“煤的干餾 苯”教學設計及教學反思

“煤的干餾 苯”教學設計及教學反思化學組 張靖一、教材分析1、教材地位及作用有關(guān)苯的內(nèi)容安排在魯教版化學2 (必修) 教材中,這一節(jié)內(nèi)容課題為煤的干餾 苯，教材先簡單介紹了煤綜合利用的三種重要的方法：煤的干餾、氣化、液化方法。由于苯是從煤經(jīng)過干餾后的產(chǎn)物煤焦油中提取出來的成分，接下來很自然地介紹苯的相關(guān)內(nèi)容。教材先直接給出苯的分子式和結(jié)構(gòu)式,通過“活動與探究”欄目引入驗證苯物理性質(zhì)和苯結(jié)構(gòu)的實驗;再給出苯的物理性質(zhì)和苯的結(jié)構(gòu)特征;苯分子中的6 個碳原子之間的鍵完全相同,是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵。并在這基礎上指出苯的化學性質(zhì)特點是：比烯烴穩(wěn)定,但在一定條件下可與某些物質(zhì)發(fā)生化學反應,其中列舉了苯與溴、硝酸的反應; 用文字介紹了苯與氫氣能反應。最后通過“科學史話”欄目介紹了苯的研究史,對學生進行思想品德教育。從整體上看,教材內(nèi)容雖然簡單,但體現(xiàn)了新課標的要求和認識物質(zhì)的規(guī)律。于是我將“苯分子的結(jié)構(gòu)”這一教學內(nèi)容設計成為探究性活動,讓學生經(jīng)歷類似于科學家研究問題的情境和過程, 從中學習科學探究的方法和思想, 體驗科學探究的樂趣, 培養(yǎng)學生的科學探究能力。 在苯之前,學生已學習了飽和烴與不飽和烴典型代表物的性質(zhì)，烷烴的代表物甲烷，不飽烴中以乙烯和乙炔為代表。知道烷烴的特征反應是: 與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應。 官能團碳碳雙健、碳碳叁鍵的特征反應是: 加成反應, 例如使溴水褪色, 與氫氣在一定條件下發(fā)生加成反應， 氧化反應, 例如使酸性高錳酸鉀溶液褪色，而且能根據(jù)有機結(jié)構(gòu)理論寫出簡單的同分異構(gòu)體。這為探究苯的結(jié)構(gòu)并根據(jù)苯的結(jié)構(gòu)推測苯的性質(zhì)打下了基礎。2、新課標要求分析了解重要有機物的主要性質(zhì)和應用,滿足公民對基本科學素養(yǎng)的要求;掌握學習有機物的規(guī)律和研究方法,為以后進一步學習有機化學打下知識基礎和能力基礎。具體目標為: 知識與技能目標能說出苯的主要物理性質(zhì);了解苯的結(jié)構(gòu)特點及證明方法;理解苯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系;知道苯的燃燒現(xiàn)象及在一定條件下能與溴和濃硝酸發(fā)生取代反應、能與氫氣發(fā)生加成反應 過程與方法目標學會認識物質(zhì)物理性質(zhì)的一般方法和科學探究的基本方法;培養(yǎng)學生的觀察能力、邏輯推理能力及發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力 情感態(tài)度與價值觀目標認識結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)的辨證關(guān)系;培養(yǎng)勇于創(chuàng)新的科學精神和實事求是的科學態(tài)度3、重點、難點分析 教學重點：苯結(jié)構(gòu)的認識及苯的取代反應與加成反應 教學難點：苯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系、苯的性質(zhì)與飽和烴、不飽和烴性質(zhì)的關(guān)系二、 教材處理和教學方法分析:根據(jù)教材的編排特點、新課標的要求和學生的實際情況,本節(jié)課先簡單介紹煤的綜合利用方法，動畫模擬煤干餾的過程，從煤干餾的產(chǎn)品煤焦油中引出苯。然后播放編制的錄音：英國科學家法拉第發(fā)現(xiàn)了苯。再按照科學家是如何對一種未知物進行深入認識的思路展開教學。即以探究苯的物理性質(zhì)為切入點、通過相對分子質(zhì)量等條件進而確定苯的分子式，再根據(jù)已具備的知識就分子式來推測可能結(jié)構(gòu)，最后以實驗來求證并產(chǎn)生認知沖突，契時介紹凱庫勒對苯的發(fā)現(xiàn)史及凱庫勒式，并讓學生總結(jié)凱庫勒的探究思路從而對學生進行科學探究方法的教育。再展示現(xiàn)代科學家對苯結(jié)構(gòu)的研究最終使學生對苯的結(jié)構(gòu)形成正確的意義建構(gòu)。最后通過介紹苯能發(fā)生取代反應，加成反應的實事，以便強化學生對苯的結(jié)構(gòu)的深刻理解。在整個教學過程中始終以問題為出發(fā)點,突出重點、突破難點,把三維目標的落實融合于學生的學習過程中,力求通過學生的學習活動實現(xiàn)三維目標。教學方法：科學探究法三、教學過程設計1、導入新課： （1）動畫模擬煤干餾的過程，從煤干餾的產(chǎn)品煤焦油中引出苯。（2）播放編制好的錄音：英國科學家法拉第對苯的發(fā)現(xiàn)：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)生濃厚的興趣，他花了整整五年時間提取這種液體，從中得到了苯：一種無色油狀液體。設計意圖：以史為鑒,滲透化學史教育，激發(fā)學生學習的興趣和學習動機，又引發(fā)學生對新知識的探求情感2、實驗探究苯的物理性質(zhì)（完成教材中設計的探究實驗，第三個為補充實驗），并要求學生通過實驗現(xiàn)象來歸納苯的物理性質(zhì) 實驗 (1) 在一試管中倒入1ml苯，觀察苯的顏色與狀態(tài)，認識苯在常溫下的顏色和狀態(tài);(2) 再向試管中加入3ml水，振蕩后靜置，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。振蕩,發(fā)現(xiàn)溶液渾濁,靜置分層,說明苯不溶于水,密度比水小。(3) 往另一支試管中加入2mL 酒精,振蕩,溶液不分層,說明了什么?設計意圖：通過實驗增強學生對苯的感性認識，學會從現(xiàn)象中分析得出結(jié)論，加深對苯的物理性質(zhì)的建構(gòu)。思考有三只失去標簽的試劑瓶,裝有苯、水、酒精,不用其它任何試劑,你能鑒別它們嗎?3、苯分子結(jié)構(gòu)的探究（1）苯分子式的確定設計情景：法拉第發(fā)現(xiàn)苯以后,法國化學家日拉爾立即對苯的組成進行測定,他發(fā)現(xiàn)苯僅有碳、氫兩種元素組成,其中碳元素的質(zhì)量分數(shù)為92. 3 % ,苯蒸氣的密度為同溫同壓下乙炔的3 倍,你能確定苯的分子式嗎? 設計意圖：運用以前甲烷分子式確定的方法來解決此問題，培養(yǎng)學生對知識的靈活遷移能力，另外讓學生進一步熟悉對一種未知有機物分子式確定的常用方法。（2）由分子式對結(jié)構(gòu)的推測，嘗試書寫苯可能的結(jié)構(gòu)設計思考題：1、C6H6與飽和的烷烴相比，差多少個H？2、如只含有C = C，應該有多少個雙鍵？如果只含有C C，應該有多少個三鍵？3、根據(jù)“碳四價學說”和“碳鏈學說”以及我們學的烷烴、烯烴和炔烴中其結(jié)構(gòu)式書寫的經(jīng)驗,請你寫出苯分子可能的鏈狀結(jié)構(gòu)簡式？設計意圖：讓學生先對1、2兩小題思考，是為后面第3小題的分析埋下伏筆，以降低學生解決時的難度。其中第3小題設計中若讓學生書寫環(huán)狀結(jié)構(gòu)從我的教學嘗試來看對高一的學生難度太大，學生的積極性會大大受挫。因此不可一步到位。 組織學生討論 分組討論后由小組代表寫出可能的結(jié)構(gòu)簡式:A. CH C CH2 CH2 C CHB. CH3 C C C C CH3C. CH2 = CHCH = CHC CHD. CH C CH(CH3) C CHE. CH2 = C = C = CHCH = CH2F. 經(jīng)過討論:A E 式都符合要求,但E 式含累積雙鍵,明確告訴學生不穩(wěn)定,AD 式較合理。故意設疑到底是哪一種，難道四種都有可能，通過什么樣的措施才能進行驗證？這時激起了學生強烈的探究欲望，學生自然地想到含C = C 和C C的物質(zhì)可用溴水或酸性的KMnO4溶液驗證。（3）苯分子鏈狀結(jié)構(gòu)的否定 學生實驗 1、試管中加入2mL苯，滴幾滴酸性高錳酸鉀溶液，振蕩后靜置。不褪色。2、試管中加入2mL苯，加入1mL溴水，振蕩后靜置。溴水分兩層，上層橙紅色，下層無色，發(fā)生了萃取現(xiàn)象。學生小結(jié) 苯不能使酸性的KMnO4 溶液和溴水褪色,說明苯分子中不含C = C 和C C ,上述結(jié)構(gòu)都不合理。設計意圖：實事勝于雄辯，通過實驗使學生對苯的鏈狀結(jié)構(gòu)進行否定，并使學生產(chǎn)生認知沖突，激起學生的探究欲望。（4）老師講解凱庫勒式的由來凱庫勒式的發(fā)現(xiàn)史：凱庫勒一直在想著怎樣在教材中寫苯的結(jié)構(gòu)這一難題，然而百思不得其解，只好停筆，偎爐休息。他面對爐中飄忽不定的火苗陷入了沉思，不知不覺進入了夢鄉(xiāng)。朦朧之中，凱庫勒仿佛覺得有一些碳原子在自己的面前跳起舞來，它們排成蛇的形狀，一會兒在火焰中翻滾，一會兒卷曲起來，突然，原子“蛇”的頭咬住了自己的尾巴，形成一個環(huán)狀，不停地旋轉(zhuǎn)起來。凱庫勒猛然驚醒，根據(jù)夢中受到的啟示，他迅速畫起苯的封閉式結(jié)構(gòu)式來。經(jīng)過若干次的修正，最后他決定用六角環(huán)狀結(jié)構(gòu)來描述苯的分子結(jié)構(gòu)。德國化學家凱庫勒由于揭開這個謎而名垂青史。設計意圖：通過化學史的介紹，讓學生學會傾聽,對重大化學成就進行情緒體驗，對偉大的化學家杰出成就表示崇敬，激發(fā)學生崇尚科學的精神。（5）引導學生對苯分子結(jié)構(gòu)的正確認識A、引導學生對凱庫勒式的正確認識;老師板書凱庫勒式，提問學生從結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的聯(lián)系角度來分析凱庫勒式，學生自然會產(chǎn)生認知沖突：從凱庫勒式中看出含有不飽和鍵,應能使溴水和酸性的KMnO4 溶液褪色,這與前面實驗事實相矛盾。老師趁機解釋對凱庫勒式認識。B、展示苯的球棍模型和比擬模型以增強學生的直觀體驗;C、科學認識苯的結(jié)構(gòu);投影現(xiàn)代科學對苯分子的結(jié)構(gòu)研究:1. 苯分子為平面六邊形結(jié)構(gòu),分子中的六個碳原子和六個氫原子均在同一平面2. 各個鍵角都是1203. 苯分子中碳碳鍵的鍵長為1. 40 10 - 10m ,介于單鍵(1. 54 10 - 10m) 和雙鍵(1. 33 10 - 10m) 之間引導學生推理得出結(jié)論根據(jù)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，從現(xiàn)代科學對苯分子的結(jié)構(gòu)研究可以得出：苯分子里6個C原子之間的鍵完全相同，是一種介于單鍵和雙鍵之間的特殊(獨特)的鍵。應該既具有飽和烴的性質(zhì)，又具有不飽烴的性質(zhì)。4、通過實驗實事加深對苯的結(jié)構(gòu)認識，并掌握苯的化學性質(zhì)的特殊性蘇教版教材直接給出反應方程式，對這些實驗并沒有要求演示，旨在通過這些實驗事實加深學生對苯結(jié)構(gòu)的認識。因此在教學時可通過動畫模擬反應的機理，讓學生知道反應的機理和類型即可。動畫模擬 1、苯與液溴在鐵粉催化下發(fā)生取代反應；2、苯的硝化反應；演示苯的燃燒；講解苯在特殊條件下可與氫氣發(fā)生加成反應，并書寫方程式引導學生歸納苯的化學性質(zhì)苯的性質(zhì)較穩(wěn)定，在一定條件下該既能發(fā)生飽和烴的特征反應（取代反應），又能發(fā)生不飽和烴的特征反應（加成反應）?？傊?，苯的性質(zhì)表現(xiàn)為能氧化，易取代，難加成這樣的特點。5、小結(jié)本節(jié)課主要是探究苯的結(jié)構(gòu)，再由結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，通過實驗驗證苯的化學性質(zhì)，苯是易取代，能加成，難氧化。6、作業(yè)課后作業(yè)：課本P75 第5題 四、板書設計 二煤的干餾 苯1煤的干餾定義：將煤隔絕空氣加強熱使其分解，叫做煤的干餾。2苯苯的物理性質(zhì)無色有特殊氣味有毒的液體，密度比水小，難溶于水，沸點為80.5,熔點5.5苯的結(jié)構(gòu)介于單鍵和雙鍵特殊的價鍵凱庫勒式：苯的化學性質(zhì)取代反應+Br2（Fe）Br+HBr濃H2SO4NO2+HNO3+H2O水浴55-60催化劑加成反應+3H2用途有機溶劑化工原料五、教學反思 自我評價本節(jié)課有效有效教學策略反映在課題引入、探究式教學方法、知識的切入點上等細節(jié)上?！氨健币还?jié)內(nèi)容采用了探究式教學方式，通過在教學中創(chuàng)設一種類似科學研究的情景, 讓學生親自參