2019-2020年高中化學(xué) 第二節(jié) 來自石油和煤的兩種基本化工原料教學(xué)設(shè)計 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 第二節(jié) 來自石油和煤的兩種基本化工原料教學(xué)設(shè)計 新人教版必修2【教材分析】本節(jié)課的內(nèi)容位于化學(xué)必修2的第三章的第二節(jié)來自石油和煤的兩種基本化工原料。苯是一種重要的有機(jī)化工原料，苯又是芳香烴化合物中最簡單、最基本的一個物質(zhì)，掌握了苯的性質(zhì)可以為后面選修5中系統(tǒng)的研究芳香烴及其衍生物打下良好的基礎(chǔ)。其中，苯結(jié)構(gòu)中特殊的化學(xué)鍵決定了苯的化學(xué)性質(zhì)是教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，但真正用雜化軌道理論及價鍵理論中的大鍵來解釋苯分子的結(jié)構(gòu)那又是選修3中的內(nèi)容，所以此時只要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合前面第一章中所學(xué)的化學(xué)鍵的知識，把苯中的化學(xué)鍵理解為是介于單雙鍵之間的一種特殊的化學(xué)鍵即可。同時，學(xué)習(xí)必要的化學(xué)實(shí)驗技能，體驗和了解化學(xué)科學(xué)研究的一般過程和方法，是新課標(biāo)的要求，因此在這里有必要借助一些有關(guān)苯的性質(zhì)的實(shí)驗來討論一些重要實(shí)驗裝置的作用，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗技能，但實(shí)驗設(shè)計要考慮到苯的毒性?！緦W(xué)情分析】此時，學(xué)生剛學(xué)有機(jī)，有著強(qiáng)烈的好奇心和探索的欲望，我們應(yīng)充分抓住這一點(diǎn)進(jìn)行引導(dǎo)探究式教學(xué)，多做實(shí)驗、多設(shè)計探究活動，充分激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識。 學(xué)生在學(xué)習(xí)“苯”之前已學(xué)習(xí)了烷烴甲烷、烯烴乙烯，初步掌握了碳碳單鍵、碳碳雙鍵的一些特征反應(yīng)，少部分學(xué)生甚至還有碳碳叁鍵及環(huán)的概念，具備了一定的“先備知識”，這正為“后續(xù)學(xué)習(xí)”奠定了必要的知識基礎(chǔ)。我們應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對比前面剛剛學(xué)過的甲烷和乙烯的性質(zhì)得出苯的獨(dú)特的性質(zhì)，幫助他們建立有機(jī)物“結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途”的認(rèn)識關(guān)系，逐步熟悉研究有機(jī)物的一般方法。需要注意，此時學(xué)生有機(jī)知識儲備并不多，更談不上知識的綜合整理，因此教學(xué)中應(yīng)注意不能隨意增加難度，隨意補(bǔ)充知識如苯的磺化反應(yīng)等，更不能將知識面拓展到苯的同系物甚至芳香烴，這樣會加重學(xué)生的負(fù)擔(dān)，使學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏難情緒。【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能：知道苯的分子結(jié)構(gòu)，了解苯的來源和物理性質(zhì)，了解苯的可燃性、穩(wěn)定性、取代反應(yīng)等化學(xué)性質(zhì)及主要用途和毒性。過程與方法：通過實(shí)物展示、學(xué)生自學(xué)及趣味實(shí)驗演示了解苯的物理性質(zhì)；通過對苯分子式的可能結(jié)構(gòu)的分析，然后實(shí)驗探究，再根據(jù)提供的信息資料分析最后得出苯的特殊結(jié)構(gòu)，體驗科學(xué)探究的過程；通過實(shí)驗演示、實(shí)驗錄像及動畫模擬，理解苯的化學(xué)性質(zhì)，同時通過重要實(shí)驗裝置的探討培養(yǎng)實(shí)驗技能；通過學(xué)生上網(wǎng)查閱資料、同學(xué)的生活經(jīng)驗介紹以及老師組織的討論來了解苯的用途、毒性和減少苯對人體傷害的措施。情感態(tài)度與價值觀：通過多樣化的教學(xué)手段來激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、自主探究的科學(xué)精神；通過對 “誰發(fā)現(xiàn)了苯的結(jié)構(gòu)？”史實(shí)真實(shí)性的追究，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、誠實(shí)質(zhì)樸的科學(xué)品質(zhì)?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】苯的結(jié)構(gòu)探究；了解苯的化學(xué)性質(zhì)?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】課前單獨(dú)布置家中有上網(wǎng)條件的學(xué)生去查閱苯的用途和毒性。課前對全班同學(xué)布置思考題，寫出C6H6的可能結(jié)構(gòu)式。準(zhǔn)備實(shí)驗：苯的燃燒；苯用冰水冷卻；苯和溴水反應(yīng)；苯和酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)。準(zhǔn)備分子模型：甲烷；乙烯；苯。苯的溴代、硝化反應(yīng)的實(shí)驗錄像及反應(yīng)機(jī)理動畫模擬；苯的氫化反應(yīng)的動畫模擬；苯結(jié)構(gòu)的有關(guān)資料。【教學(xué)過程】教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【新課引入】“有人說我笨，其實(shí)并不笨；脫去竹笠換草帽，化工生產(chǎn)逞英豪”，猜一字。（苯)傾聽、關(guān)注、思考、回答”（激趣，加深“笨”與“苯”的區(qū)別）【講述】苯的發(fā)現(xiàn)史：苯是怎樣被發(fā)現(xiàn)的呢？19世紀(jì)歐洲許多國家都使用煤氣照明，煤氣通常是壓縮在桶里貯運(yùn)的，人們發(fā)現(xiàn)這種桶里總有一種油狀液體，但長時間無人問津。英國科學(xué)家法拉第對這種液體產(chǎn)生濃厚興趣，他用蒸餾的方法將這種油狀液體分離，得到另一種液體。這種液體實(shí)際上就是苯 一種無色油狀液體。苯是一種重要的有機(jī)化工原料和有機(jī)溶劑，我們國內(nèi)年需求量就達(dá)200萬噸以上，且年均5%的增長率。同時，它又因為它的毒性、它在建筑裝潢材料中廣泛使用而讓老百姓們對它談之色變、避之不及 警惕室內(nèi)裝修中的芳香殺手-苯 新車苯中毒致死案傾聽以苯的發(fā)現(xiàn)史和社會生活中發(fā)生的重大事件入手，激發(fā)學(xué)生對苯的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的探究欲望，激發(fā)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的興趣。讓學(xué)生能一分為二地認(rèn)識苯的用途和危害，即引導(dǎo)學(xué)生辯證的看待事物；同時增強(qiáng)學(xué)生的綠色環(huán)保意識和參與解決社會問題的意識，增強(qiáng)社會責(zé)任感?！菊故尽恳黄考儍舻谋教骄?：認(rèn)識苯的物理性質(zhì)：1.觀察苯的色、態(tài)，并小心聞味；2.試管中盛2 mL苯，然后加入2 mL水振蕩，觀察溶解情況及苯層位置；3.試管中盛2 mL苯，然后將試管放入冰水混合物中4.試管中盛1mL酒精，然后再加入1mL苯思考：1、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol苯是22.4L嗎？2、冬天時，試劑瓶中苯會結(jié)冰，請幫老師想想辦法，如何從試劑瓶中取用苯？引導(dǎo)學(xué)生觀察，根據(jù)查閱的有關(guān)數(shù)據(jù)資料和觀察加以總結(jié)思考、預(yù)測現(xiàn)象觀察驗證結(jié)果解釋原因再思考、討論得出結(jié)論苯的熔點(diǎn)5.5。C，而冰水混合物為0。C，所以苯凝為無色晶體。標(biāo)況下苯的狀態(tài)決定了1mol與22.4L無關(guān)用熱毛巾捂或水浴加熱一會讓苯融化再取用，而不是砸碎取用。進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的求知欲從一個簡單的實(shí)驗引出了對不同溫度下苯的狀態(tài)的思考。再聯(lián)系到平時解題時容易錯誤的問題忽視溫度與狀態(tài)的聯(lián)系，較為自然的給學(xué)生留下深刻印象。最后再聯(lián)系到一個冬天苯試劑取用問題，雖貌似簡單但體現(xiàn)出一個學(xué)以致用的理念，引導(dǎo)學(xué)生善于用學(xué)過的知識解決實(shí)際問題，所以這里花兩三分鐘的時間還是值得的?！驹O(shè)問】法拉第發(fā)現(xiàn)苯以后，立即對苯的組成進(jìn)行測定，他發(fā)現(xiàn)苯僅由碳、氫兩種元素組成，其中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.2%，苯蒸氣密度為同溫、同壓下乙炔（C2H2）氣體密度的3倍，請確定苯的分子式。求算苯的分子式：檢查學(xué)生對有機(jī)物組成的基本計算方法掌握情況?！驹O(shè)問】苯的分子式為C6H6。我們可以看到苯比同數(shù)碳原子的烷烴C6H14少了很多氫原子，那么苯的結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？【講述】19世紀(jì)德國著名的化學(xué)家凱庫勒對苯的結(jié)構(gòu)做了深入研究。凱庫勒關(guān)于苯結(jié)構(gòu)提出的假說苯的6個碳形成環(huán)狀閉鏈（六角環(huán)）。苯環(huán)中的碳碳鍵單、雙鍵交替。請同學(xué)們據(jù)此假設(shè)書寫苯的結(jié)構(gòu)式。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，分析所給的信息資料得出結(jié)論1、分子式：C6H6最簡式：CH2、結(jié)構(gòu)式：凱庫勒式結(jié)構(gòu)簡式： 對學(xué)生進(jìn)行化學(xué)史教育，同時教育學(xué)生科學(xué)研究需要不畏艱難的科學(xué)探索精神。假說1根據(jù)事實(shí)提出，很快被證實(shí)：苯的一元溴代物只有一種。他的兒子小帕金以實(shí)驗證實(shí)環(huán)狀結(jié)構(gòu)的假設(shè)。假說2遇到麻煩。按假說2推知，苯的鄰位二元取代物應(yīng)有兩種（同分異構(gòu)體）然而實(shí)驗結(jié)果苯的鄰位二元取代物只有1種。凱庫勒的假說2暴露出缺陷。1872年凱庫勒又提出了補(bǔ)充假說：苯分子中碳碳單鍵與雙鍵不是固定的，而是以一定的頻率快速交替出現(xiàn)傾聽、關(guān)注、思考、回答”體會單、雙鍵交替變換的結(jié)果是六個碳碳鍵逐漸趨于平均化，它們的鍵長和鍵角都相等，因此苯分子中碳碳鍵既不同于單鍵也不同于雙鍵，而是介于單鍵和雙鍵之間的一種獨(dú)特的鍵。進(jìn)一步體會苯分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 投 影 1.1935年，詹斯用X射線衍射法證實(shí)苯環(huán)呈平面的正六邊形。凱庫勒的假說1被確認(rèn)為是反映客觀事實(shí)的假設(shè)。2.經(jīng)修正的凱庫勒假說，逐漸被現(xiàn)代化學(xué)理論所采用。3.科學(xué)實(shí)驗測得苯分子中的六個碳碳鍵完全相同，是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的鍵為了紀(jì)念凱庫勒仍采用凱庫勒式，但苯中無單、雙鍵交替的鍵。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，分析所給的信息資料得出結(jié)論結(jié)構(gòu)簡式： 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：平面正六邊形，所有碳碳鍵等長，是一種介于單雙鍵之間的獨(dú)特的化學(xué)鍵。所有原子共平面1、 培養(yǎng)學(xué)生獲取信息分析信息處理信息的能力，使學(xué)生認(rèn)識到科研本身就是漫長而艱難的過程，必須付出辛勤和不懈的努力。2、 使學(xué)生認(rèn)識到新技術(shù)對科學(xué)發(fā)展的重要推動作用，鼓勵學(xué)生不斷探索自然界的奧秘。3、 可補(bǔ)充介紹如下數(shù)據(jù)，幫助理解苯的結(jié)構(gòu)：鍵角120。 ， 平均化的碳碳鍵長是1.410-10m 而CC： 1.3310-10mC-C：1.5410-10m引導(dǎo)學(xué)生分析討論得出苯的真實(shí)結(jié)構(gòu)，并結(jié)合模型講解。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、誠實(shí)質(zhì)樸的科學(xué)品質(zhì)。探究2：【設(shè)問】可設(shè)計怎樣的實(shí)驗來證明苯分子中無碳碳雙鍵？ 能否可使溴水褪色（發(fā)生加成反應(yīng)）？能否可使酸性高錳鉀溶液褪色（發(fā)生氧化反應(yīng)）？【學(xué)生討論設(shè)計實(shí)驗方案】學(xué)生分組展開討論進(jìn)行實(shí)驗驗證：將苯分別加入到溴水和高錳酸鉀溶液中，發(fā)現(xiàn)苯不能使溴水和高錳酸鉀褪色。得出結(jié)論：苯與不飽和烴的性質(zhì)有很大區(qū)別。苯分子的結(jié)構(gòu)中不存在碳碳雙鍵實(shí)驗觀察分析現(xiàn)象積極思考得出結(jié)論引導(dǎo)學(xué)生體會物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)又反映結(jié)構(gòu)的辯證關(guān)系。【設(shè)問】根據(jù)苯的特殊結(jié)構(gòu)預(yù)測苯的特殊性質(zhì)？學(xué)生利用“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的原理，總結(jié)苯可能具有的性質(zhì)：1、能取代2、可加成3、可燃性知識的遷移【動畫演示】苯和溴的反應(yīng)、苯的硝化反應(yīng)。講解取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)回顧現(xiàn)象并分析積極思考得出結(jié)論【三組活動】活動1：觀看實(shí)驗的錄像和反應(yīng)機(jī)理的動畫演示1、苯的取代反應(yīng) (1)溴代反應(yīng) 觀察產(chǎn)物的性質(zhì)。(2)硝化反應(yīng)觀察產(chǎn)物的性質(zhì)。討論水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)和長導(dǎo)管的作用?；顒?：觀看動畫演示2、苯的加成反應(yīng) + 3H2 看動畫思考、分析討論得結(jié)論（由學(xué)過的甲烷和氯氣的取代反應(yīng)來理解苯和液溴的取代反應(yīng)，強(qiáng)化反應(yīng)條件，并與乙烯和溴水的反應(yīng)進(jìn)行比較。）把新教材已刪去的污染大、毒性強(qiáng)的演示實(shí)驗在實(shí)驗室通風(fēng)櫥中做拍成錄像放給學(xué)生看，增強(qiáng)感性認(rèn)識。對重要的實(shí)驗操作進(jìn)行討論分析，增強(qiáng)學(xué)生對實(shí)驗的理解分析能力。用動畫模擬反應(yīng)機(jī)理把抽象難理解的理論知識簡單形象化，便于學(xué)生掌握?；顒?：結(jié)合實(shí)驗的現(xiàn)象書寫方程式并討論現(xiàn)象。3、苯的氧化反應(yīng)(1)2C6H6+15O212CO2 +6H2O (2)不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化苯燃燒的現(xiàn)象對比甲烷和乙烯，濃烈黑煙是因為含碳量高苯較穩(wěn)定，難以被酸性高錳酸鉀氧化。引導(dǎo)學(xué)生透過燃燒現(xiàn)象的不同找出內(nèi)因含碳量的不同，以培養(yǎng)學(xué)生“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”的分析問題的能力?！拘〗Y(jié)】苯的化學(xué)性質(zhì)：能燃燒，難取代，難加成把事物的最重要特征用簡單的幾個字來概括，把本課的知識重點(diǎn)理清，便于學(xué)生記憶掌握。通過不斷歸納總結(jié)，達(dá)到讓學(xué)生溫故知新的目的，訓(xùn)練學(xué)生掌握好的學(xué)習(xí)方法?！菊n后探究】了解生活中可能接觸苯或含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)物質(zhì)的主要場所，查閱資料并與他人討論這些物質(zhì)對環(huán)境可能產(chǎn)生的影響，提出防護(hù)建議。到相關(guān)網(wǎng)站查閱相關(guān)資料，在全班同學(xué)進(jìn)行討論、交流。承上啟下，學(xué)以致用?！窘虒W(xué)反思】本節(jié)課運(yùn)用新課程的教育理念，以學(xué)生為中心，從學(xué)生生活實(shí)際和已有知識出發(fā)，從實(shí)驗開始，組織教學(xué)內(nèi)容，建立有機(jī)物“組成結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途”的關(guān)系，在一定的情境中讓學(xué)生通過協(xié)作、討論、交流和師生的幫助，充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生始終處于思維活躍的狀態(tài)，探究意識非常強(qiáng)烈，學(xué)生的觀察能力、邏輯思維能力和實(shí)驗?zāi)芰Χ嫉玫搅溯^好的訓(xùn)練，培養(yǎng)了學(xué)生以實(shí)驗事實(shí)為依據(jù)、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、敢于創(chuàng)新的科學(xué)精神，提高了教學(xué)效率，達(dá)到了以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的目的。