广东省高中化学 3.1 有机化合物的合成 第三课时 有机合成路线的设计教案 鲁科版选修5

广东省高中化学3.1有机化合物的合成第三课时有机合成路线的设计教案鲁科版选修5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材分析“广东省高中化学3.1有机化合物的合成第三课时有机合成路线的设计教案鲁科版选修5”这一章节主要介绍了有机合成路线的设计。内容涵盖了有机合成路线的策略、有机合成反应的选择以及有机合成实验操作等。通过本章节的学习，学生应掌握有机合成路线的设计方法，了解有机合成实验的基本操作，提高解决实际问题的能力。

本章节与前两章节内容紧密相连，是对有机化合物合成知识的进一步拓展和应用。在学习本章节时，学生需要具备一定的有机化学基础知识，如有机化合物的结构、性质和反应类型等。同时，本章节内容也与高中化学课程标准中关于有机化学部分的要求相符合，有助于提高学生的科学素养和实验技能。核心素养目标本章节的教学旨在培养学生的科学探究与创新意识，提高学生的科学思维能力，强化学生对有机化学知识的理解与应用。通过有机合成路线的设计，学生能够培养问题解决能力，学会运用科学的方法和思维去解决实际问题。同时，通过对有机合成实验的操作，学生能够增强实验技能，掌握实验基本操作方法，培养实验观察与分析问题的能力。此外，本章节的学习也有助于提升学生的团队合作意识，培养学生的沟通与交流能力。重点难点及解决办法重点：

1.有机合成路线的设计方法

2.有机合成反应的选择

3.有机合成实验操作技能

难点：

1.有机合成路线的策略选择

2.有机合成反应条件的判断

3.实验操作中的安全性和准确性

解决办法：

1.通过案例分析和讨论，引导学生掌握有机合成路线的设计方法。

2.通过实验演示和分组实验，让学生熟悉有机合成反应的选择和操作。

3.加强实验安全教育，培养学生严谨的实验态度和准确的操作技能。教学资源1.软硬件资源：多媒体教学设备、投影仪、白板、实验仪器和药品等。

2.课程平台：学校教学管理系统、网络教学资源库等。

3.信息化资源：教学课件、视频教程、在线讨论区等。

4.教学手段：讲授法、案例分析法、实验操作法、小组讨论法等。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对有机合成路线设计的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道什么是有机合成路线设计吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于有机合成路线设计的图片或视频片段，让学生初步感受有机化学的魅力或特点。

简短介绍有机合成路线设计的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.有机合成基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解有机合成路线设计的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解有机合成路线设计的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍有机合成路线设计的组成部分或功能，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合成路线设计在实际应用或作用。

3.有机合成案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解有机合成路线设计的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的有机合成路线设计案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解有机合成路线设计的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用有机合成路线设计解决实际问题。

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合成路线设计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合成路线设计的认识和理解。

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，强调有机合成路线设计的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括有机合成路线设计的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调有机合成路线设计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合成路线设计。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于有机合成路线设计的短文或报告，以巩固学习效果。教学资源拓展1.拓展资源：

-相关学术论文和期刊：提供一些关于有机合成路线设计的学术论文和期刊，让学生了解该领域的最新研究成果和进展。

-在线课程和讲座：推荐一些在线课程和讲座，如MOOC平台上的有机合成路线设计课程，让学生进一步深入学习相关知识。

-实验指导书和视频：提供一些实验指导书和操作视频，帮助学生更好地理解有机合成路线设计的实验操作过程。

-学习软件和工具：推荐一些学习软件和工具，如有机化学结构绘图软件，让学生更好地绘制和理解有机化合物的结构。

2.拓展建议：

-鼓励学生阅读相关学术论文和期刊，了解有机合成路线设计的最新研究进展，提高学生的学术素养。

-引导学生参加在线课程和讲座，让学生通过自学的方式进一步深入学习有机合成路线设计的相关知识。

-让学生观看实验指导书和操作视频，帮助学生更好地掌握有机合成路线设计的实验操作技能。

-指导学生使用学习软件和工具，让学生更好地绘制和理解有机化合物的结构，提高学生的学习效果。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.有机合成路线设计的概念和重要性。

2.有机合成路线设计的策略和步骤。

3.有机合成反应的选择和条件判断。

4.有机合成实验操作的基本技能和安全注意事项。

当堂检测：

1.请简述有机合成路线设计的概念和重要性。

2.请列举三种常用的有机合成路线设计策略。

3.在进行有机合成反应时，如何选择合适的反应条件和试剂？

4.请描述实验操作中的安全注意事项。

参考答案：

1.有机合成路线设计是有机合成过程中的重要一步，它涉及到选择合适的合成路径和反应条件，以达到目标产物的最优产率和纯度。有机合成路线设计对于提高合成效率、减少副产物生成、降低成本等方面具有重要意义。

2.常用的有机合成路线设计策略包括：逆合成分析、有机合成路径的设计、绿色合成等。逆合成分析是通过分析目标产物的结构，逆向设计出合成路线；有机合成路径的设计是根据目标产物的结构和性质，选择合适的合成路径；绿色合成是指在有机合成过程中尽可能减少对环境的影响，选择环保的合成方法和试剂。

3.在进行有机合成反应时，选择合适的反应条件和试剂需要考虑目标产物的需求、反应的可行性和效率、副产物的生成等因素。需要根据具体的反应类型和反应物的性质，选择合适的催化剂、溶剂、温度、压力等反应条件，以及选择合适的试剂，以达到目标产物的最佳产率和纯度。

4.实验操作中的安全注意事项包括：佩戴实验室服装和手套，使用安全眼镜和面罩；按照实验步骤和操作规程进行实验，注意操作的准确性和规范性；使用实验仪器和设备时，注意正确的使用方法和维护保养；处理化学试剂时，注意其物理和化学性质，避免发生意外反应；在实验室中保持整洁和有序，避免发生意外事故。典型例题讲解1.例题一：设计一条合成路线，将以下化合物转化为目标产物。

化合物：CH3-CH2-CH2-CH2-CH3

目标产物：CH3-CH2-CH2-CH(OH)-CH3

解答：

首先，我们需要在化合物中引入一个羟基（-OH）。可以选择使用氧化反应来实现这一转化。一个常用的氧化剂是KMnO4。因此，可以将化合物与KMnO4反应，得到以下中间体：

CH3-CH2-CH2-CH(OH)-CH3

CH3-CH2-CH2-CH(OAc)-CH3

最后，我们需要将acetyl保护的羟基还原为羟基。可以使用还原剂如LiAlH4来实现这一转化。得到目标产物：

CH3-CH2-CH2-CH(OH)-CH3

2.例题二：设计一条合成路线，将以下化合物转化为目标产物。

化合物：CH3-CH2-CH2-CH2-CH3

目标产物：CH3-CH2-CH2-CH(CH3)2

解答：

首先，我们需要在化合物中引入一个异丙基（-CH(CH3)2）。可以选择使用SN2反应来实现这一转化。一个常用的试剂是PBr3。因此，可以将化合物与PBr3反应，得到以下中间体：

CH3-CH2-CH2-CH(Br)-CH3

CH3-CH2-CH2-CH(CH3)2

3.例题三：设计一条合成路线，将以下化合物转化为目标产物。

化合物：CH3-CH2-CH2-CH2-CH3

目标产物：CH3-CH2-CH2-CH2-CHO

解答：

首先，我们需要在化合物中引入一个醛基（-CHO）。可以选择使用氧化反应来实现这一转化。一个常用的氧化剂是PCC（pyridiniumchlorochromate）。因此，可以将化合物与PCC反应，得到以下中间体：

CH3-CH2-CH2-CH2-CHO

得到中间体后，我们已经实现了目标产物的转化。

4.例题四：设计一条合成路线，将以下化合物转化为目标产物。

化合物：CH3-CH2-CH2-CH2-CH3

目标产物：CH3-CH2-CH2-CH2-COOH

解答：

首先，我们需要在化合物中引入一个羧基（-COOH）。可以选择使用氧化反应来实现这一转化。一个常用的氧化剂是KMnO4。因此，可以将化合物与KMnO4反应，得到以下中间体：

CH3-CH2-CH2-CH2-COOH

得到中间体后，我们已经实现了目标产物的转化。

5.例题五：设计一条合成路线，将以下化合物转化为目标产物。

化合物：CH3-CH2-CH2-CH2-CH3

目标产物：CH3-CH2-CH2-CH2-C≡CH

解答：

首先，我们需要在化合物中引入一个三键（-C≡CH）。可以选择使用Dehydrohalogenation反应来实现这一转化。一个常用的试剂是NaNH2。因此，可以将化合物与NaNH2反应，得到以下中间体：

CH3-CH2-CH2-CH2-C≡CH

得到中间体后，我们已经实现了目标产物的转化。教学反思与改进在完成了有机合成路线设计这一章节的教学后，我进行了一些反思，以评估教学效果并识别需要改进的地方。以下是我的一些反思和改进措施。

首先，我发现学生在理解有机合成路线设计的概念和步骤方面存在一定的困难。在未来的教学中，我计划通过更多的实例和案例来帮助学生更好地理解这些概念和步骤。例如，我会选择一些具体的有机合成路线设计案例，让学生分析并理解这些案例中的关键步骤和策略。

其次，我发现学生在进行有机合成反应的选择和条件判断时也存在一定的困难。为了帮助学生更好地理解这些选择和判断，我计划提供更多的实验指导和参考资料。我会为学生提供一些实验指导书和操作视频，让他们更好地理解有机合成反应的选择和条件判断。

此外，我还发现学生在进行有机合成实验操作时存在一定的困难。为了提高学生的实验操作技能和安全意识，我计划在实验课程中提供更多的指导和培训。我会为学生提供一些实验操作培训和演示，让他们更好地掌握有机合成实验的操作方法和注意事项。

最后，我认为在课堂讨论和小组活动中，学生们的参与度不高。为了提高学生的参与度和积极性，我计划在未来的教学中提供更多的讨论题目和案例。我会选择一些与有机合成路线设计相关的话题，让学生进行小组讨论和分享。内容逻辑关系①有机合成路线设计的概念和重要性

-有机合成路线设计是有机合成过程中的重要一步，涉及到选择合适的合成路径和反应条件，以达到目标产物的最优产率和纯度。

-有机合成路线设计对于提高合成效率、减少副产物生成、降低成本等方面具有重要意义。

②有机合成路线设计的策略和步骤

-有机合成路线设计的策略包括逆合成分析、有机合成路径的设计、绿色合成等。

-逆合成分析是通过分析目标产物的结构，逆向设计出合成路线；有机合成路径的设计是根据目标产物的结构和性质，选择合适的合成路径；绿色合成是指在有机合成过程中尽可能减少对环境的影响，选择环保的合成方法和试剂。

③有机合成实验操作的基本技能和安全注意事项

-有机合成实验操作的基本技能包括正确使用实验仪器和设备、准确进行实验操作、处理化学试剂等。

-实验操作中的安全注意事项包括佩戴实验室服装和手套、使用安全眼镜和面罩、按照实验步骤和操作