高中化学人教版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 一等奖

来自石油和煤的两种基本化工原料（第二课时）苯平顶山市第一中学李忠言一、教材分析：必修模块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。二、学生情况分析：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、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。三、教学目标：知识与技能目标：能列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，掌握苯易取代、能加成、难氧化的化学性质。过程与方法目标：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。情感态度与价值观目标：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：引导学生探究苯的结构，掌握苯的化学性质。教学难点：苯分子的结构特点和苯的化学性质五、教学理念与教学方式：普通高中化学课程标准中提出“从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发，帮助学生认识化学与人类生活的密切关系”这一理念，要求课堂教学要贴近生活、贴近社会，使学生学习“有用的化学”，可以激发学生学习化学的兴趣。根据建构主义的基本理论和教学设计思想，依据以学生为中心的教学设计原则，在构建学生的学习环境时，采用的是“抛锚式教学”。本节课沿着历史的发展脉络设置了八个学习任务，将一个完整的发现苯、认识苯的过程展现在学生的面前，运用引导探究的学习方式使学生亲历“苯的发现之旅”，体会科学研究的过程和乐趣，训练科学方法。本课采用化学史和科学探究相结合的教学方式，把演示实验、探究实验、苯分子结构假说的提出和证实（或发展）串联起来，按科学发现基本过程的顺序设计教学程序。从发展学生自主性、创新性的角度出发，先启发学生自己写出C6H6可能的链烃结构简式,然后设计实验否定苯具有链式结构，从而发现并明确问题。再通过介绍凯库勒等科学家的研究工作，从运用假说的角度让学生认识并体验科学探索的基本过程。六、教学准备教具：投影仪、多媒体课件实验装置及其药品：苯、酸性KMnO4、溴水、蒸馏水、试管（3支）小烧杯、胶头滴管七、教学过程教师活动学生活动设计意图【导入】介绍苯的用途。【板书】二苯学生：了解思考。通过了解本的用途，激发学生的兴趣。【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】事先装在试管中的苯（试管口一定要用塞子塞住），同学们观察一下它的颜色状态。【板书】无色液体【展示】装苯的试管口用塞子塞住了，又能说明苯的哪些物理性质呢？【讲述】苯不仅有特殊气味，而且有毒，所以新装修的房子是不能马上入住的，而应该首先将门窗打开，待闲置一段时间后再入住，这样可以防止苯中毒。【板书】有特殊气味有毒【演示实验】向刚才给同学们看过的苯中加入比苯多的水，加完后用塞子塞住试管口，然后振荡，静置，同学们观察一下现象。（必要时给予适当提示）【提问】这两个现象又说明了什么？【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，我想同学们应该都想知道苯的化学性质吧，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】苯的分子量为78，最简式为CH，那同学们想一下苯的分子式为多少呢？同学们根据这两个条件计算一下苯的分子式。【板书】1、分子式：C6H6【提问】知道了苯的分子式，那苯的结构又是怎样的呢？现在，请同学们根据苯的分子式以及所学的烷烃、烯烃的通式，分析探究苯属不属于这两种烃中的某一种烃？（用烷烃、烯烃的通式进行提示）【提问】同学们再看一下苯分子中碳、氢原子的个数比，苯中碳原子达到饱和了吗？（以烷烃是一种饱和烃和烷烃的通式进行提示）（学生与老师一起总结得出结论）苯应该属于与烷烃、烯烃不同类的另一种不饱和烃。【提问】不饱和烃的特征反应有哪些？【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：向前面做实验所用到的装有苯和水的试管中加适量的高锰酸钾溶液和几滴稀硫酸，盖好盖子，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】凯库勒悟出苯的环状结构的经过。【板书】2、结构式简写

【讲解】（苯的凯库勒式的特点）苯是由单、双键交替连接而成的环状结构，但与实验事实不符。【提问】碳原子之间不是以单、双键交替结合的，那碳原子之间又是怎样结合的呢？同学们仔细看一下70页最上方那一段的内容，待会老师找同学归纳一下苯分子中碳原子之间的结合特点。【互动】请学生回答。【板书】【展示】苯分子的球棍模型（引导学生总结出苯分子的构型）【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？下面我们就来学习苯的化学性质。【板书】三化学性质【板书】1、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。【过渡】学习了苯的燃烧反应和取代反应，现在我们来看一下苯的最后一条化学性质—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。【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】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】3、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。【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。【提问】苯分子中碳元素的质量分数是多少？同学们算一下。【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，苯还可以发生取代反应。首先，我们来学习苯与溴的取代反应。【小结】两易两难学生：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：观察。学生：出现分层，且苯在上层，水在下层。学生：说明了苯不溶于水，且密度比水小。学生：看书。学生：苯的熔点℃，沸点℃。学生：凝成无色晶体。学生：计算。学生：苯的分子式为C6H6。学生：分析探究。学生：不属于。学生：没有。学生：能使酸性KMnO4溶液褪色。补充：能使溴水褪色。学生：完成苯与溴水反应的实验。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：观察苯的球棍模型，并在老师的引导下总结出苯分子的构型。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。学生：燃烧。学生：二氧化碳和水。学生：学生：火焰明亮有黑烟产生。学生：计算。学生：%。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。将知识运用于生活，加强理论联系实际。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。进一步让学生熟练有机物组成的基本计算方法。

让学生结合所学知识来推断苯的结构，既可以温故知新，又可以加深对知识的印象。培养学生的总结能力。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。培养学生的实验动手能力。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。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