高中化學人教版第三章有機化合物第二節(jié)來自石油和煤的兩種基本化工原料 一等獎

來自石油和煤的兩種基本化工原料（第二課時）苯平頂山市第一中學李忠言一、教材分析：必修模塊2第三章《有機化合物》，是以典型有機物的學習為切入點，讓學生在初中有機物常識的基礎上，能進一步從結構的角度，加深對有機物和有機化學的整體認識。選取的代表物都與生活聯(lián)系密切，是學生每天都能看到的、聽到的和摸到的，使學生感到熟悉、親切，可以增加學習的興趣與熱情。必修模塊的有機化學具有雙重功能，一方面為滿足公民基本科學素養(yǎng)的要求，提供有機化學中最基本的核心知識，使學生從熟悉的有機化合物入手，了解有機化學研究的對象、目的、內容和方法，認識到有機化學已經(jīng)滲透到生活的各個方面，能用所學知識解釋和說明一些常見的生活現(xiàn)象和物質用途；另一方面為進一步學習有機化學的學生，打好最基本知識基礎、幫助他們了解有機化學的概況和主要研究方法，激發(fā)他們深入學習的欲望。苯就是幾種典型代表物之一，在高中化學教學中占有重要地位——被列為必修內容。本節(jié)課主要介紹苯的物理性質、分子結構、化學性質，以及在生產(chǎn)、生活中的應用，從結構角度深化學生對苯的認識，建立有機物“（組成）結構——性質——用途”的認識關系，使學生了解學習和研究有機物的一般方法，形成一定的分析和解決問題能力。苯分子結構中特殊的化學鍵決定了苯的化學性質。它是對中學階段烴類成鍵知識以及性質的總結與拓展。學好苯的知識對后續(xù)有機物的學習具有指導作用。通過這節(jié)課，學生基本掌握了有機化學的學習方法，能利用物質的結構推斷物質的性質，利用物質的性質來推斷物質的結構。二、學生情況分析：高一學生已經(jīng)具備了一定的邏輯推理能力、觀察能力和實驗操作能力。在學習苯的知識之前，學生已經(jīng)學習過甲烷、乙烯，初步掌握了碳碳單鍵、碳碳雙鍵的結構特征和特征反應。根據(jù)奧蘇貝爾的有意義學習理論，這些知識就是學生學習新知識之前已經(jīng)具備的“先行組織者”，苯有關知識的學習要以此為基礎，注意新知識和“先行組織者”之間的聯(lián)系。學生運用“先行組織者”對苯分子的結構進行推測，繼而根據(jù)分子結構推測苯的化學性質。三、教學目標：知識與技能目標：能列舉苯的主要物理性質（顏色、狀態(tài)、熔點、沸點）；掌握苯的分子結構并能夠描述其結構特征；通過苯與溴、濃硝酸等反應，掌握苯易取代、能加成、難氧化的化學性質。過程與方法目標：通過對苯分子組成及結構、性質的探究加強觀察、歸納、推理等方法及技能的訓練，進一步認識研究有機物的一般過程和方法；以苯為例，論證物質結構決定性質、性質反映結構的辨證關系；參與苯分子結構的探究過程，了解科學探究的基本過程，發(fā)展探究能力。情感態(tài)度與價值觀目標：明顯地表現(xiàn)出科學解釋必須與實驗證據(jù)、自然觀察相一致的實證精神；能從歷史的角度理解科學家們提出的理論在當時具有的意義，從而理解科學的本質；體會想象力和創(chuàng)造力在科學研究中的重要意義；認識技術的更新對科學發(fā)展的推動作用。四、教學重點與難點：教學重點：引導學生探究苯的結構，掌握苯的化學性質。教學難點：苯分子的結構特點和苯的化學性質五、教學理念與教學方式：普通高中化學課程標準中提出“從學生已有的經(jīng)驗和將要經(jīng)歷的社會生活實際出發(fā)，幫助學生認識化學與人類生活的密切關系”這一理念，要求課堂教學要貼近生活、貼近社會，使學生學習“有用的化學”，可以激發(fā)學生學習化學的興趣。根據(jù)建構主義的基本理論和教學設計思想，依據(jù)以學生為中心的教學設計原則，在構建學生的學習環(huán)境時，采用的是“拋錨式教學”。本節(jié)課沿著歷史的發(fā)展脈絡設置了八個學習任務，將一個完整的發(fā)現(xiàn)苯、認識苯的過程展現(xiàn)在學生的面前，運用引導探究的學習方式使學生親歷“苯的發(fā)現(xiàn)之旅”，體會科學研究的過程和樂趣，訓練科學方法。本課采用化學史和科學探究相結合的教學方式，把演示實驗、探究實驗、苯分子結構假說的提出和證實（或發(fā)展）串聯(lián)起來，按科學發(fā)現(xiàn)基本過程的順序設計教學程序。從發(fā)展學生自主性、創(chuàng)新性的角度出發(fā)，先啟發(fā)學生自己寫出C6H6可能的鏈烴結構簡式,然后設計實驗否定苯具有鏈式結構，從而發(fā)現(xiàn)并明確問題。再通過介紹凱庫勒等科學家的研究工作，從運用假說的角度讓學生認識并體驗科學探索的基本過程。六、教學準備教具：投影儀、多媒體課件實驗裝置及其藥品：苯、酸性KMnO4、溴水、蒸餾水、試管（3支）小燒杯、膠頭滴管七、教學過程教師活動學生活動設計意圖【導入】介紹苯的用途。【板書】二苯學生：了解思考。通過了解本的用途，激發(fā)學生的興趣。【過渡】學習一種新物質，我們一般先學習它的物理性質。那么，對于本節(jié)課所要學習的新物質—苯，它的物理性質又是怎樣的呢？下面我們就來研究一下苯的物理性質?！景鍟恳晃锢硇再|【展示】事先裝在試管中的苯（試管口一定要用塞子塞住），同學們觀察一下它的顏色狀態(tài)?！景鍟繜o色液體【展示】裝苯的試管口用塞子塞住了，又能說明苯的哪些物理性質呢？【講述】苯不僅有特殊氣味，而且有毒，所以新裝修的房子是不能馬上入住的，而應該首先將門窗打開，待閑置一段時間后再入住，這樣可以防止苯中毒。【板書】有特殊氣味有毒【演示實驗】向剛才給同學們看過的苯中加入比苯多的水，加完后用塞子塞住試管口，然后振蕩，靜置，同學們觀察一下現(xiàn)象。（必要時給予適當提示）【提問】這兩個現(xiàn)象又說明了什么？【板書】不溶于水密度比水小【提問】苯的熔點、沸點分別是多少呢?同學們看一下書，然后告訴老師苯的熔點、沸點分別是多少。【提問】如果將無色液態(tài)的苯放在冰水混合物中，將會有什么現(xiàn)象產(chǎn)生呢？（提示：冰水混合物的溫度為0℃）【小結】色、態(tài)、味、兩度、有毒【過渡】學習了苯的物理性質，我想同學們應該都想知道苯的化學性質吧，但所謂，結構決定性質，尤其是決定化學性質，所以在學習苯的化學性質之前，我們首先來學習一下苯的結構?！景鍟慷Y構【提問】苯的分子量為78，最簡式為CH，那同學們想一下苯的分子式為多少呢？同學們根據(jù)這兩個條件計算一下苯的分子式。【板書】1、分子式：C6H6【提問】知道了苯的分子式，那苯的結構又是怎樣的呢？現(xiàn)在，請同學們根據(jù)苯的分子式以及所學的烷烴、烯烴的通式，分析探究苯屬不屬于這兩種烴中的某一種烴？（用烷烴、烯烴的通式進行提示）【提問】同學們再看一下苯分子中碳、氫原子的個數(shù)比，苯中碳原子達到飽和了嗎？（以烷烴是一種飽和烴和烷烴的通式進行提示）（學生與老師一起總結得出結論）苯應該屬于與烷烴、烯烴不同類的另一種不飽和烴。【提問】不飽和烴的特征反應有哪些？【過渡】那苯能否發(fā)生不飽和烴的這兩個特征反應呢？下面我們通過實驗驗證一下?！狙菔緦嶒灐勘脚c酸性高錳酸鉀溶液反應的實驗：向前面做實驗所用到的裝有苯和水的試管中加適量的高錳酸鉀溶液和幾滴稀硫酸，蓋好蓋子，然后振蕩，靜置。苯與溴水反應的實驗：（老師指導，學生演示）同學們觀察一下兩支試管中的現(xiàn)象。（必要時給予適當提示）【提問】那同學們思考一下，兩支試管中的現(xiàn)象說明了什么？為什么苯和溴水混合振蕩后苯層變?yōu)槌壬?？【互動】請同學回答?！痉治觥績稍嚬苤械念伾鶝]有褪去，說明苯不能與酸性高錳酸鉀溶液以及溴水發(fā)生反應，也就是說苯不具有不飽和烴的特點。而苯層由無色變?yōu)槌壬怯捎谳腿∫??！具^渡】從苯的分子組成上看苯應該為一種不飽和烴，但苯又不能使酸性高錳酸鉀溶液以及溴水褪色，那么苯到底應該是一種什么樣的結構呢？【講述】凱庫勒悟出苯的環(huán)狀結構的經(jīng)過。【板書】2、結構式簡寫

【講解】（苯的凱庫勒式的特點）苯是由單、雙鍵交替連接而成的環(huán)狀結構，但與實驗事實不符?！咎釂枴刻荚又g不是以單、雙鍵交替結合的，那碳原子之間又是怎樣結合的呢？同學們仔細看一下70頁最上方那一段的內容，待會老師找同學歸納一下苯分子中碳原子之間的結合特點。【互動】請學生回答。【板書】【展示】苯分子的球棍模型（引導學生總結出苯分子的構型）【過渡】前面說到結構決定性質，尤其是化學性質，那學完了苯的結構，苯會具有哪些化學性質呢？下面我們就來學習苯的化學性質。【板書】三化學性質【板書】1、取代反應（上述反應方程式拆開來寫，講到哪寫哪一部分）【講述】（提問）反應物中液溴可以換為溴水嗎？為什么？（提問）在實際實驗中我們用的是鐵，為什么？（提問）同學們再看一下這個反應式，是不是還有一種產(chǎn)物沒寫？那這種產(chǎn)物是什么呢？(分析)【過渡】苯除了能與溴發(fā)生取代反應，苯還可以與濃硝酸發(fā)生取代反應。【板書】（上述反應方程式拆開來寫，講到哪寫哪一部分）【講述】（與苯和溴的取代反應進行類比學習苯的硝化反應）（提問）1、這個反應是不是也還有一種產(chǎn)物沒寫？那應該是什么呢？2、哪位同學愿意起來分析一下？（互動）（提問）如何控制反應溫度一直在50~60℃？（提問）苯的硝化反應涉及到三種物質，苯、濃硝酸、濃硫酸，如果我們做實驗的話，這三種物質往反應器里添加的順序有無要求？哪個先加？哪個后加？（點評）如此添加的原因：濃硫酸溶解會放出大量的熱，提前加入苯，會使苯揮發(fā)，會使苯與濃硝酸的反應溫度高于50~60℃，溫度過高還會使?jié)庀跛岱纸?。【過渡】學習了苯的燃燒反應和取代反應，現(xiàn)在我們來看一下苯的最后一條化學性質—加成反應?！景鍟?、加成反應【講解】（1）反應條件苛刻，不僅需要高溫，還需要鎳作催化劑；（2）把苯寫凱庫勒式，并把苯看出含三個碳碳雙鍵；（3）產(chǎn)物為環(huán)己烷，化學性質與烷烴相似。【提問】前面我們學習了甲烷、乙烯，了解了它們各自的化學性質，但其中有一化學性質是它們共同具有的，同學們知道是什么嗎？同學們可以可以回顧甲烷、乙烯的化學性質。【提問】它們的燃燒產(chǎn)物是什么？【提問】苯燃燒的產(chǎn)物也是二氧化碳和水，那哪位同學愿意上黑板來寫一下苯燃燒的反應方程式。【板書】3、燃燒反應（具體方程式由學生完成）【點評】（1）有機反應方程式用單箭頭表示；（2）反應條件要寫；（3）配平?！咎釂枴勘饺紵龝惺裁船F(xiàn)象產(chǎn)生呢？同學根據(jù)甲烷、乙烯的燃燒現(xiàn)象猜想一下?！具^渡】同學們猜得對不對呢？我們一起來看一下?！咎釂枴勘椒肿又刑荚氐馁|量分數(shù)是多少？同學們算一下?！痉治觥亢剂吭礁撸紵絼×?，火焰越明亮；同時，燃燒越不充分，產(chǎn)生濃烈黑煙。【過渡】學完了苯的燃燒反應，其實，苯還可以發(fā)生取代反應。首先，我們來學習苯與溴的取代反應。【小結】兩易兩難學生：觀察試管中的苯。學生：無色液體。學生：有難聞氣味，易揮發(fā)，有毒。學生：觀察。學生：出現(xiàn)分層，且苯在上層，水在下層。學生：說明了苯不溶于水，且密度比水小。學生：看書。學生：苯的熔點℃，沸點℃。學生：凝成無色晶體。學生：計算。學生：苯的分子式為C6H6。學生：分析探究。學生：不屬于。學生：沒有。學生：能使酸性KMnO4溶液褪色。補充：能使溴水褪色。學生：完成苯與溴水反應的實驗。學生：兩試管中的溶液均分層，滴酸性高錳酸鉀溶液的試管上層為無色的苯，下層為紫色的高錳酸鉀酸性溶液，另一支試管上層為橙色的苯，下層為無色的水。學生積極舉手回答問題。學生：看書。學生積極舉手回答問題。學生：觀察苯的球棍模型，并在老師的引導下總結出苯分子的構型。學生：不能。學生：剛才通過實驗已經(jīng)驗證了苯與溴水是不反應的。學生：鐵和液溴反應可以生成溴化鐵，而鐵又比溴化鐵易獲得，所以實際實驗中直接用鐵代替溴化鐵。學生：溴化氫學生：嗯。學生：水。學生積極舉手回答問題。學生：水浴加熱。學生：先加濃硝酸，再加濃硫酸，待兩者混合冷卻后再加入苯。學生：燃燒。學生：二氧化碳和水。學生：學生：火焰明亮有黑煙產(chǎn)生。學生：計算。學生：%。增強學生對物質的感觀認識，培養(yǎng)學生的觀察能力、描述物質物理性質的能力，引發(fā)學生的學習興趣。將知識運用于生活，加強理論聯(lián)系實際。培養(yǎng)學生的觀察能力、描述物質物理性質的能力。培養(yǎng)學生的自學能力。進一步讓學生熟練有機物組成的基本計算方法。

讓學生結合所學知識來推斷苯的結構，既可以溫故知新，又可以加深對知識的印象。培養(yǎng)學生的總結能力。引導學生以實驗事實驗證假設，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，讓學生了解科學探究的方法。培養(yǎng)學生的實驗動手能力。培養(yǎng)學生的觀察能力。激發(fā)學生的學習興趣。讓學生產(chǎn)生認知沖突，認識結構決定性質的辨證關系。培養(yǎng)學生的自學能力。培養(yǎng)學生的歸納總結能力，突破難點。溫故所學知識，引出新知識。讓學生結合所學知識猜測苯燃燒的現(xiàn)象，既可以溫故知新，又可以加深對知識的印象。培養(yǎng)學生的分析推理能力。突出重點。讓學生學會類比學生。布置作業(yè)