高中化学必修二教案32来自石油和煤的两种基本化工原料1人教版.docx
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高中化学必修二教案32来自石油和煤的两种基本化工原料1人教版.docx
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高中化学必修二教案32来自石油和煤的两种基本化工原料1人教版
《苯》教学设计
一、教材分析
本节内容位于新课标人教版高中化学必修2第三章《有机化合物》第二节《来自石油和煤的两种基本化工原料》第二课时。
教材先直接给出了苯的物理性质以及分子式和结构式,然后通过“学与问”栏目引入了验证苯结构的实验,并在这基础上指出了苯的化学性质与烯烃有很大区别,最后通过“科学视野”栏目来拓宽学生的眼界。
学习了本节内容之后,有机物烃的知识将会更为完善和升华。
同时,本节内容也是培养学生逻辑思维能力、观察能力、动手动脑能力的重要内容,并且也是高考重点考查知识点之一。
二、学前分析
在本节之前,学生已学习了饱和烃与不饱和烃典型代表物的性质,烷烃的代表物为甲烷,不饱烃的代表物为乙烯,这就为探究苯的结构并根据苯的结构推测苯的性质打下了很好的基础。
同时本节以学生自己推断、实验、验证为主,不但发挥了学生的主动性,体现了以学生为主体的思想,而且还使他们养成了严谨求实的科学态度。
三、教学目标
【知识与技能】
(1)能说出苯的主要物理性质;
(2)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。
【过程与方法】
(1)通过演示实验和探究实验的过程,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、逻辑推理能力及发现问题、解决问题的能力。
【情感态度与价值观】
(1)认识结构决定性质,性质反映结构的辨证关系;
(2)培养勇于创新的科学精神和实事求是的科学态度。
四、教学重难点
教学重点:
苯的结构和化学性质;
教学难点:
苯分子的结构特征。
五、教学策略
根据新课标的要求和学生的实际情况,本节课以探究苯的物理性质为切入点,以物理性质—结构—化学性质为顺序进行教学。
具体的设计思路是,通过创设情境引入课题并提出问题,然后通过演示实验和探究实验得出苯的物理性质和结构。
并且在探究苯的物理性质时穿插讲述苯的用途,这样将苯的物理性质和实际生活联系起来,便于学生更好地理解记忆苯的物理性质。
最后让学生根据苯的结构推测苯的化学性质,使学生对结构与性质的关系有了进一步的认识。
在整个教学过程中始终以问题为出发点,突出重点,突破难点,把三维目标的落实融合于学生的学习过程中,力求通过学生的学习活动实现三维目标。
六、教学准备
下列为教学过程中所用到的仪器和试剂。
两支中号试管、苯的比例模型、苯、蒸馏水、酸性高锰酸钾溶液、溴水等。
七、教学过程设计
教师活动
学生活动
设计意图
【导入】
字谜:
有人说我笨,其实我不笨,脱去竹笠戴草帽,化工生产逞英豪。
【板书】
§3.2来自石油和煤的两种基本化工原料---苯
学生:
思考猜字谜。
通过字谜,导
入新课,激发学生的兴趣。
苯到底是何方神圣呢?
19世纪,欧洲许多国家都使用煤气照明。
煤气通常是压缩在桶里贮运的,人们发现这种桶里总有一种油状液体,但长时间无人问津。
英国科学家法拉第对这种液体产生浓厚的兴趣,他花了整整五年时间提取这种液体,从中得到了苯
【过渡】
学习一种新物质,我们一般先学习它的物理性质。
那么,对于本节课所要学习的新物质—苯,它的物理性质又是怎样的呢?
下面我们就来研究一下苯的物理性质。
【板书】
一物理性质
【展示】
事先装在试剂瓶中的苯,同学们观察一下它的颜色状态。
【板书】
无色液体
【板书】
有特殊气味有毒
【板书】
不溶于水密度比水小
【提问】
苯的熔点、沸点分别是多少呢?
同学们看一下书,然后告诉老师苯的熔点、沸点分别是多少。
【提问】
如果将无色液态的苯放在冰水混合物中,将会有什么现象产生呢?
(提示:
冰水混合物的温度为0℃)
【小结】
色、态、味、两度、有毒
【过渡】
学习了苯的物理性质,接下来我们就应该学习苯的化学性质吧,但所谓,结构决定性质,尤其是决定化学性质,所以在学习苯的化学性质之前,我们首先来学习一下苯的结构。
【板书】
二结构
【提问】
经测定苯的分子式为C6H6,那苯的结构又是怎样的呢?
当时科学家猜测了很多结构(PPT展示)
他们甚至想到了这种结构
但后来都被实验一一否定了,直到1865年德国化学家凯库勒在一个偶然的机会发现了苯的结构式。
“梦的启示”
19世纪60年代,德国化学家凯库勒已经知道苯的分子式为C6H6,但它们是如何排列、连接的呢?
他提出多种可能的排法,但经过推敲后都放弃了,他被这件工作弄得疲惫不堪。
一天,他搁下写满字的厚厚一叠纸便朦胧地睡了。
他在梦中看见6个碳原子组成了古怪的形状。
6个碳原子组成的“蛇”不断“弯弯曲曲地蠕动着”。
突然这条蛇似乎被什么东西所激怒,它狠狠地咬着自己的尾巴,后来牢牢地衔在尾巴尖,就此不动了。
凯库勒哆嗦一下,醒了过来。
多么奇怪的梦啊,总共只有一瞬间的梦,但是在他眼前的原子和分子却没有消失,他记住了在梦中看见的分子中原子的排列顺序,也许这就是答案吧?
他匆匆地在纸上写下了他所能够回想的一切,后来凯库勒提出了两点假设。
1)苯的六个碳原子形成闭合环状,即平面六边形
2)各碳原子间存在着单、双键交替形式
2、结构式
简写
【提问】
从结构看苯分子中有双键,前面我们学过用什么办法可以证明有没有双键呢?
【过渡】
那苯能否发生不饱和烃的这两个特征反应呢?
下面我们通过实验验证一下。
【演示实验】
苯与酸性高锰酸钾溶液反应的实验:
装有苯试管中加适量的酸性高锰酸钾溶液,然后振荡,静置。
苯与溴水反应的实验:
(老师指导,学生演示)
同学们观察一下两支试管中的现象。
(必要时给予适当提示)
【提问】
那同学们思考一下,两支试管中的现象说明了什么?
为什么苯和溴水混合振荡后苯层变为橙色?
【互动】
请同学回答。
【分析】
两试管中的颜色均没有褪去,说明苯不能与酸性高锰酸钾溶液以及溴水发生反应,也就是说苯不具有不饱和烃的特点。
而苯层由无色变为橙色是由于萃取引起。
【过渡】
从苯的分子组成上看苯应该为一种不饱和烃,但苯又不能使酸性高锰酸钾溶液以及溴水褪色,那么苯到底应该是一种什么样的结构呢?
【讲述】进一步研究表明,苯分子中的6个碳原子之间的键完全相同,是一种介于单键和双键之间的独特的键。
所以,也常用
表示苯分子
【板书】
【展示】
苯分子的比例模型(引导学生总结出苯分子的构型)
【练习】1、下列关于苯分子结构的说法中,错误的是( )
A、各原子均位于同一平面上,6个碳原子彼此连接成为一个平面正六边形的结构。
B、苯环中含有3个C-C单键,3个C=C双键
C、苯环中碳碳键的键长介于C-C和C=C之间
D、苯分子中各个键角都为120o
【过渡】
前面说到结构决定性质,尤其是化学性质,那学完了苯的结构,苯会具有哪些化学性质呢?
推测:
苯具有独特的化学性质,既能发生取代反应,又可以发生加成反应。
下面我们就来学习苯的化学性质。
【板书】
三化学性质
【提问】
前面我们学习了甲烷、乙烯,了解了它们各自的化学性质,但其中有一化学性质是它们共同具有的,同学们知道是什么吗?
同学们可以可以回顾甲烷、乙烯的化学性质。
【提问】
苯燃烧会有什么现象产生呢?
同学根据甲烷、乙烯的燃烧现象猜想一下。
【过渡】
同学们猜得对不对呢?
我们一起来看一下(演示实验)
【提问】
它们的燃烧产物是什么?
【提问】
苯燃烧的产物也是二氧化碳和水,那哪位同学愿意上黑板来写一下苯燃烧的反应方程式。
【板书】
1燃烧反应
(具体方程式由学生完成)
【点评】
(1)有机反应方程式用单箭头表示;
(2)反应条件要写;(3)配平。
【分析】
含碳量越高,燃烧越剧烈,火焰越明亮;同时,燃烧越不充分,产生浓烈黑烟。
【过渡】
学完了苯的燃烧反应,其实,苯还可以发生加成反应。
【板书】
2加成反应
【讲解】
(1)反应条件苛刻,不仅需要高温,还需要镍作催化剂;
(2)把苯写凯库勒式,并把苯看出含三个碳碳双键;(3)产物为环己烷,化学性质与烷烃相似。
【过渡】
学习了苯的燃烧反应和加成反应,现在我们来看一下苯的最后一条化学性质—取代反应。
先来看一下与溴反应(视频演示实验)
3取代反应
(上述反应方程式拆开来写,讲到哪写哪一部分)
【讲述】
(提问)反应物中液溴可以换为溴水吗?
为什么?
(提问)在实际实验中我们用的是铁,为什么?
(提问)同学们再看一下这个反应式,是不是还有一种产物没写?
那这种产物是什么呢?
(分析)
【过渡】
苯除了能与溴发生取代反应,苯还可以与浓硝酸发生取代反应。
【板书】
(上述反应方程式拆开来写,讲到哪写哪一部分)
【讲述】
(与苯和溴的取代反应进行类比学习苯的硝化反应)
(提问)1、这个反应是不是也还有一种产物没写?
那应该是什么呢?
2、哪位同学愿意起来分析一下?
(互动)
(提问)如何控制反应温度一直在50~60℃?
(提问)苯的硝化反应涉及到三种物质,苯、浓硝酸、浓硫酸,如果我们做实验的话,这三种物质往反应器里添加的顺序有无要求?
哪个先加?
哪个后加?
(点评)
如此添加的原因:
浓硫酸溶解会放出大量的热,提前加入苯,会使苯挥发,会使苯与浓硝酸的反应温度高于50~60℃,温度过高还会使浓硝酸分解。
【小结】
两易两难
四、苯的用途及危害
合成纤维、合成橡胶、塑料、农药、医药、染料、香料等。
苯也常用于有机溶剂。
【讲述】室内环境中苯的来源主要是燃烧烟草的烟雾、溶剂、油漆、染色剂、图文传真机、电脑终端机和打印机、粘合剂、墙纸、地毯、合成纤维和清洁剂等。
短时间内吸入高浓度苯蒸汽可发生急性苯中毒,出现兴奋或酒醉感,伴有黏膜刺激症状。
轻则头晕、头痛、恶心、呕吐、步态不稳;重则昏迷、抽搐及循环衰竭直至死亡;短期内吸入较高浓度苯后可发生亚急性苯中毒,出现头昏、头痛、乏力、失眠、月经紊乱等症状,并可发生再生障碍性贫血、急性白血病,表现为迅速发展的贫血、出血、感染等。
长期接触苯会对血液造成极大伤害,引起慢性中毒。
苯可以损害骨髓,使红血球、白细胞、血小板数量减少,并使染色体畸变,从而导致白血病,甚至出现再生障碍性贫血。
苯可以导致大量出血,从而抑制免疫系统的功用,使疾病有机可乘。
有研究报告指出,苯在体内的潜伏期可长达12-15年。
苯中毒对身体的危害归结为3种:
致癌、致残、致畸胎。
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练习:
学生:
观察试管中的苯。
学生:
无色液体。
学生:
有难闻气味,易挥发,有毒。
学生根据预习情况回答苯的物理性质
学生:
看书。
学生:
苯的熔点5.5℃,沸点80.1℃。
学生:
凝成无色晶体。
学生:
能使酸性KMnO4溶液褪色。
补充:
能使溴水褪色。
学生:
两试管中的溶液均分层,滴酸性高锰酸钾溶液的试管上层为无色的苯,下层为紫色的高锰酸钾酸性溶液,另一支试管上层为橙色的苯,下层为无色的水。
学生积极举手回答问题。
学生:
看书。
学生积极举手回答问题。
学生:
观察苯的比例模型,并在老师的引导下总结出苯分子的构型。
学生:
燃烧。
学生:
火焰明亮
有黑烟产生
学生:
二氧化碳和水。
学生:
学生总结
学生:
不能。
学生:
刚才通过实验已经验证了苯与溴水是不反应的。
学生:
铁和液溴反应可以生成溴化铁,而铁又比溴化铁易获得,所以实际实验中直接用铁代替溴化铁。
学生:
溴化氢
学生:
嗯。
学生:
水。
学生积极举手回答问题。
学生:
水浴加热。
学生:
先加浓硝酸,再加浓硫酸,待两者混合冷却后再加入苯。
增强学生对物质的感观认识,培养学生的观察能力、描述物质物理性质的能力,引发学生的学习兴趣。
培养学生的观察能力、描述物质物理性质的能力。
培养学生的自学能力。
引导学生以实验事实验证假设,培养学生实事求是的科学态度,让学生了解科学探究的方法。
培养学生的观察能力。
激发学生的学习兴趣。
让学生产生认知冲突,认识结构决定性质的辨证关系。
培养学生的自学能力。
培养学生的归纳总结能力,突破难点。
巩固新知识
温故所学知识,引出新知识
让学生结合所学知识猜测苯燃烧的现象,既可以温故知新,又可以加深对知识的印象。
培养学生的分析推理能力。
突出重点。
让学生学会类比学生。
布置作业
巩固本节课所学的知识。
同时,为下节课做好准备。
八、板书设计
§3.2来自石油和煤的两种基本化工原料---苯
一物理性质
无色液体有特殊气味,有毒不溶于水密度比水小。
二结构
1分子式:
C6H6
2结构式
简写
三化学性质
1燃烧反应
2加成反应
3、取代反应
教学反思
本节课的内容位于化学必修2的第三章的第二节—《来自石油和煤的两种基本化工原料》。
本节课的教学内容,是基于已学习了饱和烃与不饱和烃典型代表物甲烷、乙烯的性质,以及取代反应、加成反应等重要的有机反应,这节课继续探究苯的结构并根据苯的结构推测苯的性质,学生由于有了必要的知识储备,再在教师引导下,基本能突破本重难点。
根据教学大纲,我预先设定的教学目标是:
(1)能说出苯的主要物理性质;
(2)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。
为了达到这些教学目标,我设计了以下教学活动:
1、通过学生提前的预习及观察,总结苯的物理性质。
2、利用苯的一些信息:
相同情况下,苯蒸汽的密度是氢气的39倍,含碳量为92.3%,求苯的分子式。
3、根据所求得的分子式,推测分子式为C6H6可能的结构式。
4、展示学生的成果,学生所画的结构中有双键和三键。
5、让学生设计实验,验证自己所画结构式的是否正确。
6、学生实验:
苯加入酸性高锰酸钾和苯加入浓溴水。
7、学生得出苯中不含双键和三键,教师引导学生认识苯正确的结构。
8、演示苯的燃烧实验,学生描述现象和书写方程式,在教师的帮助下了解苯燃烧伴有浓烈黑烟的原因。
9、讲解苯的取代反应和加成反应,帮助学生归纳苯的化学性质为:
易取代,可加成,难氧化。
但由于学生的 基础知识较差,在高一五班的教学实践中分子式的推导现有部分学生基本可以完成,到后面的结构推导上,学生的完成度几乎为零,所以在三班上课的时候这部分直接由老师用介绍的的方法提出了苯的碳四价学说和碳链学说全部被实验否定,引出了凯库勒发现苯的过程,这样一来就可以节省时间,又可以让学生很快的掌握苯的环状结构。
然后再通过演示实验验证苯的结构,根据苯不能使溴水褪色,也不能使酸性高锰酸钾褪色的事实,激发了学生的探究欲望,引导学生逐步认识苯的结构,学生心中的疑问顿时烟销云散,这样,不但激发了学生的学习兴趣,同时也帮助学生掌握了有机化学基本的学习方法,提高实验设计能力、观察能力和文字表达能力,掌握从现象推断性质,从结构分析性的基本方法,进一步深化对结构与性质关系的理解,这也是本节课的亮点之一。
但本节课也存在很多遗憾,对于苯的实验探究,更多的是一起思考,动嘴说,整个课堂上为了教学进度,老师的教学方式更像填鸭式教学,同学们动手的机会比较少,果条件容许,让学生能亲手动手实验的话,教学效果会很好。
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