2.2.2炔烴教學(xué)設(shè)計2024-2025學(xué)年高二化學(xué)人教版選擇性必修3

中學(xué)化學(xué)創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計研究——以“乙炔”為例一、課標(biāo)分析總體要求：通過本課程模塊的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生建立“組成、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的基本觀念，形成基于官能團、化學(xué)鍵與反應(yīng)類型認識有機化合物的一般思路，了解測定有機化合物結(jié)構(gòu)、探究性質(zhì)、設(shè)計合成路線的相關(guān)知識，發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。內(nèi)容要求：（1）認識有機化合物的分子結(jié)構(gòu)決定于原子間的連接順序、成鍵方式和空間排布，認識有機化合物存在構(gòu)造異構(gòu)和立體異構(gòu)等同分異構(gòu)現(xiàn)象。（2）認識官能團的種類碳碳三鍵，從官能團的視角認識有機化合物的分類，知道簡單有機化合物的命名。認識官能團與有機化合物特征性質(zhì)的關(guān)系，認識同一分子中官能團之間存在相互影響，認識在一定條件下官能團可以相互轉(zhuǎn)化，知道常見官能團的鑒別方法。（3）認識有機化合物分子中共價鍵的類型、極性及其與有機反應(yīng)的關(guān)系，知道有機化合物分子中基團之間的相互影響會導(dǎo)致鍵的極性發(fā)生改變，從化學(xué)鍵的角度認識官能團與有機化合物之間是如何相互轉(zhuǎn)化的。學(xué)業(yè)要求：（1）能辨識有機化合物分子中的官能團，判斷有機化合物分子中碳原子的飽和程度、鍵的類型，分析鍵的極性；能依據(jù)有機化合物分子的結(jié)構(gòu)特征分析簡單有機化合物的某些化學(xué)性質(zhì)。（2）能辨識同分異構(gòu)現(xiàn)象，能寫出符合特定條件的同分異構(gòu)體，能舉例說明立體異構(gòu)現(xiàn)象。二、教材分析學(xué)習(xí)有機化合物最大的特點就是要從結(jié)構(gòu)出發(fā)，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)。本節(jié)的主要內(nèi)容是乙炔的結(jié)構(gòu)、乙炔的實驗室制法、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及用途。其中乙炔的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)，是從分子結(jié)構(gòu)上分析入手，通過實驗探究方式，觀察、分析乙炔具有的化學(xué)性質(zhì)及其反應(yīng)機理。通過乙炔制取實驗，使學(xué)生更加明確物質(zhì)的制取實驗和性質(zhì)實驗之間的關(guān)系。這樣的知識傳授方式使乙炔的化學(xué)性質(zhì)與它的結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來，從而突出了官能團的作用。在學(xué)習(xí)炔烴之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了乙烯何烯烴的性質(zhì)，對不飽和烴有一定的了解，本節(jié)課在原有學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上加深對“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的認識，依據(jù)烷烴、烯烴的物理性質(zhì)底邊規(guī)律，掌握炔烴的遞變規(guī)律；通過炔烴的結(jié)構(gòu)特征，分析掌握炔烴的化學(xué)性質(zhì)；在教材編排上，該部分內(nèi)容是必修二相關(guān)知識即“乙烯與有機高分子材料”和“自然資源的開發(fā)利用”內(nèi)容的延續(xù)和發(fā)展，并為后續(xù)學(xué)習(xí)有機合成打下堅實的基礎(chǔ)，起到承上啟下的作用。三、學(xué)情分析已有知識：能用正確化學(xué)語言描述烯烴代表物乙烯的典型性質(zhì)、相應(yīng)性質(zhì)實驗的現(xiàn)象；能利用其主要性質(zhì)進行鑒別；知道乙烯在工業(yè)生產(chǎn)中的地位和應(yīng)用；已有能力：基本的實驗探究能力、證據(jù)推理能力；了解研究有機化合物的一般方法待發(fā)展知識及能力：從微觀結(jié)構(gòu)了解乙炔的性質(zhì)；基于官能團與反應(yīng)類型認識炔烴，強化“組成、結(jié)構(gòu)→性質(zhì)→用途”的基本觀念；四、教學(xué)目標(biāo)【宏觀辨識與微觀探析】以乙炔為例，從微觀結(jié)構(gòu)認識炔烴，理解炔烴的化學(xué)性質(zhì)與反應(yīng)類型。【證據(jù)推理與模型認知】發(fā)展類比遷移能力，掌握炔烴的物理性質(zhì)的變化規(guī)律；通過炔烴的結(jié)構(gòu)特征與典型代表物，分析掌握炔烴烴的化學(xué)性質(zhì)與相關(guān)反應(yīng)類型【科學(xué)探究與創(chuàng)新意識】掌握乙炔的實驗室制法【科學(xué)精神與社會責(zé)任】能說明乙炔的生產(chǎn)和應(yīng)用，知道乙炔的科技前沿技術(shù)以及烯烴在化工生產(chǎn)中的重要地位和作用，具有“綠色化學(xué)”觀念和可持續(xù)發(fā)展意識。四、教學(xué)重難點【重點】以乙炔為例，從微觀結(jié)構(gòu)認識炔烴，理解炔烴的化學(xué)性質(zhì)與反應(yīng)類型。【難點】發(fā)展類比遷移能力，掌握炔烴的物理性質(zhì)的變化規(guī)律；通過炔烴的結(jié)構(gòu)特征與典型代表物，分析掌握炔烴烴的化學(xué)性質(zhì)與相關(guān)反應(yīng)類型五、教學(xué)方法情景導(dǎo)入法、講授法、討論法、實驗法、啟發(fā)式教學(xué)教學(xué)準備多媒體課件、相關(guān)實驗儀器和藥品（如電石）、球棍模型七、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖導(dǎo)入新課氣焊——是將可燃性氣體與助燃氣體自容器中引導(dǎo)出，經(jīng)焊炬混合后，經(jīng)由焊炬火口處點燃成高溫火焰，并對焊件加熱的一種焊接方法，最常用可燃性氣體為乙炔。提煉氣焊中涉及到的物質(zhì)與性質(zhì)利用視頻創(chuàng)設(shè)情景，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣根據(jù)有機物學(xué)習(xí)模型獲得新知講授新課乙炔的物理性質(zhì)炔烴物理性質(zhì)的遞變與烷烴相似對結(jié)構(gòu)相似的烷烴，其沸點高低主要由相對分子質(zhì)量的大小來決定。因為相對分子質(zhì)量越大，分子間的范德華力越大，沸點就越高。例如正烷烴系列乙炔沸點：隨分子中碳原子數(shù)的遞增而逐漸升高補充完善性質(zhì)知識：無色、無臭的氣體，微溶于水，易溶于有機溶劑自主學(xué)習(xí)：根據(jù)提供的資料以及類比烷烴的遞變性規(guī)律，思考得出“乙炔的沸點隨碳原子數(shù)的遞增而升高”的結(jié)論總結(jié)乙炔的物理性質(zhì)發(fā)展學(xué)生的主體意識，不斷增強學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力。通過對烷烴和炔烴的物理性質(zhì)的對比異或同，加強記憶，培養(yǎng)學(xué)生比較思維。乙炔的結(jié)構(gòu)乙炔的分子式為C2H2，結(jié)構(gòu)簡式為CH≡CH。分子為直線結(jié)構(gòu)，相鄰兩個鍵之間的夾角為180°。乙炔分子中的碳原子均采用sp雜化，碳原子何氫原子之間均以單鍵（σ鍵）相連接，碳原子何碳原子之間以三鍵（1個σ鍵和2個π鍵）相連接。π鍵易斷裂，加成反應(yīng)是乙炔的主要反應(yīng)。學(xué)習(xí)乙炔的分子式、結(jié)構(gòu)式、球棍模型、空間填充狀態(tài)依據(jù)乙炔的結(jié)構(gòu)推測可能的性質(zhì)通過展示乙炔的球棍模型和空間填充狀態(tài)示意圖，發(fā)展學(xué)生的模型思維。強化“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的核心思想三、乙炔化學(xué)性質(zhì)1.實驗室制備乙烯實驗原理：CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2實驗藥品：電石、飽和食鹽水實驗步驟：如圖所示，在圓底燒瓶中放幾小塊電石。打開分液漏斗活塞，逐滴加入適量飽和氯化鈉溶液，將產(chǎn)生的氣體通入硫酸銅溶液后，再分別通入酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液。最后換上尖嘴導(dǎo)管，先檢驗氣體純度在點燃乙炔，觀察現(xiàn)象，進行實驗記錄。創(chuàng)新實驗設(shè)計：（1）[1]創(chuàng)新點：將電石用鋁箔包好，鋁箔上扎一些小孔，這樣反應(yīng)中產(chǎn)生的Ca(OH)2不會堵塞導(dǎo)氣管。用注射器滴加飽和食鹽水有利于控制反應(yīng)產(chǎn)生氣體的速度。使用噴霧器將酸性KMnO4溶液和溴水噴到脫脂棉上，有利于溶液擴散到脫脂棉上，增大了乙炔與溶液的接觸面，使褪色更快。乙炔通入肥皂水中，產(chǎn)生肥皂泡，點燃肥皂泡，既安全又便于觀察實驗現(xiàn)象。該實驗裝置適合中學(xué)實際，操作簡單、節(jié)約藥品、現(xiàn)象明顯，可用于學(xué)生分組實驗。（2）[2]用水的酒精溶液（體積比在3∶1~2∶1之間較適宜）代替水或飽和食鹽水，因為電石與CH3CH2OH幾乎不反應(yīng)，所以可以通過控制水在酒精中的濃度來控制反應(yīng)速率。氣體發(fā)生裝置（試管）內(nèi)置于廣口瓶的溶液中，能有效散失熱量，體系中的溫度變化不大，在反應(yīng)過程中不會產(chǎn)生泡沫。產(chǎn)生的氣體貯存在廣口瓶內(nèi)，氣體的使用量可隨意調(diào)控，在驗證乙炔的性質(zhì)實驗時，教師可不慌不忙地邊講邊做。廣口瓶中的堿液可吸收硫化氫、磷化氫等雜質(zhì)氣體，從而排除了雜質(zhì)氣體對乙炔性質(zhì)實驗的干擾（因為硫化氫、磷化氫同樣具有還原性，所以可使溴水、高錳酸鉀溶液褪色）5）現(xiàn)象明顯，課堂耗時短；準備簡單，省時高效；實驗過程和諧，富有吸引力。2.與鹵素發(fā)生加成反應(yīng)——以溴為例知識內(nèi)容的銜接：乙炔與鹵素反應(yīng)用于炔烴的保護和脫保護【引導(dǎo)學(xué)生思考】這個反應(yīng)有兩種加成產(chǎn)物，而且實驗事實證明這兩種產(chǎn)物都有，說明什么問題？3.與氯化氫和水反應(yīng)提出問題：為什么不生成鄰二鹵代物？4.和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)炔烴的聚合反應(yīng)在人們的印象中，塑料是不導(dǎo)電的。白川英樹、艾倫·黑格和艾倫·麥克迪爾米德向人們習(xí)以為常的“觀念”提出了挑戰(zhàn)。他們通過研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過特殊改造之后，塑料能夠表現(xiàn)得像金屬一樣，產(chǎn)生導(dǎo)電性，獲得了2000年的諾貝爾化學(xué)獎。這種導(dǎo)電塑料正是導(dǎo)電聚乙炔，借此人們研制出了保護用戶免受電磁輻射的電腦屏保以及可除去太陽光的“智能”窗戶。專心聽講老師介紹CaC2的關(guān)資料，了解電石的結(jié)構(gòu)認識到乙炔的制備其實就是簡單的復(fù)分解反應(yīng)思考和分析：（1）制備裝置要考慮物質(zhì)狀態(tài)及反應(yīng)條件（2）除雜裝置要考慮雜質(zhì)成分及除雜試劑（3）收集裝置考慮氣體的密度及溶解性（4）學(xué)生通過課本自學(xué)乙炔的燃燒、加成反應(yīng)得出結(jié)論仿照乙烯與溴水的加成反應(yīng)完成乙炔與溴水的加成反應(yīng)，并命名。學(xué)生回答：說明乙炔分子的不飽和程度比乙烯大。既可以發(fā)生1：1的加成，又可以發(fā)生1：2的加成。學(xué)生思考，從丙烯與氯化氫的反應(yīng)進行知識點遷移，解釋原因炔烴在不同條件下可以轉(zhuǎn)化為不同的烯烴。有機物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。學(xué)習(xí)乙炔的聚合反應(yīng)，并學(xué)習(xí)相關(guān)前沿知識1.建構(gòu)氣體制備模型，幫助學(xué)生掌握這樣的一系列問題2.體驗實驗探究的樂趣，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神。3.培養(yǎng)生的驗?zāi)芰Α⒂^察能力。4.培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力5.區(qū)分乙炔與高錳酸鉀、溴水的反應(yīng)實質(zhì)。在中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中，制備乙炔的方法存在下列問題：一是利用飽和食鹽水代替水和電石反應(yīng)，以減緩反應(yīng)速率，但還是難以得到平穩(wěn)持續(xù)的氣流，前后實驗時難免手忙腳亂，造成氣體利用不充分；二是反應(yīng)伴生的硫化氫、磷化氫等副產(chǎn)物，會干擾乙炔的性質(zhì)實驗，污染環(huán)境；三是因反應(yīng)放熱，有大量糊狀泡沫產(chǎn)生，實驗存在安全隱患。利用改進后的裝置，可以有效控制生成乙炔氣體的速度并保持氣流平穩(wěn)性，又可以大量減少藥品的使用。改進后的實驗將乙炔的洗氣、加成反應(yīng)、還原性及燃燒設(shè)計成了連續(xù)性實驗，實驗效果明顯。1.引導(dǎo)學(xué)生注意知識之間的聯(lián)系與區(qū)別，學(xué)會比較的學(xué)習(xí)方法。2.加深學(xué)生對加成反應(yīng)的理解引導(dǎo)學(xué)生注意前后知識之間的聯(lián)系與區(qū)別，學(xué)會對比學(xué)習(xí)。1.炔烴在不同條件下可以轉(zhuǎn)化為不同的烯烴。2.有機物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。勇于挑戰(zhàn)，贊賞化學(xué)科學(xué)對人類生活和社會發(fā)展的貢獻，關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會熱點問題總結(jié)板書設(shè)計鞏固提升【練習(xí)】1．如何鑒別甲烷、乙烯、乙炔三種氣體？2．用電石、水、氯化氫為原料，怎樣制聚氯乙烯？寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。作業(yè)設(shè)計1.下列是有關(guān)實驗室制取乙炔的實驗問題，按要求回答：（1）為了控制水與電石的反應(yīng)速率并得到平穩(wěn)氣流，采取的措施是___________。（2）用試管制取少量乙炔時，在試管上部放量一團疏松的棉花，其作用是___________。（3）實驗室制取下列氣體時，不能使用啟普發(fā)生器的是_________。A.用大理石和鹽酸反應(yīng)制CO2Ｂ.用電石和水反應(yīng)制C2H2Ｃ.用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制H2Ｄ.用亞硫酸鈉和硫酸制SO22.（2001年高考理綜題）具有單雙鍵交替長鏈（如：?—CH==CH—CH==CH—CH==CH—?）的高分子有可能成為導(dǎo)電塑料。2000年諾貝爾（Nobel）化學(xué)獎即授予開辟此領(lǐng)域的3位科學(xué)家。下列高分子中可能成為導(dǎo)電塑料的是A.聚乙烯B.聚丁二烯C.聚苯乙烯D.聚乙炔3.燃燒某混合氣體，所產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量一定大于燃燒相同質(zhì)量的丙烯所產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量，該混合氣體是A.丁烯、丙烷B.乙炔、乙烯C.乙炔、丙烷D.乙烷、環(huán)丙烷4.實驗室制取下列氣體的方法正確的是A.氨：將消石灰和氯化銨加熱，并用向下排空氣法收集B.乙炔：將電石和水在啟普發(fā)生器中反應(yīng)，并用向上排空氣法收集C.乙烯：將乙醇加熱至170℃，并用排水集氣法收集D.硫化氫：用硫化亞鐵與稀鹽酸反應(yīng)，并用向下排空氣法收集5.描述CH3—CH==CH—C≡CF3分子結(jié)構(gòu)的下列敘述中正確的是A.6個C原子有可能都在一條直線上B.6個C原子不可能都在一條直線上C.6個C原子有可能都在同一平面上D.6個C原子不可能都在同一平面上6.標(biāo)準狀況下，CH4和CO、C2H2的混合氣體，8.96L，完全燃燒后生成CO2為26.4g，則混合氣體中乙炔的體積是多少?7、下列敘述正確的是A．乙炔燃燒時火焰溫度比乙烷燃燒時火焰溫度高，是因為每摩爾乙炔完全燃燒時放出的熱量更大。B．乙炔的不飽和程度比乙烯大，所以乙炔使溴水褪色的速度更快。C．烴類物質(zhì)在缺氧條件下燃燒時，均可產(chǎn)生黑煙現(xiàn)象