2024-2025年高中化學(xué) 第3章 第1節(jié) 第2課時(shí) 有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)及有機(jī)合成的應(yīng)用教案 魯科版選修5

2024-2025年高中化學(xué)第3章第1節(jié)第2課時(shí)有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)及有機(jī)合成的應(yīng)用教案魯科版選修5課題：科目：班級：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為魯科版選修5高中化學(xué)第3章第1節(jié)第2課時(shí)，主題為有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)及有機(jī)合成的應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容主要包括有機(jī)合成的基本原理、有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)方法、有機(jī)合成在實(shí)際應(yīng)用中的案例解析。這些內(nèi)容與學(xué)生在九年級已學(xué)習(xí)的有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)、烷烴、烯烴和炔烴的性質(zhì)等知識緊密相關(guān)。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系在于，學(xué)生通過之前的學(xué)習(xí)，已掌握有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及簡單有機(jī)反應(yīng)類型。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)課將引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有知識，探討有機(jī)合成的基本過程，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)合理的有機(jī)合成路線，并了解有機(jī)合成在醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域的應(yīng)用。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能更好地理解有機(jī)化學(xué)在實(shí)際生活中的重要作用，提高知識運(yùn)用能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力，提高學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力，加強(qiáng)學(xué)生的化學(xué)科學(xué)觀念和科學(xué)探究精神。通過有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)及有機(jī)合成的應(yīng)用學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠：

1.理解有機(jī)合成的核心概念，形成系統(tǒng)化的有機(jī)化學(xué)知識體系；

2.掌握有機(jī)合成設(shè)計(jì)方法，提高解決實(shí)際有機(jī)合成問題的能力；

3.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科學(xué)探究能力，能夠運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行有機(jī)合成路線的創(chuàng)新設(shè)計(jì)；

4.增強(qiáng)學(xué)生的化學(xué)科學(xué)觀念，認(rèn)識到有機(jī)合成在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生活中的重要作用。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)原理：強(qiáng)調(diào)有機(jī)合成中的逆向合成法、合成子法等基本設(shè)計(jì)原理，以及如何運(yùn)用這些原理進(jìn)行有機(jī)化合物的合成路線設(shè)計(jì)。

舉例：以醇的轉(zhuǎn)化為羧酸為例，講解逆向合成法的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)羧酸還原生成醇的關(guān)鍵步驟。

（2）有機(jī)合成方法：詳細(xì)介紹常見的有機(jī)合成方法，如格氏反應(yīng)、羥醛反應(yīng)、消除反應(yīng)等，并分析其在有機(jī)合成中的應(yīng)用。

舉例：以格氏反應(yīng)為例，講解其反應(yīng)原理及在有機(jī)合成中的應(yīng)用，如合成醇、酮等。

（3）有機(jī)合成應(yīng)用：介紹有機(jī)合成在醫(yī)藥、材料、農(nóng)藥等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)生了解有機(jī)合成的重要性。

舉例：講解阿司匹林的合成過程，以及有機(jī)合成在藥物研發(fā)中的關(guān)鍵作用。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)的思路：學(xué)生往往在構(gòu)思合成路線時(shí)缺乏整體性和邏輯性，難以找到合適的合成方法。

舉例：指導(dǎo)學(xué)生從目標(biāo)產(chǎn)物出發(fā)，反推可能的中間體和原料，逐步構(gòu)建合成路線。

（2）有機(jī)合成反應(yīng)條件的選擇：學(xué)生在面對多種有機(jī)反應(yīng)時(shí)，難以把握反應(yīng)條件的選擇，影響合成效果。

舉例：通過對比不同反應(yīng)條件下的產(chǎn)物差異，如溫度、催化劑等，使學(xué)生理解反應(yīng)條件的重要性。

（3）有機(jī)合成在實(shí)際應(yīng)用中的案例分析：學(xué)生對于有機(jī)合成的實(shí)際應(yīng)用理解不深，難以將其與理論知識相結(jié)合。

舉例：分析有機(jī)合成在藥物研發(fā)中的成功案例，如抗腫瘤藥物紫杉醇的全合成，使學(xué)生體會(huì)有機(jī)合成在實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值。四、教學(xué)資源1.硬件資源：

-投影儀、計(jì)算機(jī)、白板等教學(xué)設(shè)備；

-實(shí)驗(yàn)室設(shè)備：玻璃儀器、有機(jī)合成試劑、實(shí)驗(yàn)安全器材等；

-教學(xué)模型：有機(jī)分子結(jié)構(gòu)模型、合成反應(yīng)流程圖等。

2.軟件資源：

-化學(xué)教學(xué)軟件：用于展示有機(jī)分子結(jié)構(gòu)、反應(yīng)機(jī)理等；

-課程相關(guān)PPT課件；

-有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)案例庫。

3.課程平臺(tái)：

-學(xué)校課程管理系統(tǒng)；

-在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，提供課程資源和學(xué)習(xí)交流空間。

4.信息化資源：

-電子教材、電子教案；

-有機(jī)化學(xué)教學(xué)視頻；

-相關(guān)在線教育資源和學(xué)術(shù)文章。

5.教學(xué)手段：

-講授與演示；

-小組討論與合作學(xué)習(xí)；

-實(shí)驗(yàn)操作與觀察；

-案例分析與問題解決；

-課后自主學(xué)習(xí)與反饋。五、教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問或不懂的地方。設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題，激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)內(nèi)容做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)。準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保教學(xué)過程的順利進(jìn)行。設(shè)計(jì)課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)合成的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

激發(fā)興趣：

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的有機(jī)化合物性質(zhì)和反應(yīng)類型，幫助學(xué)生建立知識之間的聯(lián)系。提出問題，檢查學(xué)生對舊知的掌握情況，為學(xué)習(xí)新課打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計(jì)用時(shí)：25分鐘）

知識講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)的基本原理和常用方法，結(jié)合具體案例幫助學(xué)生理解。突出重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)難點(diǎn)，通過對比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動(dòng)探究：

設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)問題展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

技能訓(xùn)練：

總結(jié)歸納：

在新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)知識點(diǎn)進(jìn)行梳理和總結(jié)。強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生形成完整的知識體系。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對有機(jī)合成知識的掌握情況。鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決問題。

錯(cuò)題訂正：

針對學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，進(jìn)行及時(shí)訂正和講解。引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤原因，避免類似錯(cuò)誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

知識拓展：

介紹有機(jī)合成在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要作用，拓寬學(xué)生的知識視野。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結(jié)合有機(jī)合成內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得和體會(huì)，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計(jì)用時(shí)：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)?？隙▽W(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時(shí)間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。六、知識點(diǎn)梳理1.有機(jī)合成基本原理

-有機(jī)合成反應(yīng)類型：加成反應(yīng)、消除反應(yīng)、取代反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等；

-有機(jī)合成設(shè)計(jì)方法：逆向合成法、合成子法、線性合成法等；

-有機(jī)合成反應(yīng)的選擇性：區(qū)域選擇性、立體選擇性、化學(xué)選擇性等。

2.有機(jī)合成方法

-格氏反應(yīng)：原理、反應(yīng)條件及應(yīng)用；

-羥醛反應(yīng)：原理、反應(yīng)條件及應(yīng)用；

-消除反應(yīng)：原理、反應(yīng)條件及應(yīng)用；

-加成反應(yīng)：原理、反應(yīng)條件及應(yīng)用；

-氧化還原反應(yīng)：原理、反應(yīng)條件及應(yīng)用。

3.有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)

-合成目標(biāo)產(chǎn)物的確定：根據(jù)實(shí)際需求，確定合成目標(biāo)產(chǎn)物；

-合成路線的設(shè)計(jì)：運(yùn)用逆向合成法、合成子法等方法設(shè)計(jì)合成路線；

-反應(yīng)條件的篩選：根據(jù)反應(yīng)類型選擇合適的反應(yīng)條件；

-合成路線的評價(jià)：從原料來源、反應(yīng)步驟、產(chǎn)率、成本等方面評價(jià)合成路線。

4.有機(jī)合成應(yīng)用

-醫(yī)藥領(lǐng)域：抗生素、抗腫瘤藥物、心血管藥物等；

-材料領(lǐng)域：高分子材料、液晶材料、納米材料等；

-農(nóng)藥領(lǐng)域：殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等；

-其他領(lǐng)域：食品添加劑、香料、染料等。

5.有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)操作

-實(shí)驗(yàn)基本操作：加熱、冷卻、攪拌、分離、純化等；

-常用有機(jī)溶劑：極性、非極性、親水性、親脂性等；

-實(shí)驗(yàn)安全知識：毒性、腐蝕性、易燃易爆性、防護(hù)措施等；

-實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：產(chǎn)率、純度、結(jié)構(gòu)鑒定等。

6.有機(jī)合成案例分析

-阿司匹林的合成：反應(yīng)原理、合成步驟、應(yīng)用；

-紫杉醇的全合成：反應(yīng)原理、合成步驟、應(yīng)用；

-奧司他韋的合成：反應(yīng)原理、合成步驟、應(yīng)用；

-其他典型有機(jī)合成案例：如藥物、材料、農(nóng)藥等。七、板書設(shè)計(jì)1.標(biāo)題：有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

-主題明確，體現(xiàn)本節(jié)課的核心教學(xué)內(nèi)容。

2.板書結(jié)構(gòu)：

-有機(jī)合成基本原理

-反應(yīng)類型

-設(shè)計(jì)方法

-反應(yīng)選擇性

-有機(jī)合成方法

-格氏反應(yīng)

-羥醛反應(yīng)

-消除反應(yīng)

-加成反應(yīng)

-氧化還原反應(yīng)

-有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)

-目標(biāo)產(chǎn)物確定

-合成路線設(shè)計(jì)

-反應(yīng)條件篩選

-合成路線評價(jià)

-有機(jī)合成應(yīng)用

-醫(yī)藥領(lǐng)域

-材料領(lǐng)域

-農(nóng)藥領(lǐng)域

-其他領(lǐng)域

-有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)操作

-基本操作

-有機(jī)溶劑

-實(shí)驗(yàn)安全

-結(jié)果分析

-案例分析

-阿司匹林

-紫杉醇

-奧司他韋

-其他案例

-結(jié)構(gòu)清晰，條理分明，便于學(xué)生理解和記憶。

3.突出重點(diǎn)：

-使用不同顏色的粉筆標(biāo)出重點(diǎn)內(nèi)容，如反應(yīng)類型、設(shè)計(jì)方法、反應(yīng)條件等。

-在關(guān)鍵知識點(diǎn)旁邊標(biāo)注星號(*)，提醒學(xué)生注意。

4.藝術(shù)性和趣味性：

-使用箭頭、流程圖等圖形元素，使板書更具視覺效果。

-在案例分析部分，可以畫出結(jié)構(gòu)式或使用相關(guān)圖片，增加趣味性。

5.概括性強(qiáng)：

-每個(gè)板塊用簡短的詞語或短語概括，如“反應(yīng)類型”、“合成路線設(shè)計(jì)”等。

-在每個(gè)板塊下，列出關(guān)鍵詞或關(guān)鍵步驟，簡潔明了。八、教學(xué)反思與改進(jìn)在本次教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)了一些值得反思的地方。首先，關(guān)于有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)的講解，我意識到需要更加注重引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際案例中提煉出一般性原理。例如，在講解格氏反應(yīng)時(shí)，我可以結(jié)合具體的藥物合成過程，讓學(xué)生更直觀地理解反應(yīng)原理及其在實(shí)際合成中的應(yīng)用。

其次，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在互動(dòng)探究環(huán)節(jié)中，對于某些合成方法的掌握程度并不理想。這可能是因?yàn)槲以诮虒W(xué)中對技能訓(xùn)練的環(huán)節(jié)不夠重視，導(dǎo)致學(xué)生缺乏實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)。為了改進(jìn)這一點(diǎn)，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中增加課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)，如讓學(xué)生分組設(shè)計(jì)簡單的有機(jī)合成路線，并在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行驗(yàn)證。

此外，板書設(shè)計(jì)方面，我注意到雖然我努力使板書結(jié)構(gòu)清晰，但在突出重點(diǎn)方面仍有待加強(qiáng)。在今后的教學(xué)中，我將更加注重使用不同顏色的粉筆和圖形元素，使得板書更具視覺沖擊力，幫助學(xué)生更好地抓住重點(diǎn)。

針對以上反思，我制定了以下改進(jìn)措施：

1.在講解有機(jī)合成原理和方法時(shí)，將更多實(shí)際案例融入教學(xué)，讓學(xué)生從中總結(jié)規(guī)律，提高知識的應(yīng)用能力。

2.加強(qiáng)課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)，增加學(xué)生對有機(jī)合成方法的操作經(jīng)驗(yàn)，提高他們的實(shí)踐能力。

3.優(yōu)化板書設(shè)計(jì)，通過顏色、圖形等元素突出重點(diǎn)，使板書更具趣味性和概括性。

4.在課堂小結(jié)環(huán)節(jié)，增加學(xué)生對本節(jié)課知識點(diǎn)的回顧和總結(jié)，鞏固學(xué)習(xí)成果。

5.加強(qiáng)課后作業(yè)的布置與批改，及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，針對性地進(jìn)行輔導(dǎo)。重點(diǎn)題型整理1.有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)題

題型1：請根據(jù)以下目標(biāo)產(chǎn)物，設(shè)計(jì)一條合理的有機(jī)合成路線。

目標(biāo)產(chǎn)物：丙烯酸

解答：

步驟1：首先，通過乙烯與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)，生成1,2-二氯乙烷。

步驟2：然后，1,2-二氯乙烷在堿性條件下發(fā)生消除反應(yīng)，生成丙烯。

步驟3：最后，丙烯與二氧化碳在催化劑存在下發(fā)生羧化反應(yīng)，生成丙烯酸。

2.有機(jī)合成方法應(yīng)用題

題型2：請列舉至少三種應(yīng)用格氏反應(yīng)的實(shí)例，并簡要說明其反應(yīng)原理。

解答：

實(shí)例1：苯與氯甲烷在格氏試劑作用下，發(fā)生親核取代反應(yīng)，生成氯苯。

原理：格氏試劑作為親核試劑，攻擊苯環(huán)上的氯原子，發(fā)生取代反應(yīng)。

實(shí)例2：丙烯與格氏試劑反應(yīng)，生成2-丙醇。

原理：格氏試劑作為親核試劑，攻擊丙烯碳碳雙鍵，發(fā)生加成反應(yīng)。

實(shí)例3：乙醛與格氏試劑反應(yīng)，生成2-丙醇。

原理：格氏試劑作為親核試劑，攻擊乙醛的羰基碳，發(fā)生加成反應(yīng)。

3.有機(jī)合成反應(yīng)機(jī)理題

題型3：請解釋以下有機(jī)合成反應(yīng)的機(jī)理。

反應(yīng)：苯與氫氣在催化劑存在下發(fā)生加氫反應(yīng)，生成環(huán)己烷。

解答：

步驟1：苯吸附在催化劑表面，并與氫氣發(fā)生解離吸附。

步驟2：吸附的氫原子攻擊苯環(huán)上的π電子云，發(fā)生加成反應(yīng)，生成環(huán)己烷。

4.有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)操作題

題型4：請簡述以下有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)的基本操作步驟。

實(shí)驗(yàn)：苯甲酸的合成

解答：

步驟1：將苯與氯甲烷在催化劑存在下加熱，發(fā)生親核取代反應(yīng)，生成氯苯。

步驟2：將氯苯與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成苯甲酸鈉。

步驟3：將苯甲酸鈉溶液加入適量的硫酸，調(diào)節(jié)pH值至酸性，使苯甲酸沉淀。

步驟4：過濾、洗滌苯甲酸沉淀，并進(jìn)行干燥。

5.有機(jī)合成案例分析題

題型5：請結(jié)合以