第四單元有機(jī)化合物(單元教學(xué)設(shè)計(jì))高一化學(xué)系列(人教版2019)

7有機(jī)化合物7有機(jī)化合物教材與教學(xué)內(nèi)容教材以目前已知物質(zhì)中絕大多數(shù)種類都屬于有機(jī)物的事實(shí)，沖擊學(xué)生頭腦中的固有觀念，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，引發(fā)學(xué)生思考“到底是什么原因造成了有機(jī)物的數(shù)量如此緊多”，由此引入碳原子成健特點(diǎn)的教學(xué)主題。在學(xué)生初步了解統(tǒng)經(jīng)和有機(jī)物的站構(gòu)特點(diǎn)之后，教材設(shè)置欄目世學(xué)生根據(jù)生活常識(shí)指出一些含規(guī)是物質(zhì)的性質(zhì)和用途，并由此推調(diào)統(tǒng)經(jīng)可能具有的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。在編排上依次從物理性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)和用途這幾個(gè)方面介紹常見(jiàn)有機(jī)物，給出在中學(xué)階段認(rèn)識(shí)有機(jī)物的一般流程，建立認(rèn)知模型，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，體會(huì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)性質(zhì)和用途的決定作用。單元教學(xué)設(shè)計(jì)思路及教學(xué)目標(biāo)本教學(xué)設(shè)計(jì)真情境、真問(wèn)題、真解決、真研究，在問(wèn)題中建立思維模型、在任務(wù)中用思維模型。整體構(gòu)思及課時(shí)安排如下圖所示：教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)課時(shí)安排課時(shí)1有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的辨識(shí)1.能辨識(shí)有機(jī)化合物分子中的官能團(tuán)。2.認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)中碳原子的成鍵特點(diǎn)、共價(jià)鍵的類型。課時(shí)2有機(jī)化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化1.了解甲烷和氯氣取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，掌握取代反應(yīng)概念，學(xué)會(huì)辨識(shí)取代反應(yīng)。2.認(rèn)識(shí)乙烯加成、加聚反應(yīng)，知道乙烯與水加成反應(yīng)可以轉(zhuǎn)化為乙醇。3.學(xué)習(xí)乙醇的催化氧化反應(yīng)，能轉(zhuǎn)化為乙酸，了解有機(jī)反應(yīng)的特點(diǎn)。4.掌握乙酸乙醇的酯化反應(yīng)，認(rèn)識(shí)到有機(jī)物在轉(zhuǎn)化過(guò)程中碳骨、官能團(tuán)發(fā)生的變化。課時(shí)3重要有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與用途依據(jù)有機(jī)化合物官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)特征，可初步解釋和推斷有機(jī)化合物的性質(zhì)，依據(jù)性質(zhì)可以分析和預(yù)測(cè)用途；請(qǐng)列表總結(jié)一些有機(jī)化合物（如甲烷、乙烯、聚乙烯、乙醇、乙酸、糖類、油脂、蛋白質(zhì)等）分子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間的關(guān)系。教學(xué)內(nèi)容課時(shí)課時(shí)1有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的辨識(shí)任務(wù)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖任務(wù)1：碳原子成鍵方式【使用模型研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)】將微觀的分子結(jié)構(gòu)通過(guò)模型呈現(xiàn)出來(lái)，便于我們了解分子中原子的結(jié)合方式與空間位置關(guān)系，獲取更多的結(jié)構(gòu)信息。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，還可通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬和計(jì)算?！咎骄炕顒?dòng)】碳原子成鍵方式【探究活動(dòng)】用2個(gè)碳原子，氫原子數(shù)目任選，拼插出你認(rèn)為合理的有機(jī)物，并說(shuō)明理由?！咎骄炕顒?dòng)】碳的骨架有哪些連接方式？1、用3個(gè)碳原子、拼插你認(rèn)為合理的有機(jī)物的碳骨架2、用4個(gè)碳原子，以碳碳單鍵相連，拼插你認(rèn)為合理的有機(jī)物的鏈狀骨架【小結(jié)】本節(jié)教材中出現(xiàn)的新概念較多，有機(jī)物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的特點(diǎn)與無(wú)機(jī)物相比也存在巨大類異。為了讓學(xué)生順利地接受這些內(nèi)容，應(yīng)該通過(guò)大最示意圖直觀地微觀格構(gòu)，并在欄目中使用了分子結(jié)構(gòu)模型，促使學(xué)生對(duì)有機(jī)物結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)從平面層次上升到立體層次，由實(shí)物模型轉(zhuǎn)化為頭腦中的思維模型。培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。任務(wù)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖任務(wù)2有機(jī)化合物組成和結(jié)構(gòu)的表示方法【探究活動(dòng)】有機(jī)化合物組成和結(jié)構(gòu)的表示方法【拓展延伸】同系物(1)定義：結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)。(2)同系物的特點(diǎn)：通式相同、結(jié)構(gòu)相似、化學(xué)性質(zhì)相似，分子式不同、組成上相差一個(gè)或若干CH2原子團(tuán)?！就卣寡由臁客之悩?gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體(1)同分異構(gòu)體現(xiàn)象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)體現(xiàn)象。(2)同分異構(gòu)體：具有同分異構(gòu)體現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。如：正戊烷、異戊烷、新戊烷互稱為同分異構(gòu)體。任務(wù)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖任務(wù)3依據(jù)碳骨架、官能團(tuán)對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分類課時(shí)課時(shí)2有機(jī)化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化任務(wù)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖任務(wù)1甲烷的取代反應(yīng)任務(wù)1甲烷的取代反應(yīng)甲烷被氯氣取代活動(dòng)1：觀看視頻（實(shí)驗(yàn)7-1），回答問(wèn)題問(wèn)題1：為什么能用排飽和食鹽水的方法收集氯氣？問(wèn)題2：其中一支試管用鋁箔套上，目的是什么？問(wèn)題3：有哪些現(xiàn)象？說(shuō)明了什么？烷烴(以甲烷為例)發(fā)生取代反應(yīng)的有關(guān)規(guī)律(1)反應(yīng)條件：反應(yīng)條件為光照，其光照為漫射光，強(qiáng)光直射易發(fā)生爆炸。(2)反應(yīng)物：反應(yīng)物為鹵素單質(zhì)，如甲烷與氯水、溴水不反應(yīng)，但可以與氯氣、溴蒸氣發(fā)生取代反應(yīng)。(3)反應(yīng)產(chǎn)物：雖然反應(yīng)物的比例、反應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)短等因素會(huì)造成各種產(chǎn)物的比例不同，但甲烷與氯氣反應(yīng)生成的產(chǎn)物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四種有機(jī)物與HCl形成的混合物。反應(yīng)產(chǎn)物中HCl的物質(zhì)的量最多?！拘〗Y(jié)】【知識(shí)拓展】烷烴是一類最基本的有機(jī)物，從結(jié)構(gòu)上可以看作其他各類有機(jī)物的母體。烷烴的性質(zhì)在一定程度上體現(xiàn)了有機(jī)物的通性。與無(wú)機(jī)物相比，大多數(shù)有機(jī)物的熔點(diǎn)比較低，且難溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有機(jī)溶劑；大多數(shù)有機(jī)物容易燃燒，受熱會(huì)發(fā)生分解；有機(jī)物的化學(xué)反應(yīng)比較復(fù)雜，常伴有副反應(yīng)發(fā)生，很多反應(yīng)需要在加熱、光照或使用催化劑的條件下進(jìn)行。有機(jī)物除了有以上通性，依據(jù)其組成和結(jié)構(gòu)的不同，還具有很多特性，我們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)中會(huì)逐步接觸。由教師不斷創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，逐步引導(dǎo)學(xué)生去探究，重視學(xué)生親身感知知識(shí)的形成和發(fā)展過(guò)程。任務(wù)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖任務(wù)2乙烯的加成反應(yīng)活動(dòng)2：觀看乙烯與Br2的四氯化碳溶液反應(yīng)視頻，回答問(wèn)題3：現(xiàn)象是什么？說(shuō)明原因。問(wèn)題4：反應(yīng)中有哪些物質(zhì)，這些物質(zhì)有哪些性質(zhì)？問(wèn)題5：溴的四氯化碳溶液是什么意思？有機(jī)物分子中的不飽和鍵（雙鍵或三鍵）兩端的碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合成新化合物的反應(yīng)叫加成反應(yīng)。加成反應(yīng)機(jī)理【過(guò)渡】乙烯不僅可以與溴發(fā)生加成反應(yīng)，在一定條件下，還可以與氯氣、氫氣、氯化氫和水等物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)?！拘〗Y(jié)】讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，在探究中學(xué)會(huì)科學(xué)研究方法，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑW(xué)習(xí)能力，從而真正改變學(xué)習(xí)方式。任務(wù)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖任務(wù)3乙烯的聚合反應(yīng)在適當(dāng)?shù)臏囟?、壓?qiáng)和催化劑存在的條件下，乙烯分子中碳碳雙鍵中的一個(gè)鍵斷裂，分子間通過(guò)碳原子相互結(jié)合形成很長(zhǎng)的碳鏈，生成相對(duì)分子質(zhì)量很大的聚合物聚乙烯。像這樣，由相對(duì)分子質(zhì)量小的化合物分子互相結(jié)合成相對(duì)分子質(zhì)量大的聚合物的反應(yīng)叫做聚合反應(yīng)。聚合反應(yīng)在有機(jī)高分子材料的生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。乙烯的聚合反應(yīng)同時(shí)也是加成反應(yīng)，這樣的反應(yīng)又被稱為加成聚合反應(yīng)，簡(jiǎn)稱加聚反應(yīng)。對(duì)乙烯結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的學(xué)習(xí)，其重點(diǎn)是從化學(xué)鍵和官能團(tuán)視角認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的學(xué)科思想，幫助學(xué)生發(fā)展“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的學(xué)科核心素養(yǎng)。同時(shí)，乙烯的機(jī)構(gòu)和性質(zhì)的學(xué)習(xí)模型也可以幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)不飽和烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn)。任務(wù)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖任務(wù)4乙醇的催化氧化【實(shí)驗(yàn)7-5】向試管中加入少量乙醇，取一根銅絲，下端繞成螺旋狀，在酒精燈上灼燒后插入乙醇，反復(fù)幾次。注意觀察反應(yīng)現(xiàn)象，小心地聞試管中液體產(chǎn)生的氣味。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：1、在酒精燈上加熱時(shí)銅絲由紅色變黑，插入乙醇后銅絲又由黑變紅色。2、試管中液體有刺激性氣味?！咎釂?wèn)】為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？被強(qiáng)氧化劑氧化CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(酸性高錳酸鉀溶液),\s\do5(或酸性重鉻酸鉀溶液))乙酸。創(chuàng)設(shè)環(huán)境給予學(xué)生任務(wù)驅(qū)動(dòng)，學(xué)生小組合作實(shí)驗(yàn)探究，全班交流討論，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和解決問(wèn)題的動(dòng)力，最終達(dá)到促進(jìn)全體學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展的目標(biāo)。任務(wù)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖任務(wù)5酯化反應(yīng)水解反應(yīng)【鞏固練習(xí)】酯化反應(yīng)在有機(jī)合成中的應(yīng)用非常廣泛，因此乙酸的酯化反應(yīng)是教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，課堂探究活動(dòng)應(yīng)該圍繞酯化反應(yīng)展開(kāi)，乙酸和乙醇的酯化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)涉及濃硫酸的使用和加熱操作，有一定的危險(xiǎn)性，以教師演示較為宜。在課堂活動(dòng)中，實(shí)驗(yàn)操作部分有教師完成，但是觀察實(shí)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，探究規(guī)律的任務(wù)由學(xué)生完成，教師也要設(shè)計(jì)一系列驅(qū)動(dòng)型問(wèn)題幫助學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。任務(wù)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖任務(wù)6常見(jiàn)有機(jī)物的合成課時(shí)課時(shí)3重要有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與用途任務(wù)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖任務(wù)1從甲烷認(rèn)識(shí)烷烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)碳在地殼中的含量很低，但是含有碳元素的有機(jī)化合物卻分布極廣。有機(jī)化合物不僅構(gòu)成了生機(jī)勃勃的生命世界，也是燃料、材料、食品和藥物的主要來(lái)源。目前，人們?cè)谧匀唤绨l(fā)現(xiàn)和人工合成的物質(zhì)已超過(guò)1億種，其中絕大多數(shù)都是有機(jī)化合物，而且新的有機(jī)化合物仍在源源不斷地被發(fā)現(xiàn)或合成出來(lái)。有機(jī)化合物為什么如此繁多？它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有哪些一般特點(diǎn)？創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，提高學(xué)生的參與意識(shí)，形成良好的教學(xué)氛圍，引出課題以問(wèn)題引導(dǎo)與圖片引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)學(xué)習(xí)體系。任務(wù)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖任務(wù)2從乙烯認(rèn)識(shí)烯烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)任務(wù)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖任務(wù)3認(rèn)識(shí)有機(jī)高分子材料1.有機(jī)高分子材料的分類根據(jù)來(lái)源不同可將有機(jī)高分子材料分為有機(jī)高分子材料和有機(jī)高分子材料。天然有機(jī)高分子材料：如、、等。合成有機(jī)高分子材料：如、、、黏合劑、涂料等。2.三大合成高分子材料——塑料、橡膠和纖維(1)塑料①成分主要成分合成樹(shù)脂添加劑提高塑性防止塑料老化使塑料著色②主要性能塑料具有強(qiáng)度、密度、耐，加工等優(yōu)良的性能。③常用塑料用途(2)橡膠①天然橡膠主要成分是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。②硫化橡膠：工業(yè)上用硫與橡膠作用進(jìn)行硫化，使線型的高分子鏈之間通過(guò)硫原子形成化學(xué)鍵，產(chǎn)生交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而提高強(qiáng)度、韌性和化學(xué)穩(wěn)定性。③常見(jiàn)合成橡膠有丁苯橡膠，順丁橡膠，氯丁橡膠，還有氟橡膠、硅橡膠等特種橡膠。④主要用途：制，在航空、航天、國(guó)防等領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。(3)纖維①分類：纖維eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(天然纖維：棉花、羊毛、蠶絲和麻等,化學(xué)纖維\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(再生纖維：黏膠纖維、大豆蛋白纖維,合成纖維：聚丙烯纖維丙綸、聚氯乙烯,纖維氯綸等))))②合成纖維性能：強(qiáng)度、彈性、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不易蟲(chóng)蛀等。③主要用途：制、繩索、漁網(wǎng)等，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。黏合劑和涂料黏合劑又稱膠黏劑，日常生活中常用的船舶、車(chē)輛，以及家電、家具的保護(hù)和裝覆糊、膠水就是最普通的黏合劑。黏合劑根飾。特種涂料在化工、航空等領(lǐng)域具有重要據(jù)來(lái)源可分為天然黏合劑和合成黏合劑。人們的用途。很早就使用動(dòng)物的皮或魚(yú)鏢熬膠，用于黏結(jié)木材。合成黏合劑的黏結(jié)力強(qiáng)，性能優(yōu)異，得到了廣泛的應(yīng)用。近幾十年來(lái)，汽車(chē)、電子等行業(yè)的發(fā)展對(duì)黏合劑的性能提出了更高的要求，一系列具有耐高溫、耐低溫、導(dǎo)電、導(dǎo)磁和導(dǎo)熱等性能的特種黏合劑相繼問(wèn)世。涂料是一類含有機(jī)高分子的混合液或粉末，能在物體表面形成附著堅(jiān)固的涂膜，油漆就是一種常見(jiàn)的涂料。涂料可用于建筑、船舶、車(chē)輛，以及家電、家具的保護(hù)和裝飾。特種涂料在化工、航空等領(lǐng)域具有重要的用途。研究性學(xué)習(xí)也是新課程的必修內(nèi)容，它是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下，從學(xué)習(xí)和社會(huì)生活中選擇和確定研究專題，主動(dòng)地獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決問(wèn)題的一種學(xué)習(xí)活動(dòng)。課堂微型研究性學(xué)習(xí)是以研究性學(xué)習(xí)的流程開(kāi)展課程學(xué)習(xí)活動(dòng)的學(xué)習(xí)方式，其基本流程是：選取課題→文獻(xiàn)研究一設(shè)計(jì)方案一→探究實(shí)踐→撰寫(xiě)報(bào)告→答辯質(zhì)疑→總結(jié)提高。任務(wù)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖任務(wù)4從乙醇認(rèn)識(shí)醇類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【小結(jié)】任務(wù)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖任務(wù)5從乙酸認(rèn)識(shí)羧酸類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)任務(wù)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖任務(wù)6認(rèn)識(shí)糖類、油脂、蛋白質(zhì)的檢驗(yàn)方法【思考討論】1.為什么醫(yī)院里用高溫蒸煮、紫外線照射或涂抹醫(yī)用酒精等方法進(jìn)行消毒?2.在生物實(shí)驗(yàn)室里，常用甲醛溶液(俗稱福爾馬林）保存動(dòng)物標(biāo)本。在農(nóng)業(yè)上，可以用硫酸銅、生石灰和水制成波爾多液來(lái)防治農(nóng)作物病害。想一想為什么。3.誤服重金屬鹽，為什么可以和牛奶、豆?jié){解毒？【總結(jié)】病毒是蛋白質(zhì)，高溫、紫外線、酒精都能使蛋白質(zhì)變性；福爾馬林可以使微生物變性死亡，從而保護(hù)動(dòng)物標(biāo)本不被微生物分解。波爾多液中含有銅離子，且顯堿性，它能使導(dǎo)致農(nóng)作物病害的蛋白質(zhì)變性。重金屬鹽可以使牛奶、豆?jié){、蛋清等蛋白質(zhì)變性，形成不溶于水的物質(zhì)排出體外，而降低對(duì)人體的危害。注意：利用蛋白質(zhì)變性可以殺菌消毒，而疫苗等生物制劑的保存則需要防止變性?！觉セ磻?yīng)】通過(guò)酯的水解反應(yīng)我們可以把油脂的結(jié)構(gòu)分成左右兩個(gè)部分，左側(cè)連接氫原子得到甘油即丙三醇的化學(xué)式，右側(cè)連接羥基得