2019-2020年高中化學 第二節(jié) 來自石油和煤的兩種基本化工原料教學設計 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中化學 第二節(jié) 來自石油和煤的兩種基本化工原料教學設計 新人教版必修2【教材分析】本節(jié)課的內(nèi)容位于化學必修2的第三章的第二節(jié)來自石油和煤的兩種基本化工原料。苯是一種重要的有機化工原料，苯又是芳香烴化合物中最簡單、最基本的一個物質(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。其中，苯結(jié)構(gòu)中特殊的化學鍵決定了苯的化學性質(zhì)是教學的重點內(nèi)容，但真正用雜化軌道理論及價鍵理論中的大鍵來解釋苯分子的結(jié)構(gòu)那又是選修3中的內(nèi)容，所以此時只要引導學生結(jié)合前面第一章中所學的化學鍵的知識，把苯中的化學鍵理解為是介于單雙鍵之間的一種特殊的化學鍵即可。同時，學習必要的化學實驗技能，體驗和了解化學科學研究的一般過程和方法，是新課標的要求，因此在這里有必要借助一些有關(guān)苯的性質(zhì)的實驗來討論一些重要實驗裝置的作用，以培養(yǎng)學生的實驗技能，但實驗設計要考慮到苯的毒性?！緦W情分析】此時，學生剛學有機，有著強烈的好奇心和探索的欲望，我們應充分抓住這一點進行引導探究式教學，多做實驗、多設計探究活動，充分激發(fā)學生自主學習的意識。 學生在學習“苯”之前已學習了烷烴甲烷、烯烴乙烯，初步掌握了碳碳單鍵、碳碳雙鍵的一些特征反應，少部分學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”，這正為“后續(xù)學習”奠定了必要的知識基礎。我們應引導學生對比前面剛剛學過的甲烷和乙烯的性質(zhì)得出苯的獨特的性質(zhì)，幫助他們建立有機物“結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途”的認識關(guān)系，逐步熟悉研究有機物的一般方法。需要注意，此時學生有機知識儲備并不多，更談不上知識的綜合整理，因此教學中應注意不能隨意增加難度，隨意補充知識如苯的磺化反應等，更不能將知識面拓展到苯的同系物甚至芳香烴，這樣會加重學生的負擔，使學生對學習產(chǎn)生畏難情緒?！窘虒W目標】知識與技能：知道苯的分子結(jié)構(gòu)，了解苯的來源和物理性質(zhì)，了解苯的可燃性、穩(wěn)定性、取代反應等化學性質(zhì)及主要用途和毒性。過程與方法：通過實物展示、學生自學及趣味實驗演示了解苯的物理性質(zhì)；通過對苯分子式的可能結(jié)構(gòu)的分析，然后實驗探究，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)，體驗科學探究的過程；通過實驗演示、實驗錄像及動畫模擬，理解苯的化學性質(zhì)，同時通過重要實驗裝置的探討培養(yǎng)實驗技能；通過學生上網(wǎng)查閱資料、同學的生活經(jīng)驗介紹以及老師組織的討論來了解苯的用途、毒性和減少苯對人體傷害的措施。情感態(tài)度與價值觀：通過多樣化的教學手段來激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)學生嚴謹求實、自主探究的科學精神；通過對 “誰發(fā)現(xiàn)了苯的結(jié)構(gòu)？”史實真實性的追究，培養(yǎng)學生實事求是、誠實質(zhì)樸的科學品質(zhì)。【教學重難點】苯的結(jié)構(gòu)探究；了解苯的化學性質(zhì)?！窘虒W準備】課前單獨布置家中有上網(wǎng)條件的學生去查閱苯的用途和毒性。課前對全班同學布置思考題，寫出C6H6的可能結(jié)構(gòu)式。準備實驗：苯的燃燒；苯用冰水冷卻；苯和溴水反應；苯和酸性高錳酸鉀溶液反應。準備分子模型：甲烷；乙烯；苯。苯的溴代、硝化反應的實驗錄像及反應機理動畫模擬；苯的氫化反應的動畫模擬；苯結(jié)構(gòu)的有關(guān)資料。【教學過程】教師活動學生活動設計意圖【新課引入】“有人說我笨，其實并不笨；脫去竹笠換草帽，化工生產(chǎn)逞英豪”，猜一字。（苯)傾聽、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世紀歐洲許多國家都使用煤氣照明，煤氣通常是壓縮在桶里貯運的，人們發(fā)現(xiàn)這種桶里總有一種油狀液體，但長時間無人問津。英國科學家法拉第對這種液體產(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。這種液體實際上就是苯 一種無色油狀液體。苯是一種重要的有機化工原料和有機溶劑，我們國內(nèi)年需求量就達200萬噸以上，且年均5%的增長率。同時，它又因為它的毒性、它在建筑裝潢材料中廣泛使用而讓老百姓們對它談之色變、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以苯的發(fā)現(xiàn)史和社會生活中發(fā)生的重大事件入手，激發(fā)學生對苯的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的探究欲望，激發(fā)學生探究學習的興趣。讓學生能一分為二地認識苯的用途和危害，即引導學生辯證的看待事物；同時增強學生的綠色環(huán)保意識和參與解決社會問題的意識，增強社會責任感?！菊故尽恳黄考儍舻谋教骄?：認識苯的物理性質(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、標準狀況下，1mol苯是22.4L嗎？2、冬天時，試劑瓶中苯會結(jié)冰，請幫老師想想辦法，如何從試劑瓶中取用苯？引導學生觀察，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、預測現(xiàn)象觀察驗證結(jié)果解釋原因再思考、討論得出結(jié)論苯的熔點5.5。C，而冰水混合物為0。C，所以苯凝為無色晶體。標況下苯的狀態(tài)決定了1mol與22.4L無關(guān)用熱毛巾捂或水浴加熱一會讓苯融化再取用，而不是砸碎取用。進一步激發(fā)學生的求知欲從一個簡單的實驗引出了對不同溫度下苯的狀態(tài)的思考。再聯(lián)系到平時解題時容易錯誤的問題忽視溫度與狀態(tài)的聯(lián)系，較為自然的給學生留下深刻印象。最后再聯(lián)系到一個冬天苯試劑取用問題，雖貌似簡單但體現(xiàn)出一個學以致用的理念，引導學生善于用學過的知識解決實際問題，所以這里花兩三分鐘的時間還是值得的。【設問】法拉第發(fā)現(xiàn)苯以后，立即對苯的組成進行測定，他發(fā)現(xiàn)苯僅由碳、氫兩種元素組成，其中碳的質(zhì)量分數(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，請確定苯的分子式。求算苯的分子式：檢查學生對有機物組成的基本計算方法掌握情況。【設問】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世紀德國著名的化學家凱庫勒對苯的結(jié)構(gòu)做了深入研究。凱庫勒關(guān)于苯結(jié)構(gòu)提出的假說苯的6個碳形成環(huán)狀閉鏈（六角環(huán)）。苯環(huán)中的碳碳鍵單、雙鍵交替。請同學們據(jù)此假設書寫苯的結(jié)構(gòu)式。學生在教師的指導下，分析所給的信息資料得出結(jié)論1、分子式：C6H6最簡式：CH2、結(jié)構(gòu)式：凱庫勒式結(jié)構(gòu)簡式： 對學生進行化學史教育，同時教育學生科學研究需要不畏艱難的科學探索精神。假說1根據(jù)事實提出，很快被證實：苯的一元溴代物只有一種。他的兒子小帕金以實驗證實環(huán)狀結(jié)構(gòu)的假設。假說2遇到麻煩。按假說2推知，苯的鄰位二元取代物應有兩種（同分異構(gòu)體）然而實驗結(jié)果苯的鄰位二元取代物只有1種。凱庫勒的假說2暴露出缺陷。1872年凱庫勒又提出了補充假說：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、關(guān)注、思考、回答”體會單、雙鍵交替變換的結(jié)果是六個碳碳鍵逐漸趨于平均化，它們的鍵長和鍵角都相等，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特的鍵。進一步體會苯分子的結(jié)構(gòu)特點。 投 影 1.1935年，詹斯用X射線衍射法證實苯環(huán)呈平面的正六邊形。凱庫勒的假說1被確認為是反映客觀事實的假設。2.經(jīng)修正的凱庫勒假說，逐漸被現(xiàn)代化學理論所采用。3.科學實驗測得苯分子中的六個碳碳鍵完全相同，是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵為了紀念凱庫勒仍采用凱庫勒式，但苯中無單、雙鍵交替的鍵。學生在教師的指導下，分析所給的信息資料得出結(jié)論結(jié)構(gòu)簡式： 結(jié)構(gòu)特點：平面正六邊形，所有碳碳鍵等長，是一種介于單雙鍵之間的獨特的化學鍵。所有原子共平面1、 培養(yǎng)學生獲取信息分析信息處理信息的能力，使學生認識到科研本身就是漫長而艱難的過程，必須付出辛勤和不懈的努力。2、 使學生認識到新技術(shù)對科學發(fā)展的重要推動作用，鼓勵學生不斷探索自然界的奧秘。3、 可補充介紹如下數(shù)據(jù)，幫助理解苯的結(jié)構(gòu)：鍵角120。 ， 平均化的碳碳鍵長是1.410-10m 而CC： 1.3310-10mC-C：1.5410-10m引導學生分析討論得出苯的真實結(jié)構(gòu)，并結(jié)合模型講解。培養(yǎng)學生實事求是、誠實質(zhì)樸的科學品質(zhì)。探究2：【設問】可設計怎樣的實驗來證明苯分子中無碳碳雙鍵？ 能否可使溴水褪色（發(fā)生加成反應）？能否可使酸性高錳鉀溶液褪色（發(fā)生氧化反應）？【學生討論設計實驗方案】學生分組展開討論進行實驗驗證：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驗觀察分析現(xiàn)象積極思考得出結(jié)論引導學生體會物質(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。【設問】根據(jù)苯的特殊結(jié)構(gòu)預測苯的特殊性質(zhì)？學生利用“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、可燃性知識的遷移【動畫演示】苯和溴的反應、苯的硝化反應。講解取代反應、加成反應、氧化反應回顧現(xiàn)象并分析積極思考得出結(jié)論【三組活動】活動1：觀看實驗的錄像和反應機理的動畫演示1、苯的取代反應 (1)溴代反應 觀察產(chǎn)物的性質(zhì)。(2)硝化反應觀察產(chǎn)物的性質(zhì)。討論水浴加熱的優(yōu)點和長導管的作用?；顒?：觀看動畫演示2、苯的加成反應 + 3H2 看動畫思考、分析討論得結(jié)論（由學過的甲烷和氯氣的取代反應來理解苯和液溴的取代反應，強化反應條件，并與乙烯和溴水的反應進行比較。）把新教材已刪去的污染大、毒性強的演示實驗在實驗室通風櫥中做拍成錄像放給學生看，增強感性認識。對重要的實驗操作進行討論分析，增強學生對實驗的理解分析能力。用動畫模擬反應機理把抽象難理解的理論知識簡單形象化，便于學生掌握?；顒?：結(jié)合實驗的現(xiàn)象書寫方程式并討論現(xiàn)象。3、苯的氧化反應(1)2C6H6+15O212CO2 +6H2O (2)不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化苯燃燒的現(xiàn)象對比甲烷和乙烯，濃烈黑煙是因為含碳量高苯較穩(wěn)定，難以被酸性高錳酸鉀氧化。引導學生透過燃燒現(xiàn)象的不同找出內(nèi)因含碳量的不同，以培養(yǎng)學生“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”的分析問題的能力。【小結(jié)】苯的化學性質(zhì)：能燃燒，難取代，難加成把事物的最重要特征用簡單的幾個字來概括，把本課的知識重點理清，便于學生記憶掌握。通過不斷歸納總結(jié)，達到讓學生溫故知新的目的，訓練學生掌握好的學習方法?！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)的主要場所，查閱資料并與他人討論這些物質(zhì)對環(huán)境可能產(chǎn)生的影響，提出防護建議。到相關(guān)網(wǎng)站查閱相關(guān)資料，在全班同學進行討論、交流。承上啟下，學以致用。【教學反思】本節(jié)課運用新課程的教育理念，以學生為中心，從學生生活實際和已有知識出發(fā)，從實驗開始，組織教學內(nèi)容，建立有機物“組成結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途”的關(guān)系，在一定的情境中讓學生通過協(xié)作、討論、交流和師生的幫助，充分發(fā)揮了學生的主體作用，激發(fā)了學生的學習興趣，學生始終處于思維活躍的狀態(tài)，探究意識非常強烈，學生的觀察能力、邏輯思維能力和實驗能力都得到了較好的訓練，培養(yǎng)了學生以實驗事實為依據(jù)、嚴謹求實、敢于創(chuàng)新的科學精神，提高了教學效率，達到了以培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為宗旨的目的。