师：同学们，今天我们一起来学习高一人教版化学必修第二册第七章的学生实验活动八：搭建球棍模型，认识有机化合物分子结构的特点。希望通过本节课的学习，我们能达成以下目标：初步了解使用球棍模型研究有机化合物结构的方法；通过搭建甲烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型，分析其结构特点，并归纳碳原子的成键特点和各类烃分子中的化学键类型，加深对有机物分子结构的认识；通过搭建球棍模型，探究分子中含有4个碳原子的烃可能的结构，加深对有机物种类繁多原因的认识。
教材资料卡片栏目介绍了著名化学家鲍林使用模型研究物质结构的图片。球棍模型是一种实物模型，能呈现微观分子结构，便于我们了解分子中原子的结合方式与空间位置关系，获取更多结构信息。今天，我们效仿科学家，采用实物模型来认识有机化合物的分子结构。
大家观察球棍模型箱中的说明介绍，思考：球棍模型箱中的各种球棍代表什么原子、什么化学键？代表碳原子的黑球上不同孔位有什么意义？
生：黑球代表碳原子，白球代表氢原子，棍代表共价键，其中灰白色的棍代表单键，紫色的棍代表双键或三键。
师：了解了球棍模型，我们一起来搭建甲烷分子的球棍模型。大家先填写下表中甲烷的分子式和结构式。通过之前对甲烷的学习，我们知道甲烷的5个原子不在同一平面上，那甲烷分子在空间的结构究竟如何？我们搭建其球棍模型来一探究竟。请看视频。
（播放视频后）甲烷分子是正四面体空间结构，碳原子位于中心，四个氢原子位于四个顶点，四个碳氢键是极性键，键长相等，四个碳氢键之间的夹角相等，都是109度28分。四个氢原子在空间位置上是等同的，用一个氯原子取代任意一个氢原子都得到相同的物质，即一氯甲烷，没有同分异构体；用两个氯原子取代任意两个氢原子，也得到相同的物质，即二氯甲烷，同样没有同分异构体；三氯甲烷和四氯化碳也都是各自只有一种结构。
大家对搭建好的甲烷分子的球棍模型进行观察，分析其结构特点并记录在表格中。
生：甲烷分子结构特点如下：一、甲烷分子是正四面体空间结构，碳原子位于中心，4个氢原子位于4个顶点；二、4个碳氢键是极性键，键长相等；三、四个碳氢键之间的夹角相等，都是109度28分，四个氢原子在空间位置上是等同的，用一个氯原子取代任意一个氢原子都得到相同的物质，即一氯甲烷，没有同分异构体，用两个氯原子取代任意两个氢原子，也得到相同的物质，即二氯甲烷，没有同分异构体，同样三氯甲烷和四氯化碳都是各自只有一种结构。
师：为了书写方便，我们通常从平面位置关系的层面来表示甲烷和其他有机物的结构式。通过搭建球棍模型，我们要进一步从空间位置关系的层面来认识甲烷和其他有机物的分子结构。接着我们来搭建乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型。请大家先填写下表中乙烷、乙烯和乙炔的分子式和结构式，然后开始搭建活动，请看视频。
（播放视频后）乙烷分子是立体结构，键角109度28分。一个分子内有一个碳碳单键和6个碳氢键，6个氢原子的位置等同。乙烯分子是平面结构，键角120度，一个分子内有一个碳碳双键和4个碳氢键，四个氢原子的位置等同。乙炔分子是直线结构，键角180度，一个分子内有一个碳碳叁键和两个碳氢键，两个氢原子的位置等同。
大家对搭建好的乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型进行观察分析，说说它们的结构特点。
生：乙烷分子结构特点：一、乙烷分子是立体结构；二、键角109度28分；三、一个分子内有一个碳碳单键和6个碳氢键；四、六个氢原子的位置等同。乙烯分子结构特点：一、乙烯分子是平面结构；二、键角120度；三、一个分子内有一个碳碳双键和四个碳氢键，四个氢原子的位置等同。
师：乙烷分子和乙烯分子的空间结构明显不同，乙烷分子是立体结构，而乙烯分子是平面结构，那么引起两者结构不同的原因是什么呢？
生：从分子组成和结构来看，乙烯分子所含的氢原子数比乙烷少。碳碳单键在转变为碳碳双键的过程中，分子内的键角会变大，使得乙烷分子由原来的立体结构转变为乙烯分子的平面结构。
师：很好。再看看乙炔分子，它的结构有什么特点？
生：乙炔分子结构特点：一、乙炔分子是直线结构；二、键角180度；三、一个分子内有一个碳碳三键和两个碳氢键；四、两个氢原子的位置等同。
师：乙烯分子是平面结构，而乙炔分子是直线结构。那么引起两者结构不同的原因又是什么呢？
生：从分子组成和结构来看，乙炔分子所含的氢原子数比乙烯少，两个碳碳双键在转变为碳碳三键的过程中，分子内的键角会变大，使得乙烯分子由原来的平面结构转变为乙炔分子的直线结构。
师：通过以上有机物分子球棍模型的搭建，我们来归纳有机化合物中碳原子的成键特点和各类烃分子中的化学键类型。借助球棍模型，大家发现有机化合物中碳原子的成键有什么特点？