《苯》教学设计

2015-3-31苯的教学设计人教版普通高中课程标准实验教科书化学必修2•第三章第二节第二课时黄承晓41207118陕西师范大学化学3班陕西师范大学苯的教学设计化学教育1一、教材分析1.教学设计理念必修2第三章《有机化合物》，是以典型有机物的学习为切入点，让学生在初中有机物常识的基础上，能进一步从结构的角度，加深对有机物和有机化学的整体认识。选取的代表物都与生活联系密切，是学生每天都能看到的、听到的和摸到的，使学生感到熟悉、亲切，可以增加学习的兴趣与热情。必修模块的有机化学具有双重功能。一方面为满足公民基本科学素养的要求，提供有机化学中最基本的核心知识，使学生从熟悉的有机化合物入手，了解有机化学研究的对象、目的、内容和方法，认识到有机化学已经渗透到生活的各个方面，能用所学知识解释和说明一些常见的生活现象和物质用途；另一方面为进一步学习有机化学的学生，打好最基本知识基础、帮助他们了解有机化学的概况和主要研究方法，激发他们深入学习的欲望。苯就是几种典型代表物之一，在高中化学教学中占有重要地位——被列为必修内容。本节课主要介绍苯的物理性质、分子结构、化学性质，以及在生产、生活中的应用，从结构角度适当深化学生对苯的认识，建立有机物“（组成）结构——性质——用途”的认识关系，使学生了解学习和研究有机物的一般方法，形成一定的分析和解决问题能力。苯分子结构中特殊的化学键决定了苯的化学性质。它是对中学阶段烃类成键知识以及性质的总结与拓展。学好苯的知识对后续有机物的学习具有指导作用。通过这节课，学生基本掌握了有机化学的学习方法，能利用物质的结构推断物质的性质，利用物质的性质来推断物质的结构。2.教材版本本节课选自人教版高中化学必修2第三章“有机化合物”下的第二节“来自石油和煤的两种基本化工原料”。3.教学对象高中一年级学生4.教学条件学校具备化学教学所需要的各种多媒体设施，具备化学实验教学所需要的条件。具有正高级职称、特级教师称号的专家型化学教师数名。执教者年轻、热情、有活力，愿意把平凡的化学教学做到不平凡。二、学情分析高一学生已经具备了一定的逻辑推理能力、观察能力和实验操作能力。在学习苯的知识之前，学生已经学习过甲烷和烷烃、乙烯，初步掌握了碳碳单键、碳碳双键的结构特征和特征反应。根据奥苏贝尔的有意义学习理论，这些知识就是学生学习新知识之前已经具备的“先行组织者”，苯有关知识的学习要以此为基础，注意新知识和“先行组织者”之间的联系。学生运用“先行组织者”对苯分子的结构进行推测，继而根据分子结构推测苯的化学性质。Ⅰ•教学思路分析黄承晓412071182-三-二-二三、教学目标1.知识与技能能例举苯的主要物理性质（颜色、状态、熔点、沸点）；掌握苯的分子结构并能够描述其结构特征；通过苯与溴、浓硝酸等反应，掌握苯能燃烧、易取代、难加成的化学性质。2.过程与方法通过对苯分子组成及结构、性质的探究加强观察、归纳、推理等方法及技能的训练，进一步认识研究有机物的一般过程和方法；以苯为例，论证物质结构决定性质、性质反映结构的辨证关系；参与苯分子结构的探究过程，了解科学探究的基本过程，发展探究能力。3.情感态度与价值观明显地表现出科学解释必须与实验证据、自然观察相一致的实证精神；能从历史的角度理解科学家们提出的理论在当时具有的意义，从而理解科学的本质；体会想象力和创造力在科学研究中的重要意义；认识技术的更新对科学发展的推动作用。四、教学重点与难点教学重点：让学生通过实验初步了解有机基本反应类型，形成对有机反应特殊性的正确认识，并能从结构上认识其反应特点，掌握苯的取代和加成反应；教学难点：苯的结构与性质的关系、苯的取代反应与烷烃取代反应的区别。五、教学技术运用苯分子结构模型、投影仪、多媒体课件、相关实验装置及其药品等教学模具，达到教学目标。Ⅱ•教学设计方案陕西师范大学苯的教学设计化学教育3六、教学过程设计教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课观察归纳【提问】上课之前，同学们先来猜一个字谜：有人说我笨，其实我不笨，脱去草帽换竹笠，化工生产逞英豪。请问这是什么字？【资料展示】在PPT上展示”苯的发现之旅”通过回顾上述材料中科学家对苯的描述以及观察苯试剂，总结苯的颜色、状态、沸点等物理性质。分组实验、观察——将苯与水混合，总结出苯的密度状态和水溶性。请看课本第69页【思考与回答】老师，是苯【实验总结】学生归纳、总结苯的物理性质并完成填空如下：苯通常是无色、有特殊气味的液体，不溶于水，密度比水小。通过一个具有现实意义的问题将学生引入新的学习课题，引用新闻报道和谜语创设情境、导入新课，能极大地激发学生的学习兴趣和学习需要，启动学生意义建构。谜底揭晓后，自然引出本节课的课题——苯。继续激发学生的兴趣，让学生踏上“苯的发现之旅”，融入课堂学习之中。从阅读材料中，学生已经对苯有了初步的认识，可以自己总结出苯的物理性质。教师设计、补充将苯与水混合的分组实验，可以帮助学生长久记忆一些性质（苯不溶于水，苯的密度比水小）。黄承晓412071182-三-二-二探究结构式实验探究【提问】法国化学家日拉尔(C.F.Gerhardt)等人根据其在空气中燃烧，1mol苯燃烧产生3mol的水和6mol的二氧化碳，确定该烃的分子式为𝐶6𝐻6。1.根据上述材料，推断苯在空气中燃烧的化学方程式及其现象。2.根据分子式，写出所有可能可能分子结构。【总结】根据科学家的实验，得出苯的结构式为：或者，与乙烯相似，也有类似于碳碳双键的结构。【提出问题】根据对乙烯化学性质的复习，假设苯有哪些性质？到底是不是这样呢？同学们进行实验，验证苯是否也具有乙烯的类似性质？【思考回答】学生认真思考，大胆推测结果：1.苯在空气中燃烧的化学方程式为：2𝐶6𝐻6+15𝑂2点燃→12𝐶𝑂2+6𝐻2𝑂发生明亮并带有浓烟的火焰2.CH≡C－CH2－CH2－C≡CHCH2＝C＝CH－CH＝C＝CH2CH2＝CH－CH＝CH－C≡CHCH3－C≡C－C≡C－CH3学生假设：1.苯可以使溴水或者酸性高锰酸钾褪色；2.苯可以与液溴发生加成反应。【实验】1.向试管中加入少量苯，再加入溴水，振荡后，观察现象。2.向试管中加入少量苯，再加入酸性高锰酸钾溶液，振荡后，观察现象。3.向试管中加入少量苯，再加入溴的四氯化碳溶液，振荡后，观察现象。从认识的一般过程来看，认识表观的性质（物理性质）之后就要运用化学技术和手段进入物质的内部，认识物质的结构特征。学生在确定苯分子的组成后，就纷纷猜想苯分子的结构。学生凭借甲烷、乙烯的知识和经验，经过知识的同化与迁移，发挥丰富的想象力，写出多种链式结构，含有碳碳双键或碳碳叁键。苯分子的结构究竟是怎样的？此时老师有意识地引起学生的思维矛盾，引导学生通过实验来验证上述结构：用溴水和酸性高锰酸钾溶液来检验。陕西师范大学苯的教学设计化学教育5交流讨论总结归纳知识讲解同学们通过实验，可以观察到什么现象，实验现象又能说明什么呢？1.问：苯与溴水的混合产生什么现象？问：那苯是否使溴水褪色呢？2.问：苯与酸性高锰酸钾溶液混合产生什么现象？问：那苯是否使酸性高锰酸钾褪色呢？3.问：苯与溴的四氯化碳溶液混合产生什么现象？是否发生了反应？通过实验以及同学们的交流，我们可以知道，苯不与溴水、酸性高锰酸钾反应，说明什么？（自问自答）说明苯中的化学键与乙烯的不同。对苯的进一步研究表明，苯分子具有平面正六边形结构，其中的6个碳原子之间的键完全相同，哪又说明什么呢？（自问自答）说明苯分子的六个碳碳键是一种介于单键与双键之间的独特的键。因此苯分子也常用来表示。【讲解拓展】1.苯的取代反应（Fe𝐵𝑟3催化，液溴取代；浓硫酸催化，50~60℃，浓硝酸取代）2.虽然苯不能像乙烯，使溴的四氯化碳溶液褪色，但是苯在特定条件下，也可以发生加成反应（镍催化，氢气加成）3.苯环结构的化合物，也可以发生取代和加成反应。1.答：产生分层，上层橙色,下层无色，苯将溴从溴水中萃取出来。答：不能2.答：上层为无色苯层，下层为紫色酸性高锰酸钾水层答：不能3.答：产生分层，且苯不与溴的四氯化碳溶液发生反应。写出苯分子正确的结构式。理解、记忆新知识实验结果否定了学生原来的所有假设，促使学生迫切知道正确的结果，及其原因。学生又面临着一个新的矛盾，当前学内容与原有知识和经验不平衡，需要对原有知识和经验进行改造重组。为此，学生积极思考，展开讨论和争论。老师给出解答，顿时解决了问题。强化本节课的重点内容，通过知识拓展，掌握新知识。黄承晓412071182-三-二-二课堂小结巩固深化苯的化学性质——苯易燃、易取代、难加成。【练习】1.苯与甲烷都可以发生取代反应，反应条件分别是（），苯与乙烯都可以发生加成反应，反应条件分别是（）。2.下列过程所发生的化学变化属于取代反应的是（）。A.光照射甲烷与氯气的混合气体B.乙烯通入溴水中C.在镍作催化剂的条件下，苯与氢气反应D.苯与液溴混合后撒入铁粉【作业】课本第72页，习题—5,6,8新旧对比，复习旧知识，巩固记忆新知识。巩固、理解本节课所学知识七、板书设计第二节来自石油和煤的两种基本化工原料一、物理性质苯，无色、特殊气味，液体，不溶于水，密度比水小。1.无色、有特殊气味的液体。2.比水轻，不溶于水；易溶于有机溶剂。3.沸点是80.1℃（易挥发）；熔点是5.5℃（苯放入冰水混合物中结晶）。二、分子结构1.苯的分子式为C6H6，最简式CH2.平面正六边形结构，介于单双键之间独特的键3.陕西师范大学苯的教学设计化学教育7三、化学性质1.燃烧：2C6H6＋15O212CO2＋6H2O2.取代反应：＋Br2＋HBr＋HNO3H2O3.加成反应：＋3H2苯的化学性质——苯易燃、易取代、难加成。副板书：实验现象：实验向试管中加入少量苯，再加入溴水，振荡向试管中加入少量苯，再加入酸性高锰酸钾溶液，振荡向试管中加入少量苯，再加入溴的四氯化碳溶液，振荡现象分层，不褪色分层，不褪色不反应苯可能的结构：CH≡C－CH2－CH2－C≡CHCH2＝C＝CH－CH2＝C＝CH2CH2＝CH－CH＝CH－C≡CHCH3－C≡C－C≡C－CH3八、教学反思本课教学设计通过使学生置身于历史情境探究科学的方式避开了单纯的学科知识讲授，也通过强调科学方法的运用而避免了化学史沦为以逸闻趣事点缀课堂教学的结果。在进行由观测→描述→困惑→质疑→问题→方案的教学过程中，使所有的学生有效地全程参与各个环节，保障学生的意义建构。建立多向互动：师生互动，生生互动，创设了和谐民主的教学氛围，给予学生充分的思维活动空间、时间和参与实践的机会，学生能感受到技术手段的更新对科学的发展起到了极大的推动作用。在教师的指导下，学生进行的是类创造活动。对于学生而言，这种发现的思维成品和发现的思维过程同科学家的发明创造过程在本质上是相同的，同样具有创造性。点燃Br—NO2＋H2OFeBr3浓H2SO4△Ni△