高中化学教案苯的结构

课题名称:苯的结构与性质【教学目标】1.知识与技能：（1）了解并掌握苯的物理性质；（2）学习并掌握苯的结构和化学性质；（3）理解苯的结构和化学性质之间的关系。2.过程与方法：（1）通过观看视频，探究实验的过程，让学生更好地掌握本节知识内容；（2）学会认识物质物理性质的一般方法和科学探究的基本方法；（3）培养学生的观察、逻辑推理能力。3.情感态度与价值观：认识结构决定性质，性质反映结构的辨证关系；【教学重点】苯的结构和化学性质。【教学难点】苯的取代反应与加成反应。【教学方法】观看视频，讲授，总结。【教学过程】教师活动学生活动设计意图[导入]现在开始上课。苯在我们的生活中可以说用途十分广泛，大家请看图片。（放图片）第一张图片是苯板，在建筑内外起保温作用的；第二张图片是药物，说明苯可以作为药物的原材料；第三张图片是油漆，说明苯可以用来做油漆的原材料。观看通过苯在生活中的应用，激发学生的学习兴趣。而第一章萃取的时候我们用什么来萃取的？没错，这又说明苯可以作为萃取剂来使用。那么，今天就让我们一起来学习苯的知识。[板书]苯的结构与性质一.苯的物理性质：[讲解]首先，我们来学习一下苯的物理性质。大家做过了萃取实验，萃取时大家看到苯是什么颜色的？气味呢？那它能溶于水吗？那苯在水的哪一层？那说明苯的密度比水大还是小？大家能够闻到苯的气味说明什么？大家总结得很好，我还要告诉大家苯的熔沸点低，熔点是5.5℃，沸点是80.1℃，如果用冰冷却的话，能够凝结成无色晶体，而且我还要告诉大家，苯是有毒的，能够致癌，所以大家使用苯的时候要格外的小心，以免造成人身伤害。[板书]（接在物理性质后面）无色的、有特殊气味的液体，不溶于水，密度比水小，熔沸点低，易挥发，有毒。[引入]苯是法拉第第一个发现并分离出来的，但是当时他并不知道那是什么，所以他索性把他命名为“氢的重碳化合物”。既然我们学习苯，就一定要知道苯的化学式是什么，结构是什么才行。而苯的分子式的提出，都要归功于日拉尔，他通过实验发现苯仅有碳、氢两种元素组成，其中碳元素的质量分数为92.3%，苯蒸气的密度为相同条件下氢气的39倍。同学们动手算一下，看看你能确定苯的分子式吗?[讲解]哪位同学根据上面的信息能够说一下苯的分子式是什么，为什么？回答得很好，其他同学听明白了没有？根据信息我想大家很容易就能算出苯的分子式是多少。[板书]二.苯的结构：1.苯的分子式：C6H6[讲解]光有分子式行不行呢？是的，只知道分子式是远远不够的，我们还需要四氯化碳和苯无色的有特殊气味不能上层小苯容易挥发计算苯的分子式为：C6H6苯的相对分子质量：2×39=78苯分子中碳原子个数：78×92.3%÷12=6分子中氢原子个数：78×7.7%÷1=6所以苯的分子式为：C6H6恐怕不行，因为结构不确定。根据已经学习过的知识，来说明苯的用途，让学生印象深刻。通过萃取实验的例子，让学生自己总结苯的物理性质，锻炼学生总结和发现的能力。通过化学历史故事，来引导学生推出苯的化学式，既让学生感觉有趣，又学习到了化学知识。知道苯的结构式，这样我们才能够知道它有什么样的化学性质。我们接着来分析一下。大家通过烷烃、烯烃的学习已经会算不饱和度了，大家可以看一看，苯的不饱和度怎么样。嗯，分析地相当不错。那根据“碳四价学说”和“碳链学说”以及我们学的烷烃、烯烃和炔烃中其结构式书写的经验,请同学们写出苯分子可能的链状结构简式？（过了一会儿）好，大家停笔，请看大屏幕，大家书写的情况大概都在上面吧。那现在我们可以得出结论，C6H6分子的链状结构中一定含有双键或三键。那事实果真是这样的吗，苯的结构确实如此吗？我们先来看一段视频，根据视频我们来看一看我们的结论正确吗？（放视频）[观看视频]苯分别和KMnO4溶液、溴水反应。[讲解]大家能够得到什么结论？大家总结得对，这说明我们刚才所写的所有结构式都是错误了。[导入]没错，当时的科学家也在为苯的结构式发愁，他们也像我们一样，写出了各种各样的结构，但都因与实验事实不符而苦恼。然而，1866年，德国化学家凯库勒解决了苯的结构问题。他提出苯分子式一个由6个碳原子以单、双键相互交替结合而成的环状链。（在黑板上画出苯环）而他悟出苯环的结构却是因为一场梦。一天晚上，他在书房里打瞌睡，眼前出现了碳原子，碳原子的长链像蛇一样盘绕卷曲，忽然他看见蛇衔住了自己的尾巴，并且旋转不停，他像触电般猛地醒来，接着他就开始按照这个思路研究起来。后来，再他提出苯的结构后他说：我们应当会做梦，那我们就会发现真理，但不要在清醒的理智检验之前，就宣布我们的梦。根据凯库勒的苯环结构观点，我们可以看到：6个碳原子构成平面六边形环；每个碳原子均连接一个氢原子；环内碳碳键单双键交替。没错，通过凯库勒的苯环结构，我们的确解决了许多问题，但是凯库勒的苯环结构依然还有未解决的问题，比如：不能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色；苯如果苯是烯烃的话，6个碳应该有12个氢，但是苯只有6个氢，那说明苯是高度不饱和的。根据所学的知识写苯的结构。观看视频。苯没有使酸性高锰酸钾和溴水褪色，说明苯不含有双键和三键。根据已学的知识去推测苯的结构，让学生感受苯的结构的出现是不容易的，感受到科研的艰辛。通过实验说明苯不含有双键或者三键，让学生知道，只用理论，不联系实际是不行的。根据凯库勒的故事，既吸引学生的注意力，又让学生们知道，科研的研究也是有偶然性的，但是偶然之间又有必然性的，同时根据化学历史故事，激励学生。的邻二取代物没有两种同分异构体（在黑板上画出苯的邻二取代物）。而现代化学通过各种仪器和手段发现，苯的确是环状的，但是并不是单双键交替的，而是一种介于单间和双键之间的键，从而使得苯环每一个的键都相等（在黑板上画出中间是圆的苯）。虽然凯库勒的单双键交替理论是错的，但是在某些方面的研究，单双键交替具有很重要的作用，因此单双键交替结构并为被舍弃。所以两种结构，大家可以随意写，写哪一种都不算错。[板书]2.苯的结构式：3..苯的结构简式：或[导入并板书]那么接下来我们就开始研究苯的化学性质。三.苯的化学性质：1.苯与氧气的反应：[观看视频]首先请大家观看视频，并总结苯与氧气反应的现象。[讲解]大家看到了哪些现象？回答得很好，那如何用化学方程式来表示一下？好，写得非常好，请回。接着我们来看一看苯的取代反应。[板书]2.苯的取代反应：a.苯与溴的反应：b.苯与硝酸的反应：[观看视频]现在我们来看一段视频。[讲解]大家通过刚才的视频能够总结出哪些实验现象？记录。苯可以在空气中燃烧，燃烧时发生明亮并带有浓烟的火焰。点燃2C6H6+O212CO2+6H2O观看视频。苯与溴需要在铁做催化剂的时候能反应；产物为褐色，而且在水之下。苯与硝酸在浓硫酸的作用下反应，产物不溶于水，且根据一步步的推理，最终总结出了苯的化学式和结构式，让学生感受到科研的艰辛同时，也让学生在得到最终结果而感到喜悦。通过视频来讲解苯的化学性质，既避免了课堂不能进行实验的尴尬，又让学生对苯的化学性质有深刻的印象。好，大家总结得很好。我来替大家再总结一下。苯在铁作催化剂的条件下，与溴反应，产物为褐色，且密度比水大。但是老师需要强调一下，在里面真正起催化最用的实际上是FeBr3，产物应该是无色的，那为什么会是褐色的呢？原因在于里面溶有溴，我要告诉大家产物是溴苯。我们要得到纯的溴苯应该怎么做？大家可以往分液的角度去想。回答得很好。[板书]（无色液体，密度比水大）再来说一说苯与硝酸的反应，刚才大家总结得也非常好，苯在浓硫酸的作用下，生成了无色淡黄色油状不溶于水，密度比水大的液体，我还要告诉大家，这个产物具有苦杏仁味，而产物应该是无色液体，为什么呢？因为溶有硝酸，让产物显淡黄色。这个反应的产物叫做硝基苯。注意—NO2，叫做硝基，而NO2-叫做亚硝酸根离子，希望大家注意区分。[看ppt]大家请看ppt，这就是苯与硝酸的反应装置图，根据图我们要注意，水浴加热的温度要控制在50~60℃之间，如果温度过高，苯容易被炭化，变黑，而且硝酸容易挥发，温度过高会挥发掉；浓硫酸的作用是催化剂；这个反应要先加浓硝酸再加浓硫酸，否则溶液使溶液的温度升高太多，使硝酸挥发。混合均匀后，冷却到50~60℃，再加入苯，否则苯容易被炭化。[板书]（无色不溶于水，密度大于水，有苦杏仁味）注意事项：①水浴加热的温度控制在50~60℃之间；②浓硫酸的作用是催化剂；③先加浓硝酸再加浓硫酸，混合均匀后，冷却到50~60℃后，再加入苯。[导入]苯虽然不像烯烃那样有典型的碳碳双键，但为淡黄色油状液体，在水之下。可以加入氢氧化钠，让它与溴反应，反应后溶液会分层，然后分液即可。记录。观看。记录。记录。强调苯与硝酸的反应的注意事项，让学生感受其特殊性。是在特定条件下，仍能发生加成反应。[板书]3.苯的加成反应：Ni+3H2△[强调]在镍做催化剂的条件下，苯和氢气可以发生加成反应，生成环己烷。需要注意的是，含有一个苯环的化合物，像甲苯、二甲苯，都可以发生上面的反应。[总结]我们来总结一下我们今天所学的内容，首先是苯的物理性质，大家一定要记住。接着是苯的化学式和结构式，两种结构式，记哪一种都可以。最后是苯的化学性质，苯的取代和加成反应，注意反应条件和产物的状态，同时也要牢记苯和硝酸反应的实验的注意事项。[做题]我们来看一道题，来巩固我们今天所学的知识。下列过程中所发生的化学变化属于取代反应的是（）A.将苯与酸性高锰酸钾混合B.乙烯通入溴水中C.在镍做催化剂的条件下，苯与氢气反应D.苯与液溴混合撒入铁粉选什么？通过今天的知识，应该很容易就能选出来。希望大家回去好好复习，注意用对比的方法去学习和记忆。D通过类比，说明苯的同系物也能够发生同样的反应。总结知识，巩固所学习的内容。通过做题，使学生自测自己掌握的程度。【板书设计】苯的结构与性质一.苯的物理性质：无色的、有特殊气味的液体，不溶于水，密度比水小，熔沸点低，易挥发，有毒。二.苯的结构：1.苯的分子式：C6H62.苯的结构式：3.苯的结构简式：或三.苯的化学性质：点燃1.苯与氧气的反应：2C6H6+15O212CO2+6H2O（苯可以在空气中燃烧，燃烧时发生明亮并带有浓烟的火焰）2.苯的取代反应：a.苯与溴的反应：（无色液体，密度比水大）b.苯与硝酸的反应：（无色不溶于水，密度大于水，有苦杏仁味）注意事项：①水浴加热的温度控制在50~60℃之间；②浓硫酸的作用是催化剂；③先加浓硝酸再加浓硫酸，混合均匀后，冷却到50~60℃后，再加入苯。3.苯的加成反应：【教学反思】