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1、附件2教学设计(教案)模板基本信息学 科化学年 级高二教学形式新课教 师李颖颖单 位襄阳三中课题名称苯的结构和性质学情分析分析要点:1.教师主观分析、师生访谈、学生作业或试题分析反馈、问卷调查等;2.学生认知发展分析:主要分析学生现在的认知基础(包括知识基础和能力基础),要形成本节内容应该要走的认知发展线;3.学生认知障碍点:学生形成本节课知识时最主要的障碍点。教材的地位及作用本节课的内容是有机物教学继学习了烷烃、烯烃、炔烃三种烃的结构和性质之后开始学习的第四种烃。在前面三种烃的学习中学生已经对三种碳碳共价键、同分异构现象、烃分子结构与性质的关系有了系统的了解,本节内容就是在前面的基础上对饱和
2、烃与不饱和烃性质的一个归纳与运用。同时,掌握苯环的性质为进一步学习烃的衍生物中芳香族化合物如:芳香醇、苯酚的性质奠定基础。因此,本节教材具有承上启下的作用。教法分析苯兼有饱和烃和不饱和烃的性质,这主要是由它的特殊结构决定。为了让学生更好的掌握苯的化学性质,需要深刻理解苯的结构特征。在苯的结构教学中,我们采用实验探究式,首先给出苯的化学式,请同学们推导其可能具有的结构,再通过实验来验证这些推导是否正确,进而引出正确的苯的结构。在苯的化学性质教学中,我们采用实验验证和电脑模拟反应过程相结合的方法,既培养学生动手实验、观察实验、分析实验的能力,又增强学生对微观世界里化学键断裂与生成的过程的感官认识。
3、由于本节是一节物质性质课,在教学方法上具有如下特点:第一、 注重实验探究。第二、 电脑辅助教学。第三、 渗透学法:结构决定性质,性质反映结构。教学目标分析要点:1.知识目标;2.能力目标;3.情感态度与价值观。2教学目标分析(1)知识技能:掌握苯分子结构特点;掌握苯的化学性质;了解苯的用途。(2)能力培养:通过苯分子结构的推导,培养学生逻辑思维能力和有序思维能力;通过实验培养学生动手能力、观察实验能力和分析实验能力;通过对书写苯的结构式的要求,对学生进行规范化、科学性、严谨性的教育。(3)科学思想:认识物质结构决定性质,性质又反映结构的辨证关系;渗透物质间相互联系、相互制约、相互影响的辨证唯物
4、主义观点的教育。(4)科学品质:培养学生以实验事实为依据,严谨求实勇于创新的科学精神;通过苯的性质的实验教学,激发学生敢于发现和提出问题的强烈求知欲;培养学生大胆怀疑、进取的优良品质。教学过程一)创设情境,导入新课教师活动 我们用一系列苯产生的污染和爆炸引出本课题。投影以下内容:2003年1月7日下午,广州白云区萧岗兴鹏鞋厂一工人焊接储物用的汽油桶时,由于桶内曾装过一种易燃易爆物质,导致爆炸。2005年11月13日,中石油吉林双苯厂发生一起爆炸事故,造成松花江水体污染,引起俄罗斯关注。2005年11月24日上午,重庆垫江县新明镇双河村垫江英特化工公司发生一起爆炸事故,这起事故是由于电火花引燃了
5、一种易燃易爆的物质,造成一死三伤。家庭装修污染日益引起人们的关注,大多数人知道装修所用的木材中甲醛的危害,其实还有一种从油漆、涂料、防水材料和软体家具如布艺沙发中挥发出来的物质,它可以引起头晕、恶心、乏力、皮肤干燥、意识模糊,甚至昏迷、肝肾衰竭,引发各种血液病。这些都是由于苯引起的。那么苯是一种怎样的物质?它有怎样的性质?在人类日常生活中有怎样的作用和危害?我们这节课就来研究这些问题。二)启发诱导,探索新知1.苯的物理性质和用途教师活动 展示一瓶苯的样品。学生活动 观察苯的颜色和状态;闻苯的气味(注意闻有毒气体的方法);将苯和水混合,检验苯的溶解性和密度;结合上述事实,总结苯的物理性质。教师活
6、动 归纳补充,投影以下内容:颜色:无色状态:液态气味:有特殊的芳香气味溶解性:不溶于水,本身是一种常用的有机溶剂密度:比水小挥发性:易挥发毒性:有毒熔点:5.5沸点:80.1,如果用冰冷却,苯凝结成无色的晶体教师活动 讲解:苯是一种重要的化工原料。它广泛用于生产合成纤维、合成橡胶、塑料、农药、医药、染料、涂料、粘合剂和香料等。苯也常用作有机溶剂,可以用作油漆的稀释剂等。但是值得注意的是,苯有毒,对中枢神经和血液有较强的作用。急性苯中毒在严重时可能引起抽筋,甚至失去知觉。慢性苯中毒能损害造血功能。因此在接触苯时必须十分小心,有关苯的实验均应在通风橱中进行。2.苯的分子结构教师活动 提问:经过科学
7、家的测量,苯分子只含有碳、氢两种元素,其蒸气的密度是同温同压下乙炔的3倍,其中碳元素的质量分数为92.3%,如何确定苯的化学式?学生活动 通过计算得出苯的化学式。求出苯的相对分子质量:M = 326 = 78 所含碳原子的数目x = 92.3%7812 = 6 所含氢原子的数目y = 8.7%781 = 6 所以,苯的化学式为C6H6教师活动 提问:由苯的化学式可以发现,它的分子饱和吗?学生活动 通式为CnH2n6,分子应该极度不饱和。教师活动 根据我们所学的规律,推测一下苯的分子结构可能是怎样的。学生活动 根据“碳四价学说”和“碳链学说”写出一些满足要求且稳定的结构:a:CHCCH2CH2C
8、CHb:CH3CCCCCH3c:CHCCCCH2CH3d:CHCCH(CH3)CCHe:CHCCH=CHCH=CH2 教师活动 提问:如何用实验验证你们的推测是否正确?学生活动 含有 C=C或CC 的物质可以用溴水或酸性高锰酸钾溶液加以验证。动手做实验,把溴水和酸性高锰酸钾溶液分别加入苯中,观察现象,作总结。溴水加入苯中:溶液分为两层,上层橙红色油状,下层水状几乎无色。高锰酸钾溶液加入苯中:溶液也分为两层,上层无色油状,下层紫红色水溶液。教师活动 提问:这些现象说明什么问题?学生活动 思考后得出答案:苯不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯不具有典型的不饱和烃的性质,我们上面所推断的结构式是
9、错误的。教师活动 讲解:苯分子的结构到底是怎样的?在当时也是一个令许多科学家迷惑不解和感兴趣的问题。科学家做了许多关于苯的性质的实验,有一个实验给了科学家极大的启发:苯与液溴可以发生取代反应生成一溴苯,一溴苯的结构只有一种。十九世纪德国著名的有机化学家凯库勒对苯的结构作了深入地研究,由于一溴苯只有一种,他想到苯可能是一种对称的环状结构。在今天想到这点是不难的,但在当时凯库勒超越“碳链学说”而想到环状结构是非常不容易的,这都是由于他善于独立思考,善于捕捉直觉形象,以事实为依据,以严肃的科学态度进行多方面的分析和探讨,才在这个重要问题上取得重要的成就。投影:凯库勒的观点a:6个碳原子形成一个六元环
10、,每个碳原子上连有1个氢原子。b:碳原子间以单键和双键交替排列。c:单键和双键不是固定的,而是以一定的频率快速交替出现。依据凯库勒的观点,苯的结构式可以表示为:HC H C C H 或简写为: H C C H CH这样的结构式叫作凯库勒式。学生活动 倾听,对重大化学成就、科学家的事迹进行情绪体验。教师活动 讲解:由于科学因素的限制,凯库勒的观点在今天看来也并不是完全正确的,他不能够解释一些现象,随着科学水平的发展,现代科学对苯分子结构的研究结果已经是非常完善,投影如下:a:苯分子为平面正六边形结构,键角为120b:苯分子的6个碳原子和6个氢原子都在同一平面上。c:苯分子之间的碳碳键既不是单键也
11、不是双键,而是介于单键和双键之间的一种独特的键。软件演示:苯分子的比例模型和球棍模型。学生活动 深入体会苯分子的结构特点。教师活动 讲解:为了表示苯分子的结构特点,常用结构式 来表示苯分子,凯库勒式仍然在使用,但完全是由于习惯。3.苯的化学性质教师活动 提问:苯分子的结构非常独特,根据结构决定性质的规律,推测一下苯的化学性质该如何?学生活动 思考后得出答案:应该是既具有饱和烃的性质,又具有不饱和烃的性质。既可以发生取代反应,又可以发生加成反应。(1)可燃性教师活动 提问:苯在空气中可以燃烧吗?如果燃烧有什么现象?学生活动 思考后得出答案:苯属于烃类,可以在空气中燃烧生成二氧化碳和水。由于苯的含
12、碳量很大,应该像乙炔一样,发生明亮的带有浓烟的火焰。写出苯燃烧的化学方程式并配平。教师活动 讲解:苯的蒸气在空气中达到一定的浓度范围,遇见火花就会发生爆炸,所以在使用苯时一定要注意通风,稀释蒸气浓度。(2)稳定,不易被氧化教师活动 提问:大家在前面的实验中看到,苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,这说明什么问题?学生活动 思考后得出答案:说明苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,苯环是很稳定的。这一点与不饱和烃的性质完全相反。(3)苯的取代反应A.苯的溴代反应教师活动 演示实验:苯和溴发生的取代反应。首先引导学生观察实验装置,找出装置的特点。学生活动 观察装置的特点并回答:a导气管较长。b导管口没有插入锥形
13、瓶中液面以下。c反应不加热。教师活动 开始演示,提醒学生注意加药品的顺序,观察反应现象。投影出问题:a所用的药品是溴水还是液溴,为什么?b导管的主要作用是什么?c导管口为什么不插入液面以下?d导管口附近出现的白雾是什么?可用什么试剂检验?eFe粉的作用是什么? f制得的溴苯是什么样的?为什么会这样?学生活动 观察实验现象,同时思考出现这些现象的原因,分组讨论,代表发言。a所用的药品是液溴,若用溴水就变成苯萃取溴水中的溴。b导管兼起导气和冷凝的作用。c导管口若插入液面以下会产生倒吸。d导管口附近出现的白雾是HBr气体,它被锥形瓶中的水吸收,可向锥形瓶中加入AgNO3溶液来检验。eFe粉的作用是与
14、液溴反应生成FeBr3,它起催化剂的作用。 F纯净的溴苯是无色油状比水重的液体,而制得的溴苯是褐色的,这是因为液溴溶在里面。可以向其中加入NaOH溶液,然后振荡、分液,得到纯净的溴苯。 教师活动 提问:这个反应是加成反应还是取代反应?从什么方面可以辨别?学生活动 仔细体会两个反应的特点,找到二者的不同点,分组讨论,代表发言。如果是加成反应,反应后只会生成一种有机物,不会有HBr气体生成;而如果是取代反应,Br原子取代苯分子中的H原子,就会有HBr气体生成,所以,此反应为取代反应。教师活动 投影打出苯与液溴反应的化学方程式。软件flash动画演示Br原子取代苯分子中的H原子的过程,加深学生对取代反应原理的认识。引导学生归纳总结:a苯与液溴在FeBr3的催化下发生取代反应。b苯还可以与其它卤素发生取代反应。c由苯可以发生取代反应,说明苯的化学性质类似饱和烃的某些性质,这是由苯的特殊结构决定的。B.苯的硝化反应教师活动 讲解:苯分子里的氢原子也可以被其它原子或原子团取代。例如:苯分子里的氢原子被硝基NO2取代的反应叫做硝化反应。指导学生阅读课本内容,并提出问题:a反应需要什么药品?作用分别是什么?b反应需要什么条件?怎样实现?c制得的产物是什么样的?学生活动 认真阅读课本有关内容,思考、讨论问题,并提出自己的疑问。教师活动 讲解:本实验的有