高中化学-研究有机物的一般步骤和方法教学设计学情分析教材分析课后反思

1.4.1研究有机化合物的一般步骤和方法一、复习：物质分离和提纯的方法设计意图：复习前知，为新知作铺垫。师生活动：师：提出问题；生：回答问题。二、探索新知：[教学过程1]元素分析—最简式1、情景设置：有机物的结构比较复杂，含有官能团的种类较多，如何才能够快速准确的判断物质的结构特征，除了化学方法之外还有哪些物理方法，有哪些仪器是我们没有见到过，也没有听说过呢？让我们一起走进有机化学的世界去看一看吧。设计意图：明确研究方向，让学生对于有机化学研究的基本手段有一个了解。师生活动：师：展示有机化学研究中用到的常用仪器。生：观察给出的谱线图像。2、探索新知：这些图像看起来比较复杂，但是若掌握了应用的基本方法运用起来会很方便？下面我们从最基本的元素分析开始。展示研究过程设计意图：让学生整体认识研究有机化学的基本步骤和方法。师生活动：师：如何进行元素分析？生：元素分析时各种元素对应的产物分别是什么？3、新知拓展：物质燃烧的产物如何鉴别？如何定量分析？定量分析的顺序是什么？设计意图：理解定量分析中各种元素的变化，并学会设计实验排除干扰因素。师生活动：师：提示学生学会排除干扰因素。生：思考问题，总结规律，学会设计实验。4、课本探究：若是浓硫酸与碱石灰连接的顺序颠倒得到的结果如何？设计意图：使学生意识到定量测定时要注意排除干扰，同时还要考虑到定量测定的顺序。师生活动：师：引导学生思考。[教学过程2]测定分子式1、情景设置：通过元素分析可得到物质中所含元素原子的最简整数比，如何才能得到分子式呢？设计意图：引导学生认识研究有机物需要从哪些角度入手。师生活动：共同思考若要得到分子式需要具备的条件，现在已经具有什么条件。还缺少哪些条件。生：现在已经可以得到最简式，若要得到分子式还要测出分子的相对分子质量。2、探索新知：设计意图：测定相对分质量主要方法有很多，还有哪些方法？让学生掌握现代的测定相对分子质量的方法。师生活动：共同阅读课本P21相关内容，并认真观察图1—15。生：图中的曲线比较多，其中最右侧的曲线表示的是就是相对分子质量。3、新知拓展：如何根据相对分子质量再得到有机物的分子式设计意图：通过元素分析得到最简式，再通过相对分子质量二者结合起来即可得到分子式，让学生掌握获得分子式的基本方法。师生活动：思考与交流1.乙酸分子的最大质荷比是多少？2.确定分子的相对分子质量还有哪些方法？生：质谱法是得到相对分子质量的一种现代方法，除了这种方法之外在高一的学习中还学到了其他方法。4、课本探究：设计意图：分子式是有机物的一个重要参数，分析物质的结构从分子式入手是一种非常常见的思维方法。师生活动：(1)原理，用高能电子流轰击样品分子，使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子。分子离子和碎片离子各自具有不同的，它们在磁场的作用下到达检测器的时间因质量不同而先后有别，其结果被记录为质谱图。(2)质荷比，指分子离子、碎片离子的与其电荷的比值；在有机化合物的质谱图中，即为该有机化合物的相对分子质量。生：质谱法是一种现代的测定相对分子质量的方法，其原理需要掌握。[教学过程3]探究分子的结构1、情景设置：获得了有机物的分子后，如何再得到有机分子的结构呢？设计意图：让学生切实体会到科学研究的系统性和严谨。师生活动：共同观看图1—17生：图中的数据和相应的官能团说明了哪些含义2、探索新知：设计意图：学会通过红外光谱找到有机物分子中含有哪些官能团。师生活动：共同认识图1—17中的数据及含义(1)作用：可以初步判断有机物中含有何种或。(2)原理：当红外线照射有机物分子时，不同或的吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置。(3)实例：下图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图，则该有机物的结构简式为或。思考与交流：有了分子式，有了分子中含有哪些官能团能不能得出分子的结构？3、课本探究：分子式能说明分子中含有多少种和多少个原子，红外光谱能够说明分子中含有哪些官能团，但是并不能说明这些官能团的位置。设计意图：让学生进一步了解研究有机物结构的基本途径和方法师生活动：(1)作用：测定有机物分子中氢原子的和。(2)原理：处在不同化学环境中的氢原子在谱图上出现的位置不同，而且吸收峰的面积与成正比。(3)分析吸收峰数目＝，吸收峰面积比＝。如图所示核磁共振氢谱图中有三个峰，峰面积(或吸收强度)之比是1∶2∶3，可知该有机物中有三种不同类型的氢原子且个数比为。生：总结[教学过程4]典例分析典例1：某化合物6.4g在氧气中完全燃烧，生成8.8gCO2和7.2gH2O，下列说法中正确的是()A．该化合物含碳、氢两种元素B．该化合物中碳、氢原子个数比为1∶4C．无法确定该化合物是否含有氧元素D．该化合物一定是C2H8O2解析：选Bn(CO2)＝eq\f(8.8g,44g·mol－1)＝0.2mol，知m(C)＝0.2mol×12g·mol－1＝2.4g，n(H2O)＝eq\f(7.2g,18g·mol－1)＝0.4mol，知m(H)＝1g·mol－1×0.8mol＝0.8g；则m(C)＋m(H)＝2.4g＋0.8g＝3.2g，3.2g＜6.4g，故该化合物中含氧元素，其质量为6.4g－3.2g＝3.2g，其物质的量n(O)＝eq\f(3.2g,16g·mol－1)＝0.2mol。n(C)∶n(H)∶n(O)＝1∶4∶1，实验式为CH4O，分子式一定不是C2H8O2，因为实验式中H原子已饱和。典例2：能够水解的某有机化合物A经李比希法测得其中含碳为72.0%、含氢为6.67%，其余含有氧。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。方法一：用质谱法分析得知A的相对分子质量为150。方法二：核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为1∶2∶2∶2∶3，如图A。方法三：利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如下图B。试填空：(1)A的分子式为________________________。(2)A的分子中只含一个甲基的依据是________(填字母)。a．A的相对分子质量 b．A的分子式c．A的核磁共振氢谱图 d．A分子的红外光谱图(3)A的结构简式为________________________。解析：A的相对分子质量为150，其中含碳为72.0%、含氢为6.67%，其余含有氧，则C原子个数是(150×72.0%)÷12＝9；H原子个数是(150×6.67%)÷1＝10；含有O原子个数是：[150×(1－72.0%－6.67%)]÷16＝2。所以物质A的分子式是C9H10O2；(2)A的分子中只含一个甲基的依据是A的分子式和A的核磁共振氢谱图，故选项是b、c。(3)核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为1∶2∶2∶2∶3，说明分子中含有5种不同的H原子，个数比是1∶2∶2∶2∶3。红外光谱仪测得A分子的红外光谱所示可知物质A含有C—H键、C=O键、C—O—C键、C—C键及苯环和与苯环连接的C—C答案：(1)C9H10O2(2)bc[教学过程5]布置作业必做：学案1、3选做：学案2、41.4.1研究有机化合物的一般步骤和方法学情分析本课的教学对象是高二下学期的学生，他们经过高一有机化学的学习，已具有一定的学习基础和分析问题、解决问题的能力，学生们对常见有有机化合物已经有了解，所以需要教师更形象直观的手段来解析教学内容，在每个教学环节设置有梯度的问题，让学生在引导下探索并展开思维，让每个学生都能理解并构建正确的知识体系。1.4.1研究有机化合物的一般步骤和方法效果分析本节例题仍选用教材上的例题，特别是对于元素分析中出现的问题进行了重点讲解，又引导学生掌握分子结构测定的基本方法．通过认识有机化合物的研究过程可帮助学生加深对知识的认知程度，培养灵活的思维方式．学会遇到新问题时，善于调动所学过的旧知识，运用新旧知识间的联系，增强分析问题和解决问题的能力．反馈练习设计层次分明：练习1为巩固基础知识型，对课堂内容知识的再认识。练习2为提高能力型,需要运用所学知识综合运用才能解决问题。练习3练习设计由易到难，体现因材施教重效果,循序渐进促发展的教学理念．最后师生共同总结，强化化学学科思想，使学生的理论达到发展和升华，能力达到提高,并为相关学科的学习做好铺垫，提高综合素质．这样设计体现了“多动手、勤动脑、敢猜想、善发现”的学习方法，使学生真正成为学习的主体1.4.1研究有机化合物的一般步骤和方法教材分析《研究有机化合物的一般步骤和方法》是高中新教材人教版选修五第一章第四节的内容，学生已经具备了如下基础：经过必修2中第三章的学习学生对有机物已经有了初步认识；本章的前三节内容也对有机物从不同的角度进行了介绍。本节内容正是在此基础之上学习系统的研究有机化合物的一般步骤和方法。本节内容共有三个大的知识点，一是有机化合物分离和提纯的方法，这一部分内容与必修一的内容关联性很强，在内容设置上相对简单一些；二是有机化合物分子式的确定，采用的是现代波谱技术，学生比较陌生；三是确定有机化合他子结构的方法，采用的也是现代的波谱技术，对这一部分学生更是不了解。本节教材中的内容既有原有知识的拓展，也有全新知识的探究和学习，学生求知的欲望强烈，所以这一节内容是一个很好激发学生兴趣的素材，在教学方法上多采用正面引导的方式，把学生的活动当作教学的主要形式。1.4.1研究有机化合物的一般步骤和方法评测练习1.某有机物在氧气中充分燃烧，生成等物质的量的水和二氧化碳。则该有机物的组成必须满足的条件是()A．分子中C、H、O的个数比为1∶2∶3B．分子中C、H的个数比为1∶2C．该有机物的相对分子质量为14D．该分子中肯定不含氧元素2.为测定某有机物的结构，用核磁共振仪处理后得到如图所示的核磁共振氢谱，则该有机物可能是()3.有机物X完全燃烧的产物只有二氧化碳和水，元素组成分析发现，该物质中碳元素的质量分数为60.00%，氢元素的质量分数为13.33%，它的核磁共振氢谱有4组明显的吸收峰。下列关于有机物X的说法不正确的是()A．含有C、H、O三种元素B．相对分子质量为60C．分子组成为C3H8OD．结构简式为CH3CHOHCH31.4.1研究有机化合物的一般步骤和方法课后反思学生的学习是一个积极主动建构的过程，而不是被动接受知识的过程，由于本节课学生已经在必修一学过了一些基本的物质分离和提纯的方法，因此对这一部分内容进行了回顾性的学习，在教学设计的时候把学习的重点引导到元素分析还波谱分析两个方面。通过展示波谱分析的图像，引起学生的求知欲，然后通过层层递进的方法使学生掌握研究有机化合物的一般步骤和方法，使学生增强了更加科学的研究精神。学生在课堂中的反映，大部分是比较好的，但是个别学生在老师的引导下完