人教版高中化学必修2《来自石油和煤的两种基本化工原料苯》说课稿2套.docx
- 文档编号:16923647
- 上传时间:2023-07-19
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:70.23KB
人教版高中化学必修2《来自石油和煤的两种基本化工原料苯》说课稿2套.docx
《人教版高中化学必修2《来自石油和煤的两种基本化工原料苯》说课稿2套.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《人教版高中化学必修2《来自石油和煤的两种基本化工原料苯》说课稿2套.docx(15页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
人教版高中化学必修2《来自石油和煤的两种基本化工原料苯》说课稿2套
《来自石油和煤的两种基本化工原料》说课稿
我说课的内容是人教版《高中化学实验教材(必修2)》中《来自石油和煤的两种基本化工原料》的第二课时《苯》
一、教材分析
苯是化工生产与日常生活中应用广泛的一种原料和溶剂,它具有烃类物质的典型性质。
从化学学科发展的历史角度分析,苯分子结构的探究过程正是化学经典结构理论不断发展的历史,这也使得本部分内容在方法论层面上具有了广泛的借鉴意义。
对于学生而言,通过甲烷、乙烯的学习已经了解了碳碳单键、双键所具有的性质,初步意识到有机物分子结构与化学性质间存在一定联系,苯的分子结构与化学性质的学习能够加深他们对这一联系的认识并形成探究有机物性质科学的方法,为下一步继续学习两种生活中常见的有机物——乙醇和乙酸提供理性基础。
可以说本节内容无论是从知识还是方法的维度上,都在教材体系中起着重要的承上启下的作用。
值得注意的是,新教材中将苯的内容放在必修课本中讲授,而将具有更高统摄性的同分异构等理论知识改放入选修课本,体现了本节内容的基础性、广泛性,说明它是大多数将来即使不从事化学专业学习的学生也应具有的必备知识。
从这一观念变革分析,教师的教学设计应突出苯的实验教学以及性质与结构的关系上,而不是以更深奥的结构理论为基础建构教学体系。
基于以上分析,通过本课的学习,学生的认知结构应将发生以下变化:
二、教学目标
知识技能:
掌握苯的主要物理性质与化学性质,并用以解释苯在试验与生活中的用途;能够根据已有知识对苯分子结构、可能具有的性质提出多种假设,并设计实验加以证实或证伪;认识有机物分子结构与性质之间的关系。
过程方法:
在多种形式的探究活动中表现出猜想与假设、制定计划、收集证据、解释结论、表达与交流等的合理运用,并能提出具有意义的探究性问题。
情感态度价值观:
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,从而理解科学的实质。
为达到以上教学目标,教学中应注重解决的重点与难点如下:
三、教学重点与难点
经历了一段时间高中化学学习后,学生已经具备了有机物成键的基础理论知识和通过实验研究物质化学性质的经验认识,这样本节的教学重点应不在于单纯的物质性质研究或分子结构的认知,这种二元分离的研究方式也无助于学生科学世界观的形成。
从满足公民基本科学素养形成和后续内容学习的角度分析,本节重点放在通过探究的方法掌握苯的性质、结构及他们的相互关系更为适切。
鉴于高一学生理性思维水平尚不成熟,不能灵活应用演绎、归纳、类比等科学方法,掌握学习有机物的规律和研究方法并上升为理论水平将成为本课的难点。
四、教法分析:
根据上述分析,本课的教学没有按照教材的顺序进行设计,而是以探究苯的物理性质为切入点,以苯的研究史为线索并加以适当取舍加工、以物理性质——结构——化学性质——用途为顺序进行教学活动的安排。
具体设计思路是:
以苯的研究史为线索,通过创设情景产生问题,让学生经过多种形式的实验得出苯的物理性质,并进一步沿着科学家的历史轨迹探究苯的分子结构、化学性质及其关系。
整个教学过程以问题的不断发现与解决为框架,学生在其中达成知识、方法、价值观相统一的教学目标。
五、教学程序
学习任务一、通过对实验装置及数据分析,得出苯的分子式
教师展示李比希测定有机物组成的装置图(见演示文稿——定量分析碳氢的仪器示意图)及相关数据,学生解释各装置的主要用途并选取合适的数据推演出苯的结构式。
{阐释]较之通常的由古代或现代的石油工业中苯的用途引入课题,本方法似乎较为学科化,不能引发学生兴趣。
但对于逻辑思维渐渐形成的高一下半段学生而言,他们已不仅仅满足于蜻蜓点水似的情境引入;同时在前一节《乙烯》的教学设计中已经应用了相似的日常生活引入课题方法,再次使用会出现重复。
而由化学实验复演引入,既突出了实验的学科意义,又反映学生问题解决能力,为下面本课的实验探究方法作铺垫,这就使情境更具全程性意义。
学习任务二、通过生活常识与必要的化学实验,归纳总结出苯的主要物理性质
教师:
展示苯的样品,请同学叙述苯在日常生活中的主要用途,推测它可能的物理性质并设计必要的实验加以验证。
学生活动1:
观察苯的样品并描述其颜色、状态、气味、沸点等;
学生活动2:
将苯与水互溶并再分别加入液溴、高锰酸钾溶液,观察现象。
总结出苯的水溶性和密度比较、对其他一些常见溶质的溶解能力。
{阐释]通过这一环节活动,目的不仅仅在于以系统方式了解苯的物理性质,更在于为以实验探究化学性质的活动做好思想上、方法的准备。
即教学中不但知识的获取是由易到难的过程,科学方法的形成也应该是一个螺旋上升的过程。
学习任务三、根据苯的化学式,推测它可能的结构并设计实验加以验证。
学生活动1:
将苯分子式与乙烯等比较,预测其在空气中燃烧的现象并实验证明;
学生活动2:
根据化学式和结构理论设计出苯分子各种可能的结构并写出相互交流;
学生活动3:
在各人提出的结构式基础上试图用实验对自己的假说提供证明或对他人的理论进行证伪;
学生活动结果1:
学生运用已有的经典结构理论设计出多种苯分子结构图:
(演示文稿中以立体图显示)
(a)链状结构1(b)链状结构2
(c)立体结构1(d)立体结构2(e)环状结构1(f)环状结构2
学生活动结果2:
利用苯与水分层而溶于有机溶剂的实验证明苯环的非极性;
苯通入酸性高锰酸钾溶液或溴水中不能使两种溶液褪色证明苯环中没有单纯的双键。
{阐释]由于学生已经具有了相关的化学键初步知识、空间想象能力以及前面教学设计活动中体现出的实证思维,这里的学生自主探究过程既是知识获取的迁移,也体现了学习方式的转变。
最终学生将注意力集中到(d)立体结构2和(e)环状结构1上。
学习任务四、教师提出新的矛盾——苯的邻位二卤代物仅有一种;教师展示现代公认的苯分子结构。
学生活动1、对上述两种结构再次提出异议并阐述理由;
学生活动2、对现代苯分子结构进行描述、并对其科学性提出论证证据;
学生活动3、观看隧道扫描、x射线衍射等现代技术下的苯分子结构图。
{阐释]这一部分属于完善性质的学习任务,由于学生缺乏相应同分异构知识,教师可提供适当帮助并以使教学停留在较浅层次上,仅仅作为一种介绍性方法和必要的了解知识。
这样也使得教学构成显得张弛有度,激发、调节学生学习过程。
学习任务五、结合具体实例——苯的溴代、硝化、加氢(演示文稿动画演示)——学习苯“易取代、难加成”的化学性质。
学生活动、通过预测、观看模拟动画、完成化学反应等方法学习化学性质。
{阐释]尽管这一部分是本节内容的重点,但由于物质化学性质的直观性、上述学习过程中的关联性以及这部分内容本身的教学要求较低,故不必花过多时间,可在后续的知识应用中加以完善。
学习任务六——巩固练习
学生活动1、预测苯和水的混合物中加入以小块钠,会有哪些现象并解释原因;
学生活动2、观察一个苯溴代反应的装置图(演示文稿动画演示),说明各仪器的用途、整套装置的优点。
对有兴趣的学生,本节课的作业可尝试设计更好的苯溴代装置。
[阐释]由于新教材的编排特点,使得本节课的巩固训练重点不应再放在苯化学反应前后结构变化、同分异构等内容上。
故我设计一组以实验为主的练习,既弥补了苯的溴代、加成反应中缺少实验的遗憾,也能体现本节内容基础性的特点。
同时通过这种具体实例渗透,对将来选修《化学与实验》模块的学生无疑是有所裨益的。
六、板书设计展示即可
总之,本节课我准备突出学习内容的基础性、学生学习方式的探究性、学习方法的多样性,以次完成教学任务。
《来自石油和煤的两种基本化工原料——苯》说课
一、教材分析
(一)教材的地位和作用:
苯是新课程人教版高中化学必修2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》第二课时内容。
初中化学简单介绍了解甲烷、乙醇、乙酸等有机化合物,在高一也刚刚重点学习了饱和烃代表物甲烷和不饱和烃烯烃的代表物乙烯的结构和性质。
可以说苯是高中化学必修阶段有机化合物的学习由链烃向环烃的的转折,学习了本节内容之后,有机化合物烃的知识将较为完整。
苯分子结构的研究发现是科学史上的重要一页,是进行科学探究很好的素材,其分子结构中独特的化学键决定了苯独特的化学性质---兼有饱和烃和不饱和烃的性质。
在对苯分子结构进行教学时,充分发挥现代教育技术的优势,让学生掌握在有机物学习中,一定要抓住结构决定性质这一普遍规律。
通过本节的学习,一方面,可以加深对苯分子结构和性质的理解,为将来进一步学习选修5《有机化学基础》打下坚实的基础;另一方面也可为后面的乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质等有机物的学习积累好的学习方法。
(二)教学目标
1、知识与技能目标:
了解苯的物理性质和用途,理解苯独特的分子结构,掌握苯的主要化学性质。
2、过程与方法目标:
引导学生以科学假说的方法研究苯分子的结构,了解科学研究所应遵循的一般方法。
通过苯分子结构及其化学性质关系的探究学习,使学生认识到结构决定性质,性质反映结构的辩证关系。
3、情感态度与价值观:
学生在问题解决的探究过程中,体会丰富的想象力、创造力在科学研究中的重要作用。
培养学生以科学事实为依据,逐步养成严谨求学、勇于创新的科学态度和科学精神。
(三)教学重点、难点
(1)重点:
苯分子的结构特点,苯的主要化学性质
(2)难点:
理解苯环上碳碳之间的化学键是一种介于单键和双键之间的独特的化学键。
二、教法分析
爱因斯坦曾说“提出一个问题比解决一个问题更重要。
”近年来,西方以建构主义为指导思想,倡导把科学史、科学哲学和科学社会学(history,philosophyandsociologyofscience,缩写为HPS)的有关内容融入中小学科学课程,以期促进学生对科学本质的理解,培养他们的科学精神和创造力。
利用质疑、讨论、交流等多种方式,呈现科学史中科学家们所产生过的争论、质疑、错误概念,模拟当年该科学理论形成的过程。
这样除了可以避免学生犯以前科学家的错误,也可以帮助学生进行错误概念的转变。
因为融入的科学史材料完整地呈现了以前的争论及质疑,这有利于充分说服学生放弃错误概念,进而自主建构科学概念。
这就是HPS教育。
本节课的重要内容在于探究苯分子的结构特点,学习苯的化学性质。
整个教学过程是一个问题解决的探究过程,运用HPS教学模式,通过精心设计的多个科学探究系列活动,让学生不断地走进苯的世界。
首先将苯的发现之旅融入到课堂学习中。
创设一个学生感兴趣的情境,激发学生的学习热情,增强学生的求和欲,提高化学课堂的趣味性。
然后,借鉴建构主义理论,按照“提出假设→实验探究→得出结论→应用”,引导学生以类似科学家研究的方式发现问题,大胆推测,围绕苯的物理性质、苯的组成、苯分子的结构、苯的化学性质设计问题的情景,从多方面探究苯,学习苯。
在突破苯分子的结构这一重点和难点内容的教学过程中,试图将科学家的经典实验设计成学生课堂上能够完成的探究活动,充分发挥学生主体作用,调动学生的内在动力,让学生沿着科学家的探究思路,领悟科学家的思维过程,使这些知识成为学生再发现和再创造的过程。
激发学生并且促使其主动探索知识,主动建构知识,了解科学家怎样发现问题、分析问题和解决问题,领会科学研究的一般方法。
使学生认识到科学家和同学们一样也会犯错误;通过探究活动实现观念转变,形成正确的科学观念,从而有利于培养学生的解决问题能力和创新能力。
三、学情分析
高一年级学生通过初中阶段化学的学习,已经简单地了解少数有机物的部分性质、存在和用途,具备一定的有机化学基础知识。
在必修2中,学习苯的结构和性质之前已经重点学习了甲烷和乙烯的结构和性质,学生初步确立学习有机化学物质的思维方式——结构决定性质。
对有机分子中碳碳单键和碳碳双键的性质比较熟悉,但还没有学习炔烃,即碳碳叁键的学习。
学生已经初步具备一定的归纳、概括、分析和综合的能力。
此外,对于苯以及与苯相关物质的性质和用途学生知之甚少,因为苯的主要用途在于它是基础化工原料,日常生活中直接接触和了解苯和苯的化合物的机会不多。
四、教学流程
(猜字谜)
“有人说它笨,其实不是笨;脱去竹笠换草帽,化工生产逞英豪”。
打一字
【设计意图】
引出本节课题,激发学生学习的兴趣,苯到底什么样?
在化工生产中有什么重要用途?
同时提醒学生苯的写法。
(苯的发现简介)
19世纪初,英国和其他欧洲国家一样,城市的照明已普遍使用煤气。
当时伦敦为了生产照明用的气体(也称煤气),通常用鲸鱼和鳕鱼的油滴到已经加温的炉子里以产生煤气,然后再将这种气体压缩在桶里贮运。
人们发现这种桶里总有一种油状液体,但长时间无人问津。
英国科学家法拉第对这种液体产生了兴趣,——苯。
英国化学家法拉第(MachaelFaraday,1791—1867)对这种油状物产生了浓厚兴趣,他花了整整五年时间,用蒸馏的方法在80℃左右将这种油状液体进行分离,提取这种液体,当时法拉第将此称为“碳氢化合物”。
1834年法国化学家米希尔里希(E.F.Mitscherlich,1816-1856)通过蒸馏苯甲酸和石灰的混合物得到了法拉第所制液体相同的一种液体,并命名为苯。
[探究活动一]认识苯的物理性质
[展示]一瓶纯净的苯。
[分组实验](二人一组):
1.观察苯的色、态,并小心闻味。
(友情提醒:
对于未知性质或已知有毒的液体、气体,在闻其气味时,要用手在瓶口轻轻煽动,让少量的分子飘进鼻孔——招气入鼻)
2.将2mL液态苯放入试管,然后将试管放在冰水混合物中冷却。
3.试管中盛2mL苯,然后加入4mL水振荡,观察溶解情况及苯层位置。
4.试管中盛4mL苯,加入少量碘晶体振荡,观察溶解情况。
【设计意图】让学生直观感知苯,通过自己动手做实验,了解苯的物理性质。
引导学生学会归纳,整理。
[探究活动二]确定苯的分子组成
法拉第发现苯以后,法国化学家热拉尔等人立即对苯的组成进行测定。
他们发现苯仅由碳、氢两种元素组成,其中碳的质量分数为92.31%.
(1)试确定苯的实验式
(2)苯蒸气密度为同温、同压下乙炔(C2H2)气体密度的3倍,试确定苯的分子式。
【设计意图】
检查学生对有机物分子组成的基本计算方法的掌握情况。
[探究活动三]探究苯分子可能的结构
苯分子的结构如何,这在十九世纪是个很大的化学之谜。
英国的《Nature》杂志曾评选出了科技史上的四大梦中发现,“凯库勒和苯分子的结构”名列其中。
下面就让我们沿着化学家的足迹去探索苯的奥秘吧!
苯中碳的质量分数为92.31%,分子式C6H6,碳氢比值如此之大,使化学家们感到惊讶。
根据饱和烃的通式,与相同碳原子的烷烃(C6H12)比较,你认为它属于饱和烃还是不饱和烃?
试猜想苯可能的结构简式。
[分类展示]
科学家曾经预测的苯分子的结构及学生写出的结构。
[科学史话]
苯的结构到底是什么样的呢?
19世纪科学家做了许多关于苯的性质实验,力图从性质出发推导出苯的结构。
但上述这些链状结构又被实验一一推翻了,直到1865年德国化学家凯库勒终于发现了苯的结构。
凯库勒是一位极富想象力的学者。
他在苯分子结构的研究过程中,充分发挥了他的“建筑学”特长和“灵感”之验。
他是这样描述他的发现的:
有次在书房中打瞌睡,梦见碳原子的长链像蛇一样盘绕卷曲,忽见一个抓住自己的尾巴,这幅图像在眼前嘲弄般地旋转不已。
这就是著名的“苯环结构”:
苯分子中的六个碳连成环状,碳碳之间以单、双键交替结构,每个碳与一个氢相连,这样既满足了碳四价,又符合分子式C6H6.。
凯库勒发现苯分子是环状结构的过程,富有传奇色彩。
凯库勒能够从梦中得到启发,成功地提出结构学说,并不是偶然的,这与他本人具有广博而精深的化学知识、勤奋钻研的品质和执着追求的科学态度是分不开的。
正如他说的:
到达知识高峰的人,往往是以渴求知识为动力,用毕生精力进行探索的人,而不是那些以谋取私利为目的的人。
[探究活动四]探究苯分子结构
问题提出:
根据苯分子凯库勒式,苯分子是碳碳单键和碳碳双键交替的环状结构吗?
1.提出假设:
从苯的分子式看,C6H6具有不饱和性;从苯的凯库勒结构式看,分子中含有碳碳双键。
所以,推测苯一定能使酸性高锰酸钾溶液褪色(发生氧化反应);使溴水褪色(发生加成反应)
2.实验探究:
(1)2mL苯中加入1mL酸性高锰酸钾溶液,观察现象。
(2)2mL苯中加入1mL溴水,观察现象。
[思考交流]
1865年距今约有多少年?
同学们站在化学家的肩膀上应该看得更远。
对照刚才的实验现象,关于苯的分子结构与现有实验事实是否完全吻合?
苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也不能使溴水褪色。
苯分子结构中应该没有碳碳双键。
3.得出结论:
凯库勒式有局限。
①苯的凯库勒结构式中的双键跟烯烃双键不同。
苯的化学性质没有表现出不饱和性,其结构稳定,说明苯分子不具有一般的碳碳单键和碳碳双键交替的环状结构。
分析事实:
根据苯的凯库勒式,假如苯分子结构是一个正六边形的碳环,碳碳原子间以单、双键交替的形式连接,那么,请同学们预测:
苯的一氯代物种类?
苯的邻—二氯代物种类?
研究发现:
苯的一氯代物是一种;苯的邻—二氯代物只有一种,而不是三种。
1935年,詹斯用x射线衍射法证实苯环是平面的正六边形,测得苯的碳碳键长都相等。
问题出现:
苯的分子结构与现有实验事实矛盾。
②经科学测定,现代化学认为苯分子结构特点:
a、苯分子为平面正六边形结构,苯分子中6个碳原子之间的键完全相同,6个碳原子和6个H原子都位于同一平面上。
键角为120°
b、苯分子中碳碳键键长为1.40×10-10m,介于单键(1.54×10-10m)和双键(1.33×10-10m)之间。
碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键。
4.应用:
为了表示苯分子的结构特点,结构式常用表示。
用凯库勒式表示苯分
子结构是不太确切的,但为了纪念凯库勒, 仍会沿用。
【设计意图】
今天我们已经能应用现代物理技术测定苯分子的结构。
但在19世纪,化学家只能大胆假设,然后反复进行实验验证。
在教学过程中,引导学生以事实为依据提出假说、验证假说,出现矛盾,再重新假设……。
让学生感受科学创造过程的艰辛,教育学生科学研究应不畏艰辛,品味科学中的灵感美,激励学生参与科学研究的兴趣。
体会物质结构决定性质,性质又反映结构的辩证关系。
[过渡]
苯的化学性质如何?
根据讨论,苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的独特的键。
推测:
苯具有独特的化学性质,既能发生取代反应,又可以发生加成反应。
[探究活动五]苯的化学性质
[讨论]在化学反应中苯分子的化学键可以断开的方式有几种可能?
三种可能1、苯分子中碳氢键断开
2、苯分子中碳碳键完全断开,成链状结构
3、苯分子中碳碳键不完全断开,六碳环仍存在
【设计意图】
引导学生分析,从化学键的角度理解化学反应的发生,反应可能的产物。
培养学生发散思维能力。
1.苯的取代反应:
(1)卤代反应:
动画演示---苯与液溴的反应
[思考]若溴苯中混有少量的溴,往往呈褐色。
如何除杂?
(2)硝化反应:
动画演示---苯的硝化反应
[思考]若硝基苯中混有少量硫酸或硝酸,如何除杂?
2.苯的加成反应
动画演示---苯跟氢气在镍的存在下加热
苯跟氯气在镍的存在下加热
3.氧化反应
演示实验:
用粉笔蘸取少量苯,在空气中燃烧
现象:
产生明亮带有浓烟的火焰。
结论:
说明苯分子中含碳量很高。
[归纳]苯的化学性质比较稳定。
易取代,难加成,难氧化(但可燃)。
【设计意图】通过动画模拟化学反应时苯分子结构的变化,进一步加深对苯分子的认识,理解反应类型与化学键的关系,突出结构决定性质。
[总结]研究苯分子结构的方法
发现问题、提出问题,搜索事实或文献,提出假设(可以多种),实验验证假设,形成理论,发展理论。
判断:
1.苯主要是以石油为原料而获得的一种重要化工原料
2.苯环中含有碳碳双键,所以苯的性质与烯烃相同
3.苯分子中6个碳碳键完全相同
4.从苯的分子组成来看远没有达到饱和,所以它能使溴水褪色
5.由于苯分子组成的含碳量高,所以在空气中燃烧时,会产生明亮并带浓烟的火焰
6.苯的一氯取代物只有一种
7.能说明苯分子中碳碳键不是单双键相间交替的事实是
①苯不能使KMnO4溶液褪色;
②苯环中碳碳键的键长均相等;
③邻二氯苯只有一种;
④在一定条件下苯与H2发生加成反应生成环己烷。
五、板书设计
一、苯的物理性质
1、无色有特殊气味的液体。
2、熔点:
5.5℃;沸点:
80.1℃(用冰冷却,苯凝结成无色晶体)。
3、密度比水小;不溶于水,易溶于有机溶剂,本身也能溶解其他一些物质。
4、毒性:
有毒。
三、苯的化学性质
1.苯的取代反应:
(1)卤代反应:
(2)硝化反应:
2.苯的加成反应
3.氧化反应
(明亮火焰,有浓烟)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 来自石油和煤的两种基本化工原料苯 人教版 高中化学 必修 来自 石油 基本 化工原料 说课稿