2019-2020年高中化學(xué) 第二節(jié) 來(lái)自石油和煤的兩種基本化工原料教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中化學(xué) 第二節(jié) 來(lái)自石油和煤的兩種基本化工原料教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版必修2【教材分析】本節(jié)課的內(nèi)容位于化學(xué)必修2的第三章的第二節(jié)來(lái)自石油和煤的兩種基本化工原料。苯是一種重要的有機(jī)化工原料,苯又是芳香烴化合物中最簡(jiǎn)單、最基本的一個(gè)物質(zhì),掌握了苯的性質(zhì)可以為后面選修5中系統(tǒng)的研究芳香烴及其衍生物打下良好的基礎(chǔ)。其中,苯結(jié)構(gòu)中特殊的化學(xué)鍵決定了苯的化學(xué)性質(zhì)是教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,但真正用雜化軌道理論及價(jià)鍵理論中的大鍵來(lái)解釋苯分子的結(jié)構(gòu)那又是選修3中的內(nèi)容,所以此時(shí)只要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合前面第一章中所學(xué)的化學(xué)鍵的知識(shí),把苯中的化學(xué)鍵理解為是介于單雙鍵之間的一種特殊的化學(xué)鍵即可。同時(shí),學(xué)習(xí)必要的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能,體驗(yàn)和了解化學(xué)科學(xué)研究的一般過(guò)程和方法,是新課標(biāo)的要求,因此在這里有必要借助一些有關(guān)苯的性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)來(lái)討論一些重要實(shí)驗(yàn)裝置的作用,以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,但實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要考慮到苯的毒性?!緦W(xué)情分析】此時(shí),學(xué)生剛學(xué)有機(jī),有著強(qiáng)烈的好奇心和探索的欲望,我們應(yīng)充分抓住這一點(diǎn)進(jìn)行引導(dǎo)探究式教學(xué),多做實(shí)驗(yàn)、多設(shè)計(jì)探究活動(dòng),充分激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)。 學(xué)生在學(xué)習(xí)“苯”之前已學(xué)習(xí)了烷烴甲烷、烯烴乙烯,初步掌握了碳碳單鍵、碳碳雙鍵的一些特征反應(yīng),少部分學(xué)生甚至還有碳碳叁鍵及環(huán)的概念,具備了一定的“先備知識(shí)”,這正為“后續(xù)學(xué)習(xí)”奠定了必要的知識(shí)基礎(chǔ)。我們應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比前面剛剛學(xué)過(guò)的甲烷和乙烯的性質(zhì)得出苯的獨(dú)特的性質(zhì),幫助他們建立有機(jī)物“結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途”的認(rèn)識(shí)關(guān)系,逐步熟悉研究有機(jī)物的一般方法。需要注意,此時(shí)學(xué)生有機(jī)知識(shí)儲(chǔ)備并不多,更談不上知識(shí)的綜合整理,因此教學(xué)中應(yīng)注意不能隨意增加難度,隨意補(bǔ)充知識(shí)如苯的磺化反應(yīng)等,更不能將知識(shí)面拓展到苯的同系物甚至芳香烴,這樣會(huì)加重學(xué)生的負(fù)擔(dān),使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏難情緒。【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能:知道苯的分子結(jié)構(gòu),了解苯的來(lái)源和物理性質(zhì),了解苯的可燃性、穩(wěn)定性、取代反應(yīng)等化學(xué)性質(zhì)及主要用途和毒性。過(guò)程與方法:通過(guò)實(shí)物展示、學(xué)生自學(xué)及趣味實(shí)驗(yàn)演示了解苯的物理性質(zhì);通過(guò)對(duì)苯分子式的可能結(jié)構(gòu)的分析,然后實(shí)驗(yàn)探究,再根據(jù)提供的信息資料分析最后得出苯的特殊結(jié)構(gòu),體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程;通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示、實(shí)驗(yàn)錄像及動(dòng)畫(huà)模擬,理解苯的化學(xué)性質(zhì),同時(shí)通過(guò)重要實(shí)驗(yàn)裝置的探討培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能;通過(guò)學(xué)生上網(wǎng)查閱資料、同學(xué)的生活經(jīng)驗(yàn)介紹以及老師組織的討論來(lái)了解苯的用途、毒性和減少苯對(duì)人體傷害的措施。情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過(guò)多樣化的教學(xué)手段來(lái)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、自主探究的科學(xué)精神;通過(guò)對(duì) “誰(shuí)發(fā)現(xiàn)了苯的結(jié)構(gòu)?”史實(shí)真實(shí)性的追究,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、誠(chéng)實(shí)質(zhì)樸的科學(xué)品質(zhì)?!窘虒W(xué)重難點(diǎn)】苯的結(jié)構(gòu)探究;了解苯的化學(xué)性質(zhì)?!窘虒W(xué)準(zhǔn)備】課前單獨(dú)布置家中有上網(wǎng)條件的學(xué)生去查閱苯的用途和毒性。課前對(duì)全班同學(xué)布置思考題,寫(xiě)出C6H6的可能結(jié)構(gòu)式。準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn):苯的燃燒;苯用冰水冷卻;苯和溴水反應(yīng);苯和酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)。準(zhǔn)備分子模型:甲烷;乙烯;苯。苯的溴代、硝化反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)錄像及反應(yīng)機(jī)理動(dòng)畫(huà)模擬;苯的氫化反應(yīng)的動(dòng)畫(huà)模擬;苯結(jié)構(gòu)的有關(guān)資料?!窘虒W(xué)過(guò)程】教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【新課引入】“有人說(shuō)我笨,其實(shí)并不笨;脫去竹笠換草帽,化工生產(chǎn)逞英豪”,猜一字。(苯)傾聽(tīng)、關(guān)注、思考、回答”(激趣,加深“笨”與“苯”的區(qū)別)【講述】苯的發(fā)現(xiàn)史:苯是怎樣被發(fā)現(xiàn)的呢?19世紀(jì)歐洲許多國(guó)家都使用煤氣照明,煤氣通常是壓縮在桶里貯運(yùn)的,人們發(fā)現(xiàn)這種桶里總有一種油狀液體,但長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人問(wèn)津。英國(guó)科學(xué)家法拉第對(duì)這種液體產(chǎn)生濃厚興趣,他用蒸餾的方法將這種油狀液體分離,得到另一種液體。這種液體實(shí)際上就是苯 一種無(wú)色油狀液體。苯是一種重要的有機(jī)化工原料和有機(jī)溶劑,我們國(guó)內(nèi)年需求量就達(dá)200萬(wàn)噸以上,且年均5%的增長(zhǎng)率。同時(shí),它又因?yàn)樗亩拘?、它在建筑裝潢材料中廣泛使用而讓老百姓們對(duì)它談之色變、避之不及 警惕室內(nèi)裝修中的芳香殺手-苯 新車苯中毒致死案傾聽(tīng)以苯的發(fā)現(xiàn)史和社會(huì)生活中發(fā)生的重大事件入手,激發(fā)學(xué)生對(duì)苯的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的探究欲望,激發(fā)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的興趣。讓學(xué)生能一分為二地認(rèn)識(shí)苯的用途和危害,即引導(dǎo)學(xué)生辯證的看待事物;同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生的綠色環(huán)保意識(shí)和參與解決社會(huì)問(wèn)題的意識(shí),增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感?!菊故尽恳黄考儍舻谋教骄?:認(rèn)識(shí)苯的物理性質(zhì):1.觀察苯的色、態(tài),并小心聞味;2.試管中盛2 mL苯,然后加入2 mL水振蕩,觀察溶解情況及苯層位置;3.試管中盛2 mL苯,然后將試管放入冰水混合物中4.試管中盛1mL酒精,然后再加入1mL苯思考:1、標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol苯是22.4L嗎?2、冬天時(shí),試劑瓶中苯會(huì)結(jié)冰,請(qǐng)幫老師想想辦法,如何從試劑瓶中取用苯?引導(dǎo)學(xué)生觀察,根據(jù)查閱的有關(guān)數(shù)據(jù)資料和觀察加以總結(jié)思考、預(yù)測(cè)現(xiàn)象觀察驗(yàn)證結(jié)果解釋原因再思考、討論得出結(jié)論苯的熔點(diǎn)5.5。C,而冰水混合物為0。C,所以苯凝為無(wú)色晶體。標(biāo)況下苯的狀態(tài)決定了1mol與22.4L無(wú)關(guān)用熱毛巾捂或水浴加熱一會(huì)讓苯融化再取用,而不是砸碎取用。進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的求知欲從一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)引出了對(duì)不同溫度下苯的狀態(tài)的思考。再聯(lián)系到平時(shí)解題時(shí)容易錯(cuò)誤的問(wèn)題忽視溫度與狀態(tài)的聯(lián)系,較為自然的給學(xué)生留下深刻印象。最后再聯(lián)系到一個(gè)冬天苯試劑取用問(wèn)題,雖貌似簡(jiǎn)單但體現(xiàn)出一個(gè)學(xué)以致用的理念,引導(dǎo)學(xué)生善于用學(xué)過(guò)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,所以這里花兩三分鐘的時(shí)間還是值得的?!驹O(shè)問(wèn)】法拉第發(fā)現(xiàn)苯以后,立即對(duì)苯的組成進(jìn)行測(cè)定,他發(fā)現(xiàn)苯僅由碳、氫兩種元素組成,其中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.2%,苯蒸氣密度為同溫、同壓下乙炔(C2H2)氣體密度的3倍,請(qǐng)確定苯的分子式。求算苯的分子式:檢查學(xué)生對(duì)有機(jī)物組成的基本計(jì)算方法掌握情況?!驹O(shè)問(wèn)】苯的分子式為C6H6。我們可以看到苯比同數(shù)碳原子的烷烴C6H14少了很多氫原子,那么苯的結(jié)構(gòu)是怎樣的呢?【講述】19世紀(jì)德國(guó)著名的化學(xué)家凱庫(kù)勒對(duì)苯的結(jié)構(gòu)做了深入研究。凱庫(kù)勒關(guān)于苯結(jié)構(gòu)提出的假說(shuō)苯的6個(gè)碳形成環(huán)狀閉鏈(六角環(huán))。苯環(huán)中的碳碳鍵單、雙鍵交替。請(qǐng)同學(xué)們據(jù)此假設(shè)書(shū)寫(xiě)苯的結(jié)構(gòu)式。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,分析所給的信息資料得出結(jié)論1、分子式:C6H6最簡(jiǎn)式:CH2、結(jié)構(gòu)式:凱庫(kù)勒式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: 對(duì)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)史教育,同時(shí)教育學(xué)生科學(xué)研究需要不畏艱難的科學(xué)探索精神。假說(shuō)1根據(jù)事實(shí)提出,很快被證實(shí):苯的一元溴代物只有一種。他的兒子小帕金以實(shí)驗(yàn)證實(shí)環(huán)狀結(jié)構(gòu)的假設(shè)。假說(shuō)2遇到麻煩。按假說(shuō)2推知,苯的鄰位二元取代物應(yīng)有兩種(同分異構(gòu)體)然而實(shí)驗(yàn)結(jié)果苯的鄰位二元取代物只有1種。凱庫(kù)勒的假說(shuō)2暴露出缺陷。1872年凱庫(kù)勒又提出了補(bǔ)充假說(shuō):苯分子中碳碳單鍵與雙鍵不是固定的,而是以一定的頻率快速交替出現(xiàn)傾聽(tīng)、關(guān)注、思考、回答”體會(huì)單、雙鍵交替變換的結(jié)果是六個(gè)碳碳鍵逐漸趨于平均化,它們的鍵長(zhǎng)和鍵角都相等,因此苯分子中碳碳鍵既不同于單鍵也不同于雙鍵,而是介于單鍵和雙鍵之間的一種獨(dú)特的鍵。進(jìn)一步體會(huì)苯分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 投 影 1.1935年,詹斯用X射線衍射法證實(shí)苯環(huán)呈平面的正六邊形。凱庫(kù)勒的假說(shuō)1被確認(rèn)為是反映客觀事實(shí)的假設(shè)。2.經(jīng)修正的凱庫(kù)勒假說(shuō),逐漸被現(xiàn)代化學(xué)理論所采用。3.科學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)得苯分子中的六個(gè)碳碳鍵完全相同,是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的鍵為了紀(jì)念凱庫(kù)勒仍采用凱庫(kù)勒式,但苯中無(wú)單、雙鍵交替的鍵。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,分析所給的信息資料得出結(jié)論結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: 結(jié)構(gòu)特點(diǎn):平面正六邊形,所有碳碳鍵等長(zhǎng),是一種介于單雙鍵之間的獨(dú)特的化學(xué)鍵。所有原子共平面1、 培養(yǎng)學(xué)生獲取信息分析信息處理信息的能力,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科研本身就是漫長(zhǎng)而艱難的過(guò)程,必須付出辛勤和不懈的努力。2、 使學(xué)生認(rèn)識(shí)到新技術(shù)對(duì)科學(xué)發(fā)展的重要推動(dòng)作用,鼓勵(lì)學(xué)生不斷探索自然界的奧秘。3、 可補(bǔ)充介紹如下數(shù)據(jù),幫助理解苯的結(jié)構(gòu):鍵角120。 , 平均化的碳碳鍵長(zhǎng)是1.410-10m 而CC: 1.3310-10mC-C:1.5410-10m引導(dǎo)學(xué)生分析討論得出苯的真實(shí)結(jié)構(gòu),并結(jié)合模型講解。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、誠(chéng)實(shí)質(zhì)樸的科學(xué)品質(zhì)。探究2:【設(shè)問(wèn)】可設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)來(lái)證明苯分子中無(wú)碳碳雙鍵? 能否可使溴水褪色(發(fā)生加成反應(yīng))?能否可使酸性高錳鉀溶液褪色(發(fā)生氧化反應(yīng))?【學(xué)生討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】學(xué)生分組展開(kāi)討論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:將苯分別加入到溴水和高錳酸鉀溶液中,發(fā)現(xiàn)苯不能使溴水和高錳酸鉀褪色。得出結(jié)論:苯與不飽和烴的性質(zhì)有很大區(qū)別。苯分子的結(jié)構(gòu)中不存在碳碳雙鍵實(shí)驗(yàn)觀察分析現(xiàn)象積極思考得出結(jié)論引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)又反映結(jié)構(gòu)的辯證關(guān)系?!驹O(shè)問(wèn)】根據(jù)苯的特殊結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)苯的特殊性質(zhì)?學(xué)生利用“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的原理,總結(jié)苯可能具有的性質(zhì):1、能取代2、可加成3、可燃性知識(shí)的遷移【動(dòng)畫(huà)演示】苯和溴的反應(yīng)、苯的硝化反應(yīng)。講解取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)回顧現(xiàn)象并分析積極思考得出結(jié)論【三組活動(dòng)】活動(dòng)1:觀看實(shí)驗(yàn)的錄像和反應(yīng)機(jī)理的動(dòng)畫(huà)演示1、苯的取代反應(yīng) (1)溴代反應(yīng) 觀察產(chǎn)物的性質(zhì)。(2)硝化反應(yīng)觀察產(chǎn)物的性質(zhì)。討論水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)和長(zhǎng)導(dǎo)管的作用。活動(dòng)2:觀看動(dòng)畫(huà)演示2、苯的加成反應(yīng) + 3H2 看動(dòng)畫(huà)思考、分析討論得結(jié)論(由學(xué)過(guò)的甲烷和氯氣的取代反應(yīng)來(lái)理解苯和液溴的取代反應(yīng),強(qiáng)化反應(yīng)條件,并與乙烯和溴水的反應(yīng)進(jìn)行比較。)把新教材已刪去的污染大、毒性強(qiáng)的演示實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)櫥中做拍成錄像放給學(xué)生看,增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)。對(duì)重要的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行討論分析,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解分析能力。用動(dòng)畫(huà)模擬反應(yīng)機(jī)理把抽象難理解的理論知識(shí)簡(jiǎn)單形象化,便于學(xué)生掌握?;顒?dòng)3:結(jié)合實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象書(shū)寫(xiě)方程式并討論現(xiàn)象。3、苯的氧化反應(yīng)(1)2C6H6+15O212CO2 +6H2O (2)不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化苯燃燒的現(xiàn)象對(duì)比甲烷和乙烯,濃烈黑煙是因?yàn)楹剂扛弑捷^穩(wěn)定,難以被酸性高錳酸鉀氧化。引導(dǎo)學(xué)生透過(guò)燃燒現(xiàn)象的不同找出內(nèi)因含碳量的不同,以培養(yǎng)學(xué)生“透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)”的分析問(wèn)題的能力。【小結(jié)】苯的化學(xué)性質(zhì):能燃燒,難取代,難加成把事物的最重要特征用簡(jiǎn)單的幾個(gè)字來(lái)概括,把本課的知識(shí)重點(diǎn)理清,便于學(xué)生記憶掌握。通過(guò)不斷歸納總結(jié),達(dá)到讓學(xué)生溫故知新的目的,訓(xùn)練學(xué)生掌握好的學(xué)習(xí)方法?!菊n后探究】了解生活中可能接觸苯或含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)物質(zhì)的主要場(chǎng)所,查閱資料并與他人討論這些物質(zhì)對(duì)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響,提出防護(hù)建議。到相關(guān)網(wǎng)站查閱相關(guān)資料,在全班同學(xué)進(jìn)行討論、交流。承上啟下,學(xué)以致用。【教學(xué)反思】本節(jié)課運(yùn)用新課程的教育理念,以學(xué)生為中心,從學(xué)生生活實(shí)際和已有知識(shí)出發(fā),從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始,組織教學(xué)內(nèi)容,建立有機(jī)物“組成結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途”的關(guān)系,在一定的情境中讓學(xué)生通過(guò)協(xié)作、討論、交流和師生的幫助,充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生始終處于思維活躍的狀態(tài),探究意識(shí)非常強(qiáng)烈,學(xué)生的觀察能力、邏輯思維能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Χ嫉玫搅溯^好的訓(xùn)練,培養(yǎng)了學(xué)生以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、敢于創(chuàng)新的科學(xué)精神,提高了教學(xué)效率,達(dá)到了以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的目的。- 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