高中化學(xué)教學(xué)案例

高中化學(xué)教學(xué)案例--苯的性質(zhì)和應(yīng)用個(gè)舊市第二中學(xué)何俊[案例課題]苯的性質(zhì)和應(yīng)用[案例背景]本節(jié)課是安排在烷烴及其同系物、乙烯的知識(shí)點(diǎn)后的一節(jié)內(nèi)容，因此學(xué)生已對(duì)烴有了一定的認(rèn)識(shí)，已初步掌握了官能團(tuán)對(duì)有機(jī)物主要性質(zhì)的決定性作用。再來(lái)學(xué)習(xí)苯已不是難題，而且學(xué)生已具備一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，已經(jīng)具備自主探究的能力。所以讓學(xué)生通過(guò)多種方法去學(xué)習(xí)和探究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)苯酚的性質(zhì)。但要強(qiáng)調(diào)的是學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)注意啟發(fā)學(xué)生如何通過(guò)分析苯的結(jié)構(gòu)理解苯和乙烯的區(qū)別，理解官能團(tuán)的性質(zhì)與所處“氛圍”有一定的相互影響，讓學(xué)生學(xué)會(huì)全面的看待問(wèn)題，能更深層次的掌握知識(shí)。[案例主題]本節(jié)課是首先介紹了自然界中的芳香烴類化合物，然后介紹最簡(jiǎn)單的芳香烴類化合物---苯，由烯烴類作對(duì)比讓學(xué)生分析苯分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)苯的性質(zhì)，通過(guò)比較苯和烷烴、以及乙烯和苯的性質(zhì)來(lái)學(xué)習(xí)雙鍵和苯環(huán)之間的相互影響。要求學(xué)生通過(guò)本次探究實(shí)驗(yàn)，掌握苯的主要化學(xué)性質(zhì)，掌握一定的實(shí)驗(yàn)技能技巧。同時(shí)通過(guò)分析苯的結(jié)構(gòu)，聯(lián)系有關(guān)有機(jī)化合物的知識(shí)推測(cè)苯可能具有的化學(xué)性質(zhì)，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的結(jié)論是否正確，并給出相應(yīng)的解釋，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、分析和歸納問(wèn)題的能力。[案例設(shè)計(jì)]教研組：化學(xué)科目：化學(xué)授課教師高二年級(jí)3、5、6班課題第五章烴第五節(jié)苯芳香烴第1課時(shí)課時(shí)二課時(shí)日期20教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1.使學(xué)生了解苯的組成和結(jié)構(gòu)特征，掌握苯的主要性質(zhì)；2.使學(xué)生了解芳香烴的概念；3.使學(xué)生了解甲苯、二甲苯的某些化學(xué)性質(zhì)；過(guò)程與方法1.培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、語(yǔ)言表達(dá)能力。培養(yǎng)學(xué)生正向思維、逆向思維、發(fā)散思維能力。引導(dǎo)學(xué)生以假說(shuō)的方法研究苯的結(jié)構(gòu)，并從中了解研究事物所應(yīng)遵循的科學(xué)方法。2.其他方法還有實(shí)驗(yàn)法、.對(duì)比法、歸納法設(shè)問(wèn)、練習(xí)、講述等。情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)苯及其同系物性質(zhì)的對(duì)比，對(duì)學(xué)生進(jìn)行“事物是相互影響、相互聯(lián)系的”辯證唯物主義教育。重點(diǎn)難點(diǎn)●教學(xué)重點(diǎn)1.苯的主要化學(xué)性質(zhì)以及分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。2.苯的同系物的主要化學(xué)性質(zhì)?！窠虒W(xué)難點(diǎn)苯的化學(xué)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。教學(xué)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖第一課時(shí)［引言］著名的科學(xué)家巴斯德曾經(jīng)說(shuō)過(guò)一句名言：機(jī)會(huì)偏愛(ài)有準(zhǔn)備的頭腦。這一名言的最佳實(shí)例莫過(guò)于德國(guó)科學(xué)家凱庫(kù)勒。當(dāng)他每天苦思冥想某一個(gè)問(wèn)題而又不得其解時(shí)，一天晚上他做了個(gè)夢(mèng)才使其豁然開(kāi)朗，使問(wèn)題得到較圓滿地解決。他思考的問(wèn)題就是關(guān)于苯分子的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)苯的知識(shí)。［板書(shū)］第五節(jié)苯芳香烴［實(shí)物展示］裝在無(wú)色試劑瓶中的苯［補(bǔ)充演示］在一干凈的試管中倒入少量的苯，將試管放入盛有冰水混合物的燒杯中。［師］這一現(xiàn)象說(shuō)明了什么？［生］由于冰水混合物的溫度為0℃，此時(shí)能將苯由液體冷卻為固體，表明苯的熔點(diǎn)高于0℃。［補(bǔ)充演示］在一試管中加入1mL苯，另外加3mL水，振蕩之后靜置。［師］這又說(shuō)明了什么？［師］由于苯是有毒的，所以才沒(méi)讓大家嗅聞其氣味，苯具有特殊的氣味，由此可見(jiàn)，苯的主要物理性質(zhì)有哪些？［板書(shū)］一、苯的物理性質(zhì)［補(bǔ)充演示］將一些乒乓球碎片置于由固體已恢復(fù)成液體的苯的試管中(培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約藥品的良好習(xí)慣)［設(shè)疑］苯有哪些重要用途？結(jié)合苯溶解乒乓球碎片的事實(shí)，歸納總結(jié)：苯是一種重要的化工原料，它廣泛地用于生產(chǎn)合成纖維、合成橡膠、塑料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料和香料等，也常用作有機(jī)溶劑。［板書(shū)］(附于物理性質(zhì)之后)(一、苯的物理性質(zhì))和重要用途。聽(tīng)講，對(duì)科學(xué)家的事跡進(jìn)行情緒體驗(yàn)。［生］觀察苯的顏色狀態(tài)：是一種無(wú)色的液體。［生］觀察并記錄現(xiàn)象：當(dāng)試管從冰水混合物中拿出時(shí)，液體變成無(wú)色固體。［生］觀察現(xiàn)象：振蕩時(shí)溶液混濁，靜置后分層，在液面下1mL處有一明顯界面。［生］說(shuō)明苯不溶于水；所加的1mL苯在上層，3mL水在下層，又表明苯的密度比水小。［生］歸納總結(jié)：苯是一種無(wú)色、有特殊氣味的液體，有毒、不溶于水、密度比水小，熔點(diǎn)大于0℃。［生］觀察現(xiàn)象：片刻后碎片溶解。自學(xué)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。激疑培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力及對(duì)事務(wù)本質(zhì)的認(rèn)知和表達(dá)能力。教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖［師］苯的分子式為C6H6，請(qǐng)大家根據(jù)所學(xué)的烷烴、烯烴和炔烴的通式，分析苯該屬于哪種烴？具有什么樣的結(jié)構(gòu)？［板書(shū)］二、苯的結(jié)構(gòu)［問(wèn)］不飽和烴的特征反應(yīng)有哪些？［師］苯是否能發(fā)生不飽和烴的這兩個(gè)特征反應(yīng)，下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。［演示實(shí)驗(yàn)］(由一名學(xué)生完成)在兩支試管中分別加入適量苯，然后向一試管中滴加酸性KMnO4溶液，向另一試管中滴加溴水，振蕩試管，靜置觀察：兩試管中溶液均分層，滴酸性KMnO4溶液的試管上層為無(wú)色的苯，下層為紫色的KMnO4酸性溶液，另一試管上層苯中呈橙色，下層變?yōu)闊o(wú)色。［設(shè)疑］兩支試管中的現(xiàn)象說(shuō)明了什么？為什么苯和溴水混合振蕩后苯層變?yōu)槌壬?？［師］從分子組成上看苯應(yīng)該為一種不飽和烴，但苯又不能使酸性KMnO4溶液以及溴水褪色，這和烷烴的性質(zhì)比較相符，那么苯分子該是一種什么樣的結(jié)構(gòu)呢？這也正是困擾了德國(guó)科學(xué)家凱庫(kù)勒很長(zhǎng)時(shí)間的一個(gè)難題，我們已經(jīng)知道，他后來(lái)從一次夢(mèng)中得到啟發(fā)意識(shí)到苯分子應(yīng)該是一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)。下面就是經(jīng)過(guò)演變后的凱庫(kù)勒提出的苯的結(jié)構(gòu)式。［師］這種結(jié)構(gòu)式稱為凱庫(kù)勒式。那么這種結(jié)構(gòu)式是否能真實(shí)地反應(yīng)出苯的結(jié)構(gòu)呢？［師］可以肯定，苯分子為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這也正是凱庫(kù)勒的貢獻(xiàn)，但碳原子之間不是以單、雙鍵交替結(jié)合的，那么又是怎樣結(jié)合的呢？［模型展示］苯分子的比例模型［師］不難看出，苯分子里的6個(gè)碳原子和6個(gè)氫原子都在同一平面上。為了表示苯的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，常用下列結(jié)構(gòu)式表示苯分子。［設(shè)疑］什么叫芳香烴？芳香烴真的芳香嗎？［生］［過(guò)渡］我們經(jīng)常強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，那么苯分子的這種環(huán)狀結(jié)構(gòu)會(huì)使苯有什么樣的化學(xué)性質(zhì)呢？［板書(shū)］三、苯的化學(xué)性質(zhì)［師］苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，表明苯不能被酸性KMnO4溶液氧化；也不能使溴水褪色，表明一般情況下也不能與溴發(fā)生加成反應(yīng)，其化學(xué)性質(zhì)比烯烴、炔烴穩(wěn)定。但在一定條件下苯也能發(fā)生一些化學(xué)反應(yīng)。首先，苯如大多數(shù)有機(jī)物一樣可以燃燒，即可以發(fā)生氧化反應(yīng)。［生］［生甲］能使酸性KMnO4溶液褪色。［生乙］補(bǔ)充說(shuō)明：還能使溴水褪色。［生］兩試管中的顏色均沒(méi)有褪去，說(shuō)明苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，既不能被酸性KMnO4溶液氧化，也不能和溴發(fā)生加成反應(yīng)，不符合不飽和烴的特點(diǎn)。至于溴水和苯混合后苯層變?yōu)槌壬怯捎诒綄鍙匿逅休腿〕鰜?lái)的結(jié)果。［生］結(jié)合剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、思考：如果苯分子真如凱庫(kù)勒式這樣的結(jié)構(gòu)，那么就應(yīng)該能使兩種溶液褪色，很顯然與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符，所以凱庫(kù)勒式不能真實(shí)地反應(yīng)苯分子的結(jié)構(gòu)。［生］自學(xué)、討論、歸納：對(duì)苯分子結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步研究表明，苯分子里不存在一般的碳碳雙鍵，苯分子里6個(gè)碳原子之間的鍵完全相同，這是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的鍵。培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力及對(duì)事務(wù)本質(zhì)的認(rèn)知和表達(dá)能力。促使學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的知識(shí)指導(dǎo)新知識(shí)的學(xué)習(xí)。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)鑒別的能力。培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、讓學(xué)生進(jìn)一步明確：理論來(lái)源于實(shí)踐。強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖［副板書(shū)］苯的氧化反應(yīng)［問(wèn)］苯分子中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？［問(wèn)］這么高的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)導(dǎo)致苯燃燒時(shí)有何現(xiàn)象？［生］燃燒時(shí)火焰明亮，伴有濃烈的黑煙。因?yàn)樘嫉馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)大，燃燒不充分。［師］請(qǐng)大家寫出苯燃燒的化學(xué)方程式。2C6H6+15O212CO2+6H2O。［師］苯分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)使得環(huán)上的氫原子容易被其他原子或原子團(tuán)所取代，因此使其具有了和烷烴相似的重要性質(zhì)——取代反應(yīng)。［板書(shū)］1.取代反應(yīng)(1)苯與溴的反應(yīng)反應(yīng)物：苯和液溴(不能用溴水)反應(yīng)條件：催化劑、溫度(該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，常溫下即可進(jìn)行)。［師］(說(shuō)明)在苯與溴的取代反應(yīng)中，影響反應(yīng)發(fā)生的主要因素有①溴應(yīng)為純的液態(tài)溴，溴水不反應(yīng)；②要用催化劑。另外苯分子中的六個(gè)氫原子是等同的，在上述條件下，一般是苯分子中的一個(gè)氫原子被取代。在催化劑存在時(shí)，苯也可以與其他鹵素發(fā)生取代反應(yīng)。［設(shè)疑］溴苯是不溶于水、密度比水大的無(wú)色油狀液體，溴苯中溶解了溴時(shí)顯褐色，那么如何除去溴苯中溶解的溴？［板書(shū)］(2)苯的硝化反應(yīng)反應(yīng)物：苯和濃硝酸(HO—NO2)反應(yīng)條件：催化劑濃硫酸，溫度55℃～60℃［設(shè)疑］反應(yīng)所需的55℃～60℃如何實(shí)現(xiàn)？［問(wèn)］在往反應(yīng)容器中添加反應(yīng)物和催化劑時(shí)，順序有無(wú)要求？應(yīng)該怎樣加？(提示)苯應(yīng)等到濃硝酸與濃硫酸混合液冷卻后再逐滴加入，以防濃硫酸濺出，且可以防止副反應(yīng)發(fā)生。［問(wèn)］NO2、NO、—NO2有何區(qū)別？［師］由于苯分子中的氫原子被硝基取代，所以稱為硝化反應(yīng)，當(dāng)然在上述條件下，硝基也只取代苯分子中的一個(gè)氫原子，硝化反應(yīng)符合取代反應(yīng)的定義，因而也屬于取代反應(yīng)。［板書(shū)］(3)苯的磺化反應(yīng)反應(yīng)物：苯和濃硫酸(HO—SO3H)反應(yīng)條件：溫度70℃～80℃，不必加催化劑［生］計(jì)算：由分子式C6H6知：碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=92.3%。［生］書(shū)寫苯燃燒的化學(xué)方程式，并由一名學(xué)生上前板演：［生］用NaOH溶液洗滌，然后用分液漏斗分液，下層液為較純的溴苯，上層液為NaOH吸收了溴的混合液。［生］用水浴加熱的方法控制，當(dāng)然需用溫度計(jì)來(lái)指示。［生］(討論、分析后回答)：有。添加試劑的順序應(yīng)該是濃硝酸、濃硫酸、苯。［生］討論后請(qǐng)代表回答：NO2是一種具體的物質(zhì)，可以獨(dú)立存在；NO是亞硝酸根原子團(tuán)，帶一個(gè)負(fù)電荷；—NO2是一個(gè)中性的原子團(tuán)，不帶電，但不能獨(dú)立存在。培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力及對(duì)事務(wù)本質(zhì)的認(rèn)知和表達(dá)能力。強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。加深原理培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖［師］硫酸分子中的—SO3H原子團(tuán)叫做磺酸基，由磺酸基取代了苯分子中氫原子的反應(yīng)稱為磺化反應(yīng)，同樣在上述條件下苯分子也只有一個(gè)氫原子被取代，磺化反應(yīng)也屬于取代反應(yīng)，與溴苯、硝基苯相比，苯磺酸易溶于水且顯酸性。［過(guò)渡］我們從苯分子的結(jié)構(gòu)可以知道苯環(huán)上的碳原子之間的化學(xué)鍵是一種介于C—C單鍵和CC雙鍵之間的一種特殊的鍵，既然它能像烷烴那樣發(fā)生取代反應(yīng)，那么它也應(yīng)該能像烯烴那樣發(fā)生加成反應(yīng)。前邊已經(jīng)證實(shí)其不能使溴水發(fā)生化學(xué)褪色，即一般不易加成，但在特殊的條件下，苯仍能發(fā)生加成反應(yīng)。［板書(shū)］2.苯的加成反應(yīng)反應(yīng)物：苯和氫氣反應(yīng)條件：催化劑鎳、溫度180℃～250℃反應(yīng)產(chǎn)物：環(huán)己烷(C6H12)［師］從結(jié)構(gòu)上不難看出，環(huán)己烷像烷烴一樣飽和，故其化學(xué)性質(zhì)與烷烴相似。至此，我們可以這樣來(lái)歸納苯的化學(xué)性質(zhì)：易燃燒，但其他氧化反應(yīng)一般不能發(fā)生；易取代、難加成。［本節(jié)小結(jié)］本節(jié)課我們通過(guò)觀察分析認(rèn)識(shí)了苯的物理性質(zhì)，了解了苯的組成和結(jié)構(gòu)特征，苯分子中碳碳原子結(jié)合是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊的鍵，所以其化學(xué)性質(zhì)就既能像烷烴那樣易發(fā)生取代反應(yīng)如與溴的取代、硝化反應(yīng)、磺化反應(yīng)等，也能像烯烴那樣發(fā)生加成。大家在學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)掌握苯的主要化學(xué)性質(zhì)及其與苯的結(jié)構(gòu)的關(guān)系。［作業(yè)］P721、2、3、4、5、6、7、8●板書(shū)設(shè)計(jì)第五節(jié)苯芳香烴一、苯的物理性質(zhì)和重要用途二、苯的結(jié)構(gòu)三、苯的化學(xué)性質(zhì)1.取代反應(yīng)2.苯的加成反應(yīng)［生］由于H2SO4屬于二元強(qiáng)酸，兩個(gè)H均可以電離為H+，而—SO3H中還有一個(gè)H，因此它還可以電離出一個(gè)H+，表現(xiàn)一元強(qiáng)酸的性質(zhì)。［學(xué)生活動(dòng)］分組討論、分析苯與氫氣的加成產(chǎn)物環(huán)己烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并寫出化學(xué)方程式，由一名學(xué)生板演于板書(shū)認(rèn)真聽(tīng)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力及對(duì)事務(wù)本質(zhì)的認(rèn)知和表達(dá)能力。強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。加深原理培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。教學(xué)反思有道是“實(shí)踐出真知”對(duì)于苯的物理性質(zhì)要靠教師講述或?qū)W生自學(xué)印象都不會(huì)很深，所以在教學(xué)中將苯放入無(wú)色試劑瓶中，讓同學(xué)們親自觀察：實(shí)踐后得出苯的物理性質(zhì)，這樣既可以加深對(duì)知識(shí)的理解，同時(shí)從能力上也得到發(fā)展。苯的化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有要求做演示實(shí)驗(yàn)，教學(xué)中為提高學(xué)生的分析判斷能力，在每一個(gè)性質(zhì)前先給出相關(guān)信息，然后組織學(xué)生討論、分析寫出化學(xué)方程式，并通過(guò)設(shè)疑加深對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和掌握。苯分子的結(jié)構(gòu)教學(xué)中結(jié)合了凱庫(kù)勒探究苯分子結(jié)構(gòu)的動(dòng)人故事，使同學(xué)們?cè)诹私獗降慕Y(jié)構(gòu)特征的同時(shí)增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自信心和興趣。[案例結(jié)果]按照設(shè)計(jì)的教學(xué)設(shè)想，通過(guò)上述的教學(xué)過(guò)程，能較好的完成教學(xué)任務(wù)，達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)。比較成功的地方是：能夠重視過(guò)程和方法的教學(xué)，通過(guò)所學(xué)知識(shí)的回憶，能推導(dǎo)出具有相同官能團(tuán)的物質(zhì)應(yīng)該具有相似的性質(zhì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出與推導(dǎo)結(jié)論不同的結(jié)論，讓學(xué)生質(zhì)疑，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，在尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上去探究推導(dǎo)結(jié)論中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，培養(yǎng)學(xué)生觀察問(wèn)題的全面性；通過(guò)比較苯和烷烴、乙烯這兩類物質(zhì)性質(zhì)的不同，學(xué)生能比較好的掌握苯的性質(zhì)，回憶復(fù)習(xí)了烷烴、乙烯這兩類物質(zhì)性質(zhì)。[案例評(píng)析]1.緊密圍繞課程標(biāo)準(zhǔn)確立的三維目標(biāo)，力求做到：在課堂上，教師努力創(chuàng)設(shè)問(wèn)題的真實(shí)情景，采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、練習(xí)等形式引導(dǎo)學(xué)生正確理解概念，并能辯證地從正反兩方面來(lái)正確地看待問(wèn)題；在教學(xué)過(guò)程中，教師成為了學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、合作者、引導(dǎo)者和參與者。2.嚴(yán)守《教學(xué)大綱》、新教材的要求，不搞“一步到位”(備大綱、備教材)。以夯實(shí)“雙基”知識(shí)為主，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，在過(guò)程中讓學(xué)生的知識(shí)能力、過(guò)程方法、情感態(tài)度價(jià)值觀達(dá)