共振结构的绘制：共振结构、绘制方法3.共振与非共振结构的区分：共振、非共振、区分方法通过板书设计，学生可以更加清晰地理解共振与非共振结构的概念，并为课堂讲解提供直观的辅助。七、作业设计作业设计应针对本节课的重点内容，加强对共振与非共振结构的理解。本节课程教学技巧和窍门一、语言语调1.使用生动的语言和形象的比喻，如将共轭键比作“电子云的舞蹈”，使抽象的概念更易于理解。2.在讲解共振结构时，强调“π电子的自由移动”，以帮助学生想象共振结构中电子的分布。3.通过变化语调，突出共振与非共振结构的区别，使学生更加关注重点内容。二、时间分配1.合理分配课堂时间，确保每个部分的教学内容都有足够的讲解和练习时间。2.在讲解共振与非共振结构时，留出时间让学生绘制实例，以加深理解。3.留出一定时间进行课堂小结，巩固所学内容。三、课堂提问1.通过提问引导学生思考共轭键的特点，如“共轭键的形成需要满足哪些条件？”2.在讲解共振结构时，提问学生“共振结构如何影响分子的稳定性？”以促进学生的思考。3.鼓励学生提出问题，及时解答学生的疑问，确保学生对共振与非共振结构的理解。四、情景导入1.以苯分子的结构为例，引导学生思考共轭键的概念，如“为什么苯分子具有独特的稳定性？”2.通过实际例子，如某些有机化合物的结构，引入共振与非共振结构的概念。3.引导学生关注共振现象在实际应用中的重要性，