专题5第三单元有机合成设计(教学设计)新教材2023-2024学年高中化学选择性必修3（苏教版2019）

专题5第三单元有机合成设计(教学设计)新教材2023-2024学年高中化学选择性必修3（苏教版2019）主备人备课成员教学内容分析1.本节课的主要教学内容是《高中化学选择性必修3（苏教版2019）》专题5第三单元的有机合成设计，主要包括有机化合物的合成路径设计、合成反应条件的优化以及合成过程中的原子经济性和绿色化学原则。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课将运用学生已学习的有机化合物的基本结构、性质和反应类型，结合有机合成原理，让学生学会如何设计有机合成路径，以及如何根据反应条件和原子经济性原则优化合成过程。同时，本节课还将强调绿色化学原则，使学生在掌握有机合成设计的同时，注重环保和可持续发展。核心素养目标培养学生科学探究与创新意识，通过有机合成设计的学习，提高学生运用化学知识解决实际问题的能力；发展学生的宏观辨识与微观探析素养，使其能够从分子层面理解有机合成反应的机理；强化学生的证据推理与模型认知，学会基于实验数据和理论分析进行有机合成路径的优化；同时，培育学生的科学态度与社会责任，让学生认识到绿色化学在有机合成中的重要性，并能够在实际操作中遵循环保原则。教学难点与重点1.教学重点

-有机合成路径的设计：重点讲解如何根据目标分子的结构特点选择合适的起始原料和反应步骤，例如，通过示例讲解由简单烯烃通过加成反应和消除反应构建复杂分子的路径。

-绿色化学原则的应用：强调在合成过程中减少废物产生、提高原子经济性的策略，如使用催化反应、无溶剂反应等，通过案例分析让学生理解其具体应用。

-实验条件的优化：教授学生如何通过实验条件的调整来提高产率和选择性，例如，通过改变温度、压力、溶剂和催化剂来影响反应速率和产物的纯度。

2.教学难点

-反应机理的理解：学生可能难以理解有机反应的微观过程，如亲电加成、亲核取代等反应机理，需要通过动画模拟或实际实验数据来帮助学生形成直观印象。

-合成策略的灵活性：学生在设计合成路径时可能会遇到如何灵活运用不同反应类型的问题，需要通过大量例题和练习来培养学生在不同情境下的应用能力。

-实际操作的挑战：学生可能在实验室操作中遇到困难，如准确控制反应条件、使用复杂仪器等，需要通过现场演示和实操练习来克服这些难点。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与手段1.教学方法

-讲授法：通过系统讲解有机合成设计的基本原理和方法，为学生提供扎实的理论基础。

-讨论法：组织学生分组讨论具体的合成路径案例，促进学生的思考交流和批判性思维。

-实验法：结合实验演示和学生的动手实验，让学生在实践中理解有机合成反应的实质和条件。

2.教学手段

-多媒体设备：使用PPT展示有机合成路径图和反应机理，增强学生的直观理解。

-教学软件：利用化学模拟软件，让学生在虚拟环境中尝试合成设计，提高操作的互动性和趣味性。

-网络资源：引导学生利用网络资源查阅相关资料，扩展知识面，增强自主学习能力。教学过程1.导入新课

-我会通过提问方式引导学生回顾已学的有机化合物的基本知识，例如：“同学们，我们之前学习了哪些类型的有机反应？这些反应在有机合成中有什么作用？”

-接着，我会简要介绍本节课的主题：“今天我们将学习如何利用这些有机反应来设计合成路径，这就是我们今天要学习的有机合成设计。”

2.理论讲解

-我会详细介绍有机合成设计的基本概念、原则和方法，包括选择合适的起始原料、设计合理的反应步骤等。

-通过展示一些典型的有机合成案例，我会解释每个步骤的选择理由和预期结果，让学生理解有机合成设计的思路。

-在讲解过程中，我会不断提问，如：“同学们，你们认为这个反应为什么选择这个原料？这个步骤的目的是什么？”以激发学生的思考。

3.合成路径设计实践

-我会给出一个具体的有机合成目标分子，让学生分组讨论并设计出一条合理的合成路径。

-每个小组需要考虑反应的可行性、经济性和环保性，并在黑板上展示他们的设计思路。

-我会逐一评价每个小组的设计，并提供反馈，如：“这个小组考虑到了反应的经济性，但似乎没有考虑到原子的利用率，我们如何改进？”

4.实验条件优化探讨

-接下来，我会引导学生讨论如何通过改变实验条件来优化合成过程，包括温度、压力、溶剂和催化剂的选择。

-我会提供一个实验案例，让学生分析不同的实验条件对反应结果的影响，并讨论如何改进。

-学生需要根据实验数据和理论分析，提出他们的优化建议。

5.绿色化学原则的应用

-然后，我会讲解绿色化学原则在有机合成设计中的重要性，并给出一些遵循绿色化学原则的合成案例。

-学生需要思考如何在他们的设计中融入绿色化学原则，并分享他们的想法。

-我会总结学生的建议，并强调绿色化学在现代社会中的重要性。

6.实验演示与实操

-我会在实验室进行一个简单的有机合成实验演示，展示如何操作和观察反应。

-然后，我会让学生分组进行实验操作，亲身体验有机合成的过程。

-在实验过程中，我会巡回指导，帮助学生解决遇到的问题，并确保实验安全。

7.总结与反馈

-实验结束后，我会组织学生回顾本节课的主要内容，并让他们分享他们在实验中的体会和收获。

-我会总结本节课的重点，强调有机合成设计的关键要素，并给出一些课后思考题，如：“如何设计一个更加环保的有机合成路径？”

-最后，我会收集学生对本节课的反馈，以便于我改进未来的教学。

8.课后作业布置

-我会布置一些课后作业，包括设计一个有机合成路径的练习题，以及阅读相关的科学文章，以加深学生对有机合成设计的理解。

-学生需要在下一堂课前提交作业，并准备好讨论他们在作业中的发现和问题。学生学习效果学生学习效果体现在以下几个方面：

1.知识掌握：学生能够熟练掌握有机合成设计的基本原理和方法，包括选择合适的起始原料、设计合理的反应步骤等。通过本节课的学习，学生能够理解有机合成路径设计的重要性，并能够运用所学知识解决实际问题。

2.思维能力：学生在设计合成路径的过程中，能够灵活运用不同类型的有机反应，提高了他们的创新意识和科学探究能力。他们能够基于实验数据和理论分析，提出合理的合成策略，并对现有的合成方法进行优化。

3.实践技能：通过实验演示和动手操作，学生掌握了有机合成实验的基本技能，包括反应条件的控制、仪器的使用等。他们在实验中能够严格遵守安全规程，提高了实验操作的规范性和准确性。

4.绿色化学意识：学生理解了绿色化学原则在有机合成中的重要性，并在设计合成路径时能够考虑到环保和可持续发展。他们能够提出减少废物产生、提高原子经济性的策略，体现了对社会责任的认识。

5.学习习惯：学生在学习过程中养成了主动探究和合作学习的习惯。他们在分组讨论中积极交流，相互学习，提高了团队协作能力。同时，学生能够按时完成课后作业，对所学知识进行巩固和拓展。

6.知识应用：学生能够将所学知识应用到实际的有机合成问题中，如药物合成、材料制备等。他们能够根据目标分子的结构特点，设计出合理的合成路径，并将理论应用到实验中，验证合成策略的有效性。

7.学术素养：学生在阅读相关科学文章和文献后，能够理解并评价有机合成领域的最新研究成果。他们能够撰写科研报告，提出自己的见解，培养了学术研究和论文写作的能力。

8.自我反思：学生在学习过程中不断进行自我反思，能够识别自己的不足，并通过与同学和老师的交流，不断改进学习方法，提高学习效率。反思改进措施（一）教学特色创新

1.在教学过程中，我尝试引入了更多的实际案例，将理论与实际有机结合起来，使学生能够更好地理解有机合成设计在实际应用中的重要性。

2.我采用了分组讨论和实验操作相结合的教学方式，鼓励学生动手实践，增强他们的实验技能和团队合作能力。

（二）存在主要问题

1.在教学管理方面，我发现对于学生的学习进度把握不够精细，导致部分学生在某些知识点上存在漏洞。

2.在教学组织方面，课堂互动虽然充分，但有时候学生对讨论主题的理解不够深入，讨论效果不尽如人意。

3.在教学方法上，我意识到对于一些抽象的概念和复杂的反应机理，我的解释可能不够清晰，影响了学生的学习效果。

（三）改进措施

1.为了更好地管理学生的学习进度，我计划制定更加详细的学习计划，并在每个学习阶段结束后进行小测验，及时发现并填补学生的知识漏洞。

2.在教学组织上，我将提前为学生提供相关的背景资料和阅读材料，帮助他们更好地准备讨论主题，同时也会在讨论中加入更多的问题引导，确保讨论的深度。

3.针对教学方法的不足，我计划制作更多的教学辅助材料，如动画演示、互动式教学软件等，以更直观的方式展示复杂的反应机理，帮助学生理解难点。

4.我还会考虑增加与企业的合作，邀请行业专家来校进行讲座或实习指导，让学生了解有机合成设计在工业中的应用，增强他们的实践能力和就业竞争力。

5.最后，我会定期收集学生的反馈，根据他们的意见和建议调整教学策略，确保教学活动更加贴近学生的需求，提高教学效果。典型例题讲解例题1：设计一个由乙烯合成1-溴乙烷的有机合成路径，并解释你的设计思路。

解答：首先，乙烯可以通过与氢溴酸（HBr）的加成反应生成溴乙烷。因此，合成路径为：乙烯→HBr加成→1-溴乙烷。

例题2：给出一个含有两个不同官能团的有机分子，设计一个合成路径，将其中一个官能团转化为另一个官能团。

解答：假设我们有一个分子含有醇和烯烃官能团，我们想要将醇官能团转化为醚官能团。合成路径可能为：醇→醇的脱水反应→烯烃→烯烃的氧化反应→醚。

例题3：考虑绿色化学原则，设计一个由苯合成苯酚的合成路径。

解答：一个符合绿色化学原则的合成路径是使用苯的硝化反应生成硝基苯，然后通过还原反应得到苯胺，最后通过苯胺的氧化反应得到苯酚。这个路径避免了使用有毒的试剂和产生了较少的废物。

例题4：设计一个由甲苯合成对甲基苯甲酸的合成路径。

解答：甲苯可以通过硝化反应生成对硝基甲苯，然后通过还原反应得到对甲基苯胺，最后通过硝基化合物的氧化反应得到对甲基苯甲酸。

例题5：考虑催化剂的使用，设计一个由环己烯合成环己烷的合成路径。

解答：环己烯可以在催化剂的作用下通过氢化反应转化为环己烷。合成路径为：环己烯→催化氢化→环己烷。

这些例题都是围绕有机合成设计的基本概念和原则，旨在帮助学生理解和应用所学知识。通过解答这些例题，学生可以加深对有机合成反应类型、反应条件和绿色化学原则的理解。板书设计①有机合成设计的基本概念

-有机合成：将简单的有机分子转化为复杂的有机分子的过程。

-设计原则：经济性、选择性、原子经济性、环保性。

②有机合成反应类型及条件

-加成反应：烯烃的加成、炔烃的加成。

-取代反应：卤代烃的取代、醇的取代。

-消除反应：醇的脱水、卤代烃的脱卤。

③绿色化学原则在有机合成中的应用

-减少废物产生：优化反应路径，提高原子利用率。

-使用无害或毒性较低的试剂：选择环保的溶剂和催化剂。

-提高能源效率：选择能量消耗低的反应条件。教学评价与反馈1.课堂表现：学生在课堂上的表现积极，能够认真听讲并积极参与讨论。在讲授有机合成设计的基本概念和原则时，学生能够主动提问，展示出对知识点的兴趣和好奇心。在实验演示环节，学生观察仔细，能够准确记录实验现象。

2.小组讨论成果展示：在小组讨论环节，学生能够有效地分工合作，共同探讨有机合成路径的设计。各小组在展示成果时，能够清晰地阐述他们的设计思路和考虑因素，展示出良好的团队协作能力和创新思维。

3.随堂测试：通过随堂测试，我发现大多数学生能够掌握本节课的核心知识点，如有机合成反应类型、设计原则和绿色化学原则。但仍有少数学生对某些复杂反应机理的理解不够深入，需要在今后的教学中加强辅导。

4.作业完成情况：学生提交的课后作业普遍质量较高，能够结合所学知识设计出合理的有机合成路径。但在某些细节上，如反应条件的优化和原子经济性的考虑，