苯及其同系物的化學(xué)性質(zhì)

1、化學(xué)化工與環(huán)境工程學(xué)院教育實(shí)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)方案教學(xué)課題： 苯及其同系物的化學(xué)性質(zhì) 實(shí)習(xí)學(xué)校： 實(shí)習(xí)學(xué)生： 專業(yè)學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)老師： 2016年1月一教學(xué)設(shè)計(jì)分析1.教材分析本課時(shí)內(nèi)容選自魯教版高中化學(xué)選修模塊有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)之主題2烴及其衍生物的性質(zhì)與應(yīng)用。據(jù)普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)作為選修模塊，是考慮學(xué)生個(gè)性發(fā)展而設(shè)置，幫助學(xué)生根據(jù)興趣愛好自己選擇的一門學(xué)科，但卻在學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)過程中起著至關(guān)重要的作用。它旨在探討有機(jī)化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及作用。學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的方法，了解有機(jī)化學(xué)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步的貢獻(xiàn)。而苯又是有機(jī)化合物中至關(guān)重要的一類，它貫穿于整個(gè)有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的始終。因此，通過設(shè)計(jì)

2、本課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容，一是幫助學(xué)生在必修二對(duì)苯有簡(jiǎn)單的認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上完善對(duì)苯的全面認(rèn)識(shí)，使學(xué)生的認(rèn)知水平再上升到一個(gè)新的層次；二是讓學(xué)生學(xué)會(huì)通過實(shí)驗(yàn)探究苯的性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)素質(zhì)。而教師則要充分利用教學(xué)資源，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生提供充足的信息，排除學(xué)習(xí)過程中可能遇到的困擾，從而在教學(xué)過程中起關(guān)鍵的引導(dǎo)作用。2.教學(xué)內(nèi)容分析 本課時(shí)內(nèi)容共分三部分：一.與鹵素單質(zhì)、硝酸、濃硫酸的取代反應(yīng)；二是與氫氣的反應(yīng)；三是苯的同系物與酸性KMnO4溶液的反應(yīng)?？梢钥闯?，此部分內(nèi)容實(shí)驗(yàn)性較強(qiáng)，因此應(yīng)通過激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的興趣，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)苯的化學(xué)性質(zhì)，并能通過比較掌握烷烴、烯烴、炔烴的

3、有關(guān)知識(shí)，進(jìn)而幫助學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，增強(qiáng)其自主創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，形成科學(xué)的世界觀。3學(xué)情分析及設(shè)計(jì)思路 （1）學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu) 苯的化學(xué)性質(zhì)是學(xué)生在高三時(shí)學(xué)習(xí)的內(nèi)容，而此時(shí)，學(xué)生已經(jīng)對(duì)化學(xué)有了清晰地認(rèn)識(shí)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)探究過程有了整體把握，對(duì)實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)也已牢記在心。但是，即使掌握了基本操作技能，但動(dòng)手實(shí)踐能力仍需提高，并且對(duì)于復(fù)雜反應(yīng)的機(jī)理和探究過程還沒有成熟地認(rèn)識(shí)；所以對(duì)此部分內(nèi)容的教授應(yīng)注重進(jìn)一步提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正確嚴(yán)密地實(shí)驗(yàn)探究，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。 （2）通過對(duì)必修二中苯的初步學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了苯的物理性質(zhì)及能與HNO3發(fā)生取代反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)，了解了

4、苯的分子式及結(jié)構(gòu)式，知道了苯中存在介于碳碳單鍵及碳碳雙鍵之間的鍵；通過對(duì)前面烷烴及烯烴的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了烷烴中存在碳碳單鍵，容易發(fā)生取代反應(yīng)，而烯烴中存在碳碳雙鍵，容易發(fā)生加成反應(yīng)。以上知識(shí)為苯的化學(xué)性質(zhì)的探究做了鋪墊，并以此知識(shí)為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)進(jìn)一步探究苯的奧秘，從而對(duì)苯有整體把握，進(jìn)而探究苯的同系物的性質(zhì)，并為以后學(xué)習(xí)苯的衍生物做好知識(shí)準(zhǔn)備。 （3）教學(xué)設(shè)計(jì)理念 基于以上學(xué)情，及考慮到高三學(xué)生面對(duì)的各方面壓力，本課時(shí)內(nèi)容將以“有機(jī)物王國(guó)之趣事”童話故事為載體，以動(dòng)畫形式播放，將學(xué)生引入一個(gè)輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境中，并以一種愉悅的心情自主構(gòu)建對(duì)知識(shí)的理解；考慮到學(xué)生此時(shí)思維活躍，樂于接觸新奇

5、事物，從而可在教學(xué)過程中列入化學(xué)史，從而開擴(kuò)學(xué)生視野，使新知識(shí)更易植入學(xué)生頭腦中；另外，學(xué)生此時(shí)正處于情感價(jià)值觀形成的關(guān)鍵時(shí)期，教學(xué)中要充分認(rèn)識(shí)這一點(diǎn)，有效利用圖片和視頻，給學(xué)生強(qiáng)烈的視覺及心理沖擊，激發(fā)學(xué)生保護(hù)環(huán)境的責(zé)任感，使學(xué)生樹立為中華民族復(fù)興和社會(huì)進(jìn)步而奮發(fā)學(xué)習(xí)的志向。二教學(xué)設(shè)計(jì)方案 1.教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能.掌握苯的取代反應(yīng)和加成反應(yīng)，及其反應(yīng)時(shí)各自所需要的條件。.掌握苯的同系物的取代反應(yīng)、加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)，及其反應(yīng)時(shí)各自所需要的條件。.掌握苯及其同系物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)典型的化學(xué)方程式。（二）過程與方法通過實(shí)驗(yàn)探究的方法探究苯及其同系物的化學(xué)性質(zhì)，在自己動(dòng)手的喜悅中掌握知識(shí)。通

6、過比較的方法區(qū)別烷烴、烯烴、炔烴及苯的性質(zhì)了解結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)影響用途的學(xué)習(xí)思路。（三）情感態(tài)度價(jià)值觀通過對(duì)苯的化學(xué)性質(zhì)的研究，進(jìn)一步培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)節(jié)約意識(shí)和安全意識(shí)。通過對(duì)苯毒性的了解，提高保護(hù)環(huán)境的責(zé)任感。 2.教學(xué)重難點(diǎn) （一）教學(xué)重點(diǎn) （1）苯及苯的同系物的取代反應(yīng)和加成反應(yīng). （2）含H的苯的同系物能被KMnO4氧化 （二）教學(xué)難點(diǎn) 苯及苯的同系物在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)所需的條件記憶 3教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課【動(dòng)畫播放】童話故事：在有機(jī)物的自由國(guó)度里，生活著一個(gè)大家庭，取姓氏烴。而在這個(gè)大家庭中，又居住著四個(gè)小精靈，烷精

7、靈、烯精靈、炔精靈，另一個(gè)的名字卻常常被大家遺忘，因?yàn)榇蠹颐看我姷剿偨兴靶”俊?，而它也?jīng)常這樣回復(fù)它們“你們說我笨，其實(shí)我并不笨，脫去竹笠換草帽，化工生產(chǎn)逞英豪！”觀看錄像，思考另一個(gè)小精靈的名字。新奇，輕松通過一個(gè)動(dòng)畫輕松自如地將學(xué)生帶入一個(gè)即愉悅，又能接受新知識(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境中問題引入【提問】看到這里，大家能不能給被遺忘的小精靈取個(gè)名字呢？大家都很聰明，第四個(gè)小精靈也終于有名字啦，但是這個(gè)家庭中的故事還在繼續(xù)【動(dòng)畫】聽了苯的辯解，大家還是投來(lái)了鄙視的眼光，接著就引起了一場(chǎng)激烈的爭(zhēng)辯。烷精靈說“現(xiàn)在，高中的小朋友們都已經(jīng)把我們牢記在心啦！你呢？大家了解你多少？”苯精靈不甘示弱，說道“在必修二

8、的學(xué)習(xí)中，大家就已經(jīng)認(rèn)識(shí)過我，所以大家對(duì)我并不陌生”邊思考邊回答“苯精靈”思考回想烷烴的有關(guān)知識(shí)及必修二中所學(xué)苯的物理性質(zhì)，與硝酸發(fā)生的取代反應(yīng)，苯不能使溴水和高錳酸鉀褪色，從而推出苯中存在介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的化學(xué)鍵，凱庫(kù)勒結(jié)構(gòu)式直接引入主題通過動(dòng)畫中的語(yǔ)音，對(duì)學(xué)生產(chǎn)生聽覺沖擊，從而引導(dǎo)他們進(jìn)行對(duì)所學(xué)知識(shí)的反思知識(shí)回顧【提問展示】就如苯精靈所說，我們?cè)诒匦薅臅r(shí)候?qū)Ρ接羞^簡(jiǎn)單地了解：1. 苯的物理性質(zhì)：苯是一種無(wú)色、有特殊氣味、有毒的液體，密度比水小，難溶于水，沸點(diǎn)為80.5，熔點(diǎn)為5.5。2. 苯的化學(xué)性質(zhì)：（1）燃燒2C6H6+15O2燃燒6CO2+H2O（2）與硝酸反應(yīng)+HO-

9、NO2濃硫酸 NO2+H203. 凱庫(kù)勒結(jié)構(gòu)式苯中含有介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的鍵4. 苯不能使溴水和高錳酸鉀褪色 回想并回答所學(xué)知識(shí)，跟著老師思路走回顧總結(jié)以前所學(xué)的有關(guān)苯的知識(shí)，為本節(jié)課繼續(xù)探究做好知識(shí)準(zhǔn)備引發(fā)對(duì)苯化學(xué)性質(zhì)的思考知識(shí)回顧到此為止，故事結(jié)束了嗎？大家繼續(xù)欣賞【動(dòng)畫】烯精靈又對(duì)苯精靈說“我不僅能燃燒，還能跟鹵素單質(zhì)、氫氣、氫鹵酸等發(fā)生加成反應(yīng)，還能發(fā)生加聚反應(yīng)，你呢?能跟硝酸發(fā)生取代反應(yīng)就了不起了嗎？說說你還能發(fā)生什么反應(yīng)吧！”苯精靈“這,我還真忘啦？誰(shuí)能幫幫我？嗚嗚” 【過度提問】看來(lái)這下真把苯精靈給問住啦！那大家忍心看它被兄弟姐妹們欺負(fù)嗎？大家愿不愿意幫幫它呢？ 觀看視頻

10、 “愿意” 通過動(dòng)畫展示出苯精靈的可憐，同時(shí)引發(fā)學(xué)生的同情心及探索的興趣探究苯及苯的同系物的化學(xué)性質(zhì)【引導(dǎo)】我們知道物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定了其性質(zhì)，苯中含有一個(gè)特殊的鍵，非單鍵亦非雙鍵，而單鍵容易發(fā)生取代反應(yīng)，雙鍵容易發(fā)生加成反應(yīng)，那苯到底容易發(fā)生什么樣的反應(yīng)呢？下面我們一起來(lái)做實(shí)驗(yàn)?！究偨Y(jié)】大家一起總結(jié)一：錐形瓶中出現(xiàn)淡黃色沉淀，說明溶液中Br-和Ag+反應(yīng)生成AgBr沉淀，則說明苯與液溴反應(yīng)生成了HBr，則發(fā)生的是取代反應(yīng)?！景鍟炕瘜W(xué)反應(yīng)方程式是 +Br2 Fe Br+HBr以上實(shí)驗(yàn)說明，苯更易發(fā)生取代反應(yīng)其實(shí)，苯也易與濃硫酸發(fā)生取代反應(yīng)，但需要在加熱條件下進(jìn)行，【板書】方程式如下：+HO-SO

11、3 SO3+H2O【提問引導(dǎo)】那苯的同系物是否也能發(fā)生取代反應(yīng)呢？【視頻演示】下面，大家一起看一下甲苯與硝酸發(fā)生反應(yīng)的視頻?？赐曛?，大家把方程式寫出來(lái)，提示：甲苯與硝酸反應(yīng)生成2，4,6三硝基甲苯，條件是濃硫酸加熱?！疽龑?dǎo)提問】既然苯更易發(fā)生取代反應(yīng)，那它能否發(fā)生加成反應(yīng)呢？【講解】大家打開書，看到苯與甲苯分別與H2發(fā)生加成反應(yīng)的知識(shí)，并將反應(yīng)方程式記住【實(shí)驗(yàn)反思】通過以上實(shí)驗(yàn)，可以得出結(jié)論：（1）苯環(huán)上的碳原子間雖然有類似于談?wù)勲p鍵的鍵，但苯環(huán)是一個(gè)較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，這使得苯環(huán)及其同系物不易發(fā)生加成反應(yīng)而易發(fā)生取代反應(yīng)。（2）由苯及其同系物跟H2發(fā)生加成反應(yīng)的難易程度，進(jìn)一步說明苯環(huán)上的化學(xué)鍵

12、不是一般的碳碳單鍵和碳碳雙鍵，而是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的鍵?！具^渡】到目前為止，我們已經(jīng)幫助苯精靈解決了好多問題了，那大家想不想多幫助它一點(diǎn)呢？大家思考當(dāng)苯環(huán)上連有支鏈的時(shí)候，會(huì)不會(huì)對(duì)苯環(huán)造成影響呢？探究還在繼續(xù)，接下來(lái)我們動(dòng)手做一組實(shí)驗(yàn)。我們知道苯環(huán)不能使KMnO4褪色，那苯的同系物能不能呢？【講解】我們可以用這種方法來(lái)區(qū)分苯和含H的苯的同系物。動(dòng)手實(shí)驗(yàn)：1裝置如圖所示，在分液漏斗中加入苯和溴的混合液，圓底燒瓶中加入鐵屑2在洗氣瓶里放少量四氯化碳（或苯），在錐形瓶里加適量AgNO3溶液3打開分液漏斗活塞，反應(yīng)即開始一段時(shí)間后觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（其中鐵粉用作催化劑，CCl4或溴吸收液溴，

13、AgNO3溶液檢驗(yàn)HBr） 現(xiàn)象：燒瓶中出現(xiàn)油狀液體，錐形瓶中出現(xiàn)淺黃色沉淀記錄新知識(shí)觀看，記錄，總結(jié)方程式CH3+3HO-SO3 NO2NO2 CH3+3H2O NO2查書思考此反應(yīng)是否能發(fā)生？發(fā)生的條件是什么？（反應(yīng)能發(fā)生，條件是加壓，加熱，催化劑）記錄并記憶取四只試管，標(biāo)為1,2,3號(hào)，分別向試管中加入適量的甲苯，乙苯和叔丁基苯，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果?，F(xiàn)象：（1）甲苯（2）乙苯（3）叔丁基苯1,2號(hào)試管中苯的衍生物都能使KMnO4褪色，而3號(hào)試管中的叔丁基苯卻不能使KMnO4褪色。這是為什么？分別把方程式寫出：（1）（2）（3）從甲苯，乙苯，叔丁基苯的分子式可以看出，甲苯和乙苯與苯

14、環(huán)相連的碳上都有H，而叔丁基苯卻沒有。因此，可說明，KMnO4可以把含有的苯的同系物氧化成苯甲酸。考慮到溴即容易發(fā)生取代反應(yīng)，又易發(fā)生加成反應(yīng)，所以取Br為實(shí)驗(yàn)原料，且?guī)椭鷮W(xué)生自己動(dòng)手操作，讓學(xué)生親自體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作過程，自己提出問題。考慮硫酸危險(xiǎn)性較大，所以硫酸與苯的反應(yīng)采取直接教授的方法。讓學(xué)生自己寫方程式，提高他們學(xué)以致用的能力簡(jiǎn)單易行的實(shí)驗(yàn)可以交給學(xué)生親自做，而且多個(gè)實(shí)驗(yàn)可以提高學(xué)生的觀察能力和總結(jié)能力，從而發(fā)現(xiàn)科學(xué)的奧秘。最后總結(jié)【過渡】我們已經(jīng)幫助苯精靈又找到了它的這么多優(yōu)勢(shì)，我們現(xiàn)在是不是可以告訴它啦。讓我們?cè)倩厝タ纯茨沁叺墓适??！緞?dòng)畫】苯精靈對(duì)烷精靈和烯精靈說“聰明的高中孩子們又幫

15、我找到了優(yōu)勢(shì)，你們服了吧！”炔精靈“我們?yōu)槭裁捶兀磕銉?yōu)勢(shì)再多，也不如我們對(duì)社會(huì)的作用大！”爭(zhēng)吵又開始啦，這是這個(gè)家庭的大家長(zhǎng)烴爺爺走出來(lái)，語(yǔ)重心長(zhǎng)地對(duì)它們說“你們都是烴家族重要的一部分，不管對(duì)社會(huì)還是對(duì)化工生產(chǎn)都有著不可代替的作用。所以你們應(yīng)該和睦相處，一起為社會(huì)發(fā)展做貢獻(xiàn)！”聽了這些話后，它們都認(rèn)識(shí)到了自己的錯(cuò)誤，從此，它們和諧的生活在了一起。觀看動(dòng)畫，緩解實(shí)驗(yàn)中的壓力進(jìn)行了緊張的實(shí)驗(yàn)之后，繼續(xù)給學(xué)生播放未完待續(xù)的故事，讓學(xué)生放松一下心情。反饋?zhàn)鳂I(yè)（1）歸納整理苯及苯的同系物的性質(zhì)。（2）分別整理烷烴、烯烴、炔烴及苯各自的特點(diǎn)及它們的共同點(diǎn)。提高學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)的能力板書設(shè)計(jì) 1.物理性質(zhì) 1.凱庫(kù)勒式 知識(shí)回顧 2.燃燒反應(yīng) 2.(1)不能使溴水2C6H6+15O2燃燒6CO2+H 褪色3.與硝酸的反應(yīng) （2）不能使高+HO-NO2濃硫酸 苯及 錳酸鉀溶 苯的 液褪色 NO2+H2O 同系物 的 1.取代反應(yīng) 化學(xué) 苯的同系物與 （鹵素單質(zhì)、硝酸 性質(zhì) KMnO4的反應(yīng)： 濃硫酸） （1）苯不能使 區(qū)探究化學(xué)性質(zhì) KMnO4褪色 分 2.加成反應(yīng) （2）