2024年高考化学 实验全突破 专题18 有机化学实验教案

2024年高考化学实验全突破专题18有机化学实验教案授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容《2024年高考化学实验全突破专题18有机化学实验》

1.教材章节：有机化学实验

2.内容列举：

a.烃类化合物制备实验：包括石油的分馏、蒸馏实验，以及乙烯、乙炔的制备实验；

b.烃类化合物性质实验：探究甲烷、乙烯、乙炔等烃类化合物的性质，如燃烧反应、加成反应等；

c.醇、酚、醚类化合物制备实验：以乙醇、苯酚等为例，学习醇、酚、醚类化合物的制备方法；

d.醇、酚、醚类化合物性质实验：研究醇、酚、醚类化合物的性质，如氧化反应、取代反应等；

e.羧酸及其衍生物制备实验：学习乙酸、丙酸等羧酸的制备方法，以及酯化反应实验；

f.羧酸及其衍生物性质实验：探讨羧酸及其衍生物的性质，如酸性、中和反应、水解反应等；

g.胺类化合物制备实验：以苯胺为例，学习胺类化合物的制备方法；

h.胺类化合物性质实验：研究胺类化合物的性质，如取代反应、氧化反应等；

i.高分子化合物实验：了解常见高分子化合物的制备方法及其性质。核心素养目标本章节通过有机化学实验的教学，旨在培养学生的以下核心素养：

1.科学探究能力：通过烃类、醇酚醚类、羧酸及其衍生物、胺类化合物的制备与性质实验，使学生掌握实验操作技能，培养观察、分析、解决问题的能力；

2.实验设计与评价能力：培养学生根据实验目的，设计合理实验方案，对实验结果进行准确评价的能力；

3.绿色化学观念：在实验过程中，引导学生关注化学反应的环境影响，培养绿色化学观念；

4.创新思维：鼓励学生在实验中发现新现象，探索新知识，培养创新思维和科学精神；

5.团队合作与沟通能力：通过分组实验，培养学生团队合作精神，提高实验过程中沟通与交流的能力。教学难点与重点1.教学重点

（1）有机化合物的制备方法：本节课的核心内容之一是烃类、醇酚醚类、羧酸及其衍生物、胺类化合物的制备方法。教师应着重讲解各种化合物的制备原理、实验步骤及注意事项。

举例：烃类的制备实验中，乙烯的制备是通过乙醇的脱水反应，教师需强调反应条件、催化剂的选择等。

（2）有机化合物的性质实验：包括烃类、醇酚醚类、羧酸及其衍生物、胺类化合物的性质实验。教师应重点讲解各类化合物的典型性质，如燃烧反应、加成反应、氧化反应等。

举例：烃类的性质实验中，乙烯的加成反应是重点，教师需解释加成反应的机理，并举例说明。

（3）实验操作技能：培养学生熟练掌握实验基本操作，如蒸馏、回流、萃取等，并了解各种仪器的使用方法。

举例：在烃类化合物制备实验中，教师应强调分馏、蒸馏操作的注意事项，以及如何避免实验事故。

2.教学难点

（1）有机化学反应机理：学生对有机化学反应机理的理解是难点，如加成反应、消除反应、取代反应等。

举例：在讲解烃类的加成反应时，学生可能难以理解反应机理，教师可通过动画、模型等辅助教学手段进行讲解。

（2）实验操作技巧：学生在实验过程中可能难以掌握一些操作技巧，如回流操作、萃取分离等。

举例：针对回流操作，教师应详细讲解回流装置的搭建、温度控制等，并通过实际操作演示，使学生更好地掌握。

（3）实验现象的观察与评价：学生在观察实验现象时，可能难以把握关键点，对实验结果的评价也不够准确。

举例：在醇酚醚类化合物性质实验中，教师应引导学生关注氧化反应的颜色变化，并学会评价反应程度。

（4）实验安全与环保：学生在实验过程中可能忽视安全与环保问题，需要教师强调。

举例：教师应强调实验中涉及的有毒、易燃、易爆物质的安全操作，以及废弃物的正确处理方法。教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法

（1）讲授法：针对有机化学实验的基本原理、实验步骤及注意事项，采用讲授法进行教学，使学生在短时间内掌握核心知识。

（2）讨论法：针对实验现象、反应机理等问题，组织学生进行小组讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神。

（3）案例研究：选择具有代表性的有机化学实验案例，引导学生分析、讨论，提高学生的问题解决能力。

（4）项目导向学习：将学生分为不同的小组，每组负责一个实验项目，从实验设计、实验操作到实验报告撰写，培养学生独立思考和综合运用知识的能力。

2.设计具体的教学活动

（1）角色扮演：在实验操作环节，学生扮演实验员、观察员等角色，提高实验操作的规范性和观察现象的准确性。

（2）实验：组织学生进行烃类、醇酚醚类、羧酸及其衍生物、胺类化合物的制备与性质实验，让学生在实践中掌握有机化学知识。

（3）游戏：设计有机化学实验知识竞赛、实验操作接力等游戏，激发学生的学习兴趣，巩固所学知识。

3.确定教学媒体和资源的使用

（1）PPT：制作精美的PPT课件，展示实验原理、步骤、注意事项等，帮助学生直观地理解教学内容。

（2）视频：播放实验操作演示视频，使学生清晰了解实验操作细节，提高实验技能。

（3）在线工具：利用在线化学实验模拟软件，让学生在虚拟环境中进行实验操作，降低实验风险。

（4）实物模型：使用有机化合物分子模型，帮助学生形象地理解有机化合物的结构及反应机理。

（5）实验手册：编制有机化学实验手册，为学生提供详细的实验指导，方便学生预习和复习。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对有机化学实验的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道有机化学实验在日常生活中的应用吗？它如何影响我们的生活？”

展示一些有机化学实验的图片或视频片段，让学生初步感受实验的魅力和实际意义。

简短介绍有机化学实验的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.有机化学实验基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解有机化学实验的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解有机化学实验的定义，包括实验的主要类型和基本操作。

详细介绍有机化合物的制备方法、性质实验等，使用图表或示意图帮助学生理解。

通过实例或案例，让学生更好地理解有机化学实验的实际应用和操作步骤。

3.有机化学实验案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解有机化学实验的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的有机化学实验案例进行分析，如烃类、醇酚醚类、羧酸及其衍生物、胺类化合物的制备与性质实验。

详细介绍每个案例的背景、实验步骤、观察现象和意义，让学生全面了解有机化学实验的多样性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用有机化学实验解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论有机化学实验的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与有机化学实验相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对有机化学实验的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调有机化学实验的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括有机化学实验的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调有机化学实验在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用有机化学实验。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于有机化学实验的短文或报告，以巩固学习效果。知识点梳理1.烃类化合物

a.烷烃、烯烃、炔烃的定义及分类

b.烷烃、烯烃、炔烃的制备方法

-石油的分馏与蒸馏实验

-乙烯、乙炔的制备实验

c.烷烃、烯烃、炔烃的性质

-燃烧反应

-加成反应

-氧化反应

2.醇、酚、醚类化合物

a.醇、酚、醚的定义及分类

b.醇、酚、醚的制备方法

-乙醇的制备

-苯酚的制备

c.醇、酚、醚的性质

-氧化反应

-取代反应

-酚的显色反应

3.羧酸及其衍生物

a.羧酸、酯的定义及分类

b.羧酸、酯的制备方法

-乙酸的制备

-酯化反应

c.羧酸、酯的性质

-酸性

-中和反应

-水解反应

4.胺类化合物

a.胺的定义及分类

b.胺的制备方法

-苯胺的制备

c.胺的性质

-取代反应

-氧化反应

5.高分子化合物

a.常见高分子化合物的定义及分类

b.高分子化合物的制备方法

c.高分子化合物的性质及应用

6.有机化学实验基本操作

a.蒸馏

b.分馏

c.萃取

d.回流

e.仪器的使用与维护

7.有机化学反应机理

a.加成反应

b.消除反应

c.取代反应

d.氧化反应

8.实验安全与环保

a.有毒、易燃、易爆物质的安全操作

b.废弃物的正确处理方法

c.绿色化学观念重点题型整理1.烃类化合物的制备与性质

题型1：请写出实验室制备乙烯的方法及反应机理。

答案：实验室制备乙烯通常采用乙醇脱水反应，反应式为：

\[

\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH}\xrightarrow[\Delta]{\text{浓硫酸}}\text{CH}_2=\text{CH}_2\text{↑}+\text{H}_2\text{O}

\]

反应机理：乙醇在浓硫酸的催化下发生消除反应，生成乙烯。

题型2：请解释为什么可以通过点燃气体来判断其是否为乙烯或乙炔。

答案：乙烯和乙炔在点燃时，由于它们的碳氢比不同，燃烧的火焰颜色和明亮度也不同。乙烯燃烧时火焰较亮，且有轻微的爆鸣声；而乙炔燃烧时火焰明亮，伴有明显的爆鸣声。这是因为乙炔中的碳含量更高，燃烧时产生的热量更大。

题型3：请描述如何通过实验观察烷烃、烯烃、炔烃的加成反应。

答案：加成反应可以通过以下实验观察：

-将烯烃或炔烃与溴水混合，如果溶液颜色褪去，说明发生了加成反应。

-将烷烃与卤素单质（如氯气）在光照条件下反应，观察烷烃的加成反应。

题型4：请举例说明如何通过实验确定一个化合物的醇、酚、醚特性。

答案：可以通过以下实验确定化合物的醇、酚、醚特性：

-醇的氧化反应：将醇与酸性高锰酸钾溶液反应，如果溶液颜色褪去，说明化合物为醇。

-酚的显色反应：将酚与FeCl₃溶液混合，如果溶液颜色变深，说明化合物为酚。

-醚的取代反应：将醚与氢碘酸反应，如果生成碘代烷和醇，说明化合物为醚。

题型5：请解释酯化反应的机理，并给出一个实验室制备酯的例子。

答案：酯化反应是酸催化下的醇与羧酸或其衍生物发生取代反应的过程。反应机理如下：

\[

\text{RCOOH}+\text{R'OH}\xrightarrow[\Delta]{\text{浓硫酸}}\text{RCOOR'}+\text{H}_2\text{O}

\]

实验室制备酯的例子：制备乙酸乙酯，反应式为：

\[

\text{CH}_3\text{COOH}+\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH}\xrightarrow[\Delta]{\text{浓硫酸}}\text{CH}_3\text{COOCH}_2\text{CH}_3+\text{H}_2\text{O}

\]

2.有机化学实验操作与反应机理

题型1：请描述实验室中如何进行分馏操作，并说明其原理。

答案：分馏操作通过使用分馏塔，利用液体混合物中各成分的沸点差异来实现分离。原理是加热混合物，使其中沸点较低的成分先蒸发，然后冷凝收集，从而实现分离。

题型2：请解释为什么在进行蒸馏操作时需要加入沸石。

答案：沸石作为吸附剂，可以提供许多微小的孔道，这些孔道能够提供表面积，使液体更容易形成气泡，从而防止液体暴沸，保证蒸馏过程的安全和效率。

题型3：请描述如何通过实验观察羧酸的酸性。

答案：可以通过以下实验观察羧酸的酸性：

-使用酸碱指示剂（如酚酞）滴定羧酸溶液，观察颜色变化来判断酸性强弱。

-将羧酸与碱（如NaOH）反应，观察是否产生盐和水，以及反应的剧烈程度。

题型4：请解释胺类化合物的取代反应，并给出一个实验室制备胺的例子。

答案：胺类化合物的取代反应是指胺中的氢原子被其他官能团取代的反应。例如，苯胺的制备：

\[

\text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2+\text{HNO}_3\rightarrow\text{C}_6\text{H}_5\text{NO}_2+\text{H}_2\text{O}

\]

实验室制备胺的例子：通过硝基苯与氢气在催化剂作用下的还原反应制备苯胺。

题型5：请描述高分子化合物制备过程中常见的聚合反应类型，并举例说明。

答案：高分子化合物制备过程中常见的聚合反应类型有加成聚合和缩合聚合。

-加成聚合：如乙烯的聚合反应生成聚乙烯。

-缩合聚合：如己二酸与己二胺的缩聚反应生成聚酰胺（尼龙）。作业布置与反馈1.作业布置：

-请学生根据烃类、醇酚醚类、羧酸及其衍生物、胺类化合物的制备与性质实验，撰写实验报告，包括实验原理、步骤、观察现象和结论。

-让学生选择一种高分子化合物，了解其制备方法、性质及应用，并撰写一份简短的报告。

-设计一道有机化学实验题目，要求学生根据所学知识，设计实验方案，并预测实验结果。

-让学生根据课堂讲解，绘制有机化学反应机理图，如加成反应、消除反应、取代反应等。

2.作业反馈：

-对学生的实验报告进行批改，重点关注实验原理的理解、实验步骤的准确性、观察现象的描述和结论的合理性。

-对学生的高分子化合物报告进行批改，关注学生对高分子化合物制备方法、性质及应用的了解程度。

-对学生设计的有机化学实验题目进行批改，关注实验方案的合理性、实验结果的预测准确性。

-对学生绘制的有机化学反应机理图进行批改，关注学生对反应机理的理解程度。

在批改作业时，教师应及时指出学生存在的问题，并给出具体的改进建议。例如，对于实验报告中实验原理理解不准确的问题，教师可以指出相关概念和原理，并给出具体的解释和说明。对于实验步骤不准确的问题，教师可以指出正确的实验步骤，并解释为什么这些步骤是必要的。对于观察现象描述不清楚的问题，教师可以提供更详细的描述方法，并强调观察现象的重要性。对于结论不合理的问题，教师可以指出正确的结论，并解释为什么这些结论是合理的。对于高分子化合物报告中制备方法、性质及应用了解不全面的问题，教师可以提供更多的相关信息，并强调高分子化合物在实际应用中的重要性。对于设计的有机化学实验题目中实验方案不合理的问题，教师可以提供更合理的实验方案，并解释为什么这些方案是有效的。对于绘制的有机化学反应机理图中反应机理理解不准确的问题，教师可以提供更准确的反应机理图，并解释为什么这些机理图是正确的。教学反思与改进-课后与学生进行交流，了解他们对本节课教学内容的理解和掌握情况，特别是对有机化学实验的操作技能和反应机理的理解。

-收集学生的实验报告，评估他们对实验原理、步骤、观察现象和结论的