“乙烯”的教学设计

“乙烯”的教学设计摘要：本教学设计从社会热点出发，充分利用模型和实验，以问题引领学生探究乙烯结构和性质，解决生活中的化学问题，促使学生认识社会发展与化学应用的密切关系，引导学生辩证地看待化学品的使用。关键词：乙烯；教学设计一、设计思想分析乙烯是最简单的烯烃，是烯烃的代表物，是一种重要的化工原料。乙烯以及乙烯的产品已渗透到人类生活的若干领域，它与人类的现代生活的关系越来越密切。本课以生活中的乙烯产品为载体，以乙烯结构与性质的探索为主线，以化学知识解释生活中的化学现象为目的，将自主、合作、探究的学习方式融入课堂教学，帮助学生认识乙烯产品的用途，体会有机物从结构到性质的学习方法，感受学习有机化学的有用与有趣，形成用辩证的思想认识化学品的意识。二、教材分析本课题选自苏教版化学必修2专题三——化石燃料与有机化合物中的乙烯部分。乙烯在教材中有举足轻重的地位。从教学内容看，教材删去了乙烯的实验室制备和乙烯的燃烧及加聚反应等内容，仅保留了乙烯的结构和乙烯的性质（使酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液褪色）两部分内容；教材中乙烯的最后部分以“问题解决”的形式出现了乙炔的性质（原教材乙炔是以整个章节的形式出现），其目的是利用加成反应的原理分析乙炔的性质，进一步巩固加成反应的原理。从中可以看出乙烯的结构和性质及加成反应的原理是教学的重点。从学习的思维方式看，学生第一次运用从结构到性质，又从性质印证结构的方法学习有机化学。因此乙烯结构和性质的教学，应该为学生应用正确的思维方法学习有机化学奠定基础。三、学情分析在本节课之前，学生已经学习了以甲烷为代表的简单烷烃的结构、性质（重点是取代反应）以及用结构式、电子式、结构简式表示有机物结构等基础知识，学生也掌握了碳的四价理论，这为本节课的学习铺垫基础。但学生缺乏相关的数理知识，故对有机物的结构的理解有一定难度。四、教学过程1.情景导入，化学源于生活教师：以图片、新闻资料形式展示生活中的乙烯产品：情景一、海南香蕉的新闻报道5月，是香蕉热销的季节，但2011年海南蕉农却在这个季节里叫苦不迭，因为那里的香蕉收购价格，在不到两个月时间经历了过山车似的波动，跌幅一度超过70%。海南省香蕉协会认为，这种价格的异常波动，源于“乙烯利催熟香蕉有毒”的报道。情景二、塑料制品和白色污染塑料的使用给我们的生活带来无穷的方便。生活中用来包装食品的塑料袋、保鲜膜、栽培蔬菜用的塑料大棚是聚乙烯制品（简称pe），而雨衣、桌布、用来制作皮箱、皮包、书的封面的人造革，是聚氯乙烯制品（简称pvc）。但塑料的大量使用也给我们的环境带来了灾难。废旧塑料包装物散落在市区、风景旅游区、水体、道路两侧，不仅影响景观，造成“视觉污染”，而且因其难以降解对生态环境造成潜在危害。国务院办公厅2007年12月31日下发了《关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》，从2008年6月1日起，在全国范围内限制生产销售使用塑料购物袋，并将实行塑料购物袋有偿使用制度，以抑制过多使用不可降解的塑料袋造成严重的“白色污染”的状况。激疑：这两条信息都与乙烯有关，乙烯是一种什么物质？其结构和性质如何？乙烯和我们的生活有什么样的关系？塑料制品是如何制得的？塑料制品为什么会形成“白色污染”？乙烯利催熟香蕉的原理是什么？乙烯利催熟的香蕉真的有毒吗？设计意图：以生活中的化学情景引入课题，激发学生的学习动机，提高探究价值，有利于学生养成从生活现象中提出问题、发现问题的意识。2.活动探究，从本质理解化学（1）乙烯结构的探究教师：乙烯的分子式是c2h4，参照乙烷分子结构模型以及碳的四价理论，搭出乙烯的球棍模型，并写出乙烯的电子式、结构式和结构简式。学生：小组交流合作，利用乙烷的球棍模型，拿掉两个“氢原子”，重新成键，搭出乙烯的球棍模型。归纳总结：乙烷和乙烯的结构的比较学生：根据自己搭建的球棍模型和教师提供的比例模型，从共面、键角角度进一步理解乙烯的结构。电脑模拟：演示乙烯的结构归纳总结：乙烯分子中两个碳原子和四个氢原子处于同一平面，为平面型分子，键角约为120°。设计意图：学生亲身体验乙烷的立体模型转变为乙烯的平面模型的过程，化抽象为感性，加深碳四价理论的理解，从电子式和结构式及结构简式的书写和电脑模拟进一步巩固乙烯的结构，为乙烯性质的学习奠定基础。（2）乙烯化学性质的探究教师：乙烷和乙烯的结构不同，如何通过实验证明其结构上的不同之处？学生：完成乙烯与酸性高锰酸钾溶液及溴的四氯化碳溶液反应的实验。实验装置如图，下方为医用小玻璃瓶（内用排水法收集乙烯，并用橡皮塞塞好），上端为针筒，实验时抽取溶液注射到瓶中。问题探究：（1）从氧化还原反应的角度分析：乙烯使高锰酸钾溶液褪色发生了什么反应？这说明了乙烯的什么性质？在反应中乙烯中哪根化学键可能会断裂？（2）信息提示：已知要拆开乙烷中碳碳单键需要348kj/mol的能量，而断开乙烯中碳碳双键需要615kj/mol的能量，由此可见若断开乙烯中的一根键需要的能量大约是多少？由此可以说明什么问题？你能否就此解释乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色的原因？并写出有关化学方程式，用球棍模型演示反应原理。（3）乙烯与氢气、溴化氢的反应与乙烯与溴反应相似，请用球棍模型演示反应原理，并写出有关化学方程式。归纳总结：（1）乙烯的氧化反应：使酸性高锰酸钾溶液褪色（2）加成反应的概念及反应规律：加成反应——有机物分中双键（或叁键）的碳原子与其它原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫做加成反应。反应规律：（3）乙烯与乙烷性质差异的原因：乙烯中有一个键较易断裂，化学性质比乙烷活泼。电脑模拟：演示加成反应的原理。设计意图：化学实验和信息提示为学生提供探究的素材，利用球棍模型模拟加成反应断键和成键过程，加深学生对乙烯中碳碳双键中有一根键容易断裂和加成反应的原理及其规律的理解，并通过电脑模拟进一步将理性知识感性化。拓展学习：（1）写出乙烯与氯气、水、溴化氢等反应的化学方程式。（2）已知乙炔分子中含有碳碳叁键，其分子式为c2h2、结构简式为ch≡ch，乙炔也能发生加成反应，请写出乙炔与溴的四氯化碳溶液反应，与氯化氢反应生成氯乙烯（ch2=chcl）的化学方程式。设计意图：加成反应是本节课的重点。应用所学原理书写加成反应的化学方程式，并拓展到叁键的加成反应，进一步巩固加成反应的原理和规律。问题探究：乙烷光照取代反应与乙烯加成反应有何区别？归纳总结：取代反应与加成反应的比较设计意图：通过取代反应和加成反应两类重要有机反应的比较，进一步理解加成反应的原理，并为后续的学习作好辅垫。3.学以致用，化学回归生活问题探究：（1）在激烈的足球比赛中，运动员受到轻伤时，用复方氯乙烷喷雾剂向伤口喷射，运动员马上就可以奔跑了。氯乙烷具有冷冻麻醉作用，从而使局部产生快速镇痛效果。请选择正确的途径制备氯乙烷。（2）水果采摘后会有大量的乙烯产生，乙烯量的增加，可加快水果的成熟和腐烂，且仅仅是0.1×10-6体积分数的乙烯就能加快水果的成熟。这说明乙烯气体是促进水果成熟、腐烂的决定性因素。根据以上信息回答下列问题：①设计简单易行的方案证明水果会释放出乙烯？②水果是鲜活食品，采收后易腐烂，为延长保存期需要进行保鲜。请设计简单易行的水果保鲜方案。③刚摘下的柿子肉硬味涩，无法食用，怎样加速其成熟？④用乙烯利催熟香蕉可能的原因是什么？知识拓展：香蕉虽然好吃，但成熟后难以长时期保存，所以蕉农常把接近成熟的香蕉摘下来，运送到世界各地，再在香蕉上喷洒催熟剂乙烯利〔学名2-氯乙基磷酸，结构见右图〕。乙烯利能被作物迅速吸收并在植物体内分解释放出乙烯。使植物呼吸旺盛、代谢速度加快，促进作物的成熟。用乙烯利催熟香蕉是国际通用的作法，已经有近百年的历史。市面上一般是用40%的乙烯利溶液稀释400倍来催熟香蕉，催熟效果最好，四天时间就能将香蕉催熟，原本青涩的香蕉便呈现出诱人的黄灿灿的色彩，并且口感香甜，而且催熟后的香蕉保鲜期更长。乙烯的催熟过程是一种复杂的植物生理生化反应过程，不是化学作用过程，不产生任何对人体有毒害的物质。催熟后的的香蕉果皮中乙烯利残留是0.292毫克，果肉中的残留量只有0.01毫克，大大低于国家限量标准（安全的范围是乙烯利残留量不超过2mg/kg）。所以乙烯利催熟的香蕉可安全食用。我们要感谢“乙烯利”，正是它才使我们吃上可口的香蕉。（3）聚乙烯是由乙烯聚合而成（视频演示合成原理）。试分析其本质是何种反应类型？请按此原理写出聚氯乙烯的制取方程式。从聚乙烯、聚氯乙烯的结构分析，塑料难以降解而造成“白色污染”的可能原因。归纳总结：（1）乙烯是水果成熟和保鲜的关键因素，只要合理控制好乙烯的量就能达到保鲜或加速成熟的效果。（2）乙烯利催熟的香蕉并不构成对人体的危害，媒体的报道缺乏科学依据。（3）由于碳链很长，且碳碳单键较稳定，所以塑料难以被降解，我们应尽可能减少使用，以减少白色污染的产生。设计意图：利用所学知识，解决课题引入中的生活中的化学问题，巩固加成反应的原理和乙烯的性质等教学重点，同时使学生感受学习化学的意义，形成用辩证的思想认识化学品的意识，最终达成“从生活走向化学，从化学走向生活”的目标。五、教学反思1.结构严谨、前后呼应：本课从与乙烯有关的两则新闻报道引入，探究乙烯的结构和性质，再利用学到的知识解决新闻中的化学问题，循序渐进、环环相扣、前后呼应，形成一个有机整体。教学中蕴含着“结构决定性质，性质反映结构”的化学思想，乙烯的结构和性质互相印证，体现了有机化学学习的基本思维方式。2.关注热点、回归生活：本课课题的引入和问题解决都围绕社会关注的热点问题开展教学，贴近实际，贴近生活。这样设计的目的是让学生认识社会发展与化学应用的密切关系，感受化学已经并且将会在许多领域改变和丰富我们的生活，引导学生辩证地看待化学品的使用对人类生活、环境的影响，提高公民的科学素养，以防止类似“乙烯利催熟香蕉有毒”错误报道的再度出现。3.问题引领、合作探究：本课设计了一系列探究活动，如乙烯结构的探究，加成原理的探究、水果的催熟和保鲜的探究、“白色污染”的探究。这些探究活动都是以问题为引领，唤醒学生探究意识，引导学生寻根究底，让学生在问题解决的过程中体验探究的快乐。在问题引领、合作探究的过程中，将新课程所倡导的“自主、合作、探究”的学习理念融入到课堂教学中。4.模型搭建、突破难点：由于分子结构理论抽象、深奥，且学生缺乏相关的数理知识，所以学生觉得有机化学难学。为了突破乙烯结构和加成反应原理这一难点，教学中让学生亲手搭建模型，又用模型模拟加成反应的原理，再通过电脑模拟，将抽象的问题模型化，复杂的问题简单化，学生易于理解，教学效果较好。参考文献［1］王祖浩.普通高中课程标准实验教科书化学2（必修）［m］．南京：江苏教育出版社，2007［2］沙晓红.“乙烯”教学案例及分析［j］.化学教与学，2010，（3）：58～60［3］马启元，赵志明.引领学生探幽入微——“乙烯结构与性质”的教学及反思［j］.中学化学教学参考，2008，（5）