蘇教版《化學2》“苯”教學設計

“苯”教學設計一、設計思路(1)教材分析:有關苯的內容安排在蘇教版《化學2(必修)》教材中,這一節(jié)內容課題為《煤的綜合利用苯》，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內容。教材先直接給出苯的分子式和結構式,通過“活動與探究”欄目引入驗證苯物理性質和苯結構的實驗;再給出苯的物理性質和苯的結構特征: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特點是：比烯烴穩(wěn)定,但在一定條件下可與某些物質發(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,教材內容雖然簡單,但體現(xiàn)了新課標的要求和認識物質的規(guī)律。于是我將“苯分子的結構”這一教學內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。(2)學生分析: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，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)有機結構理論寫出簡單的同分異構體。這為探究苯的結構并根據(jù)苯的結構推測苯的性質打下了基礎。(3)新課標要求:了解重要有機物的主要性質和應用,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;了解苯的結構特點及證明方法;理解苯的結構與性質的關系;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物理性質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構決定性質,性質反映結構的辨證關系;培養(yǎng)勇于創(chuàng)新的科學精神和實事求是的科學態(tài)度教學重點：苯結構的認識及苯的取代反應與加成反應教學難點：苯的結構與性質的關系、苯的性質與飽和烴、不飽和烴性質的關系教學方法：科學探究法(4)教材處理和教學思路: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為切入點、通過相對分子質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構，最后以實驗來求證并產生認知沖突，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)代科學家對苯結構的研究最終使學生對苯的結構形成正確的意義建構。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構的深刻理解。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。（5）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（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[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)象中分析得出結論，加深對苯的物理性質的建構。[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、苯分子結構的探究（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）由分子式對結構的推測，嘗試書寫苯可能的結構設計思考題：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、烯烴和炔烴中其結構式書寫的經(jīng)驗,請你寫出苯分子可能的鏈狀結構簡式？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)狀結構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構簡式:A.CH≡C—CH2—CH2—C≡CHB.CH3—C≡C—C≡C—CH3C.CH2=CH—CH=CH—C≡CHD.CH≡C—CH(CH3)—C≡CHE.CH2=C=C=CH—CH=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,A～D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的物質可用溴水或酸性的KMnO4溶液驗證。（3）苯分子鏈狀結構的否定[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]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,上述結構都不合理。設計意圖：實事勝于雄辯，通過實驗使學生對苯的鏈狀結構進行否定，并使學生產生認知沖突，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構這一難題，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構式來。經(jīng)過若干次的修正，最后他決定用六角環(huán)狀結構來描述苯的分子結構。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構的正確認識A、引導學生對凱庫勒式的正確認識;老師板書凱庫勒式，提問學生從結構與性質的聯(lián)系角度來分析凱庫勒式，學生自然會產生認知沖突：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、科學認識苯的結構;[投影]現(xiàn)代科學對苯分子的結構研究:1.苯分子為平面六邊形結構,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120°3.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論〕根據(jù)結構決定性質，從現(xiàn)代科學對苯分子的結構研究可以得出：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，又具有不飽烴的性質。4、通過實驗實事加深對苯的結構認識，并掌握苯的化學性質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構的認識。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〕苯的性質較穩(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?，苯的性質表現(xiàn)為能氧化，易取代，難加成這樣的特點。二、設計反思“苯”一節(jié)內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,讓學生親自參與探究、發(fā)現(xiàn)和實驗,逐步形成一種在學習中善于質疑、樂于探索、努力求知的心理傾向。在課堂學習過程中，以學生為主體,學生真正成為了學習的主人，討論成了課堂生活的常態(tài),小組學習成了學生開展課堂探究性學習的主要途徑。同時在這樣的教學中老師真正扮演了一個情景創(chuàng)設者、組織者、指導者、有效調控者的角色，老師為學生創(chuàng)建一種開放的學習環(huán)境,創(chuàng)設了一連串環(huán)環(huán)相扣創(chuàng)造性