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      芳香烴化學教案

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      一、學習目標分析

      (一)學習目標的確定依據

      《課程標準》

      《模塊學習要求》

      補充說明

      以烷、烯、炔和芳香烴的代表物為例,比較它們的組成、結構、性質上的差異。

      以烷、烯、炔和芳香烴的代表物為例,比較它們的組成、結構、性質上的差異。

      以具體物質為例,分析官能團的特性及其相互轉化。

      通過認識各類有機物典型代表物的組成、結構和性質的差異,引導學生上升到對一類化合物組成、結構和性質的認識。引導學生歸納有機物之間的轉化關系,形成有機化學主干知識網。

      能根據上述有機化合物的結構和特性,正確書寫相應的化學方程式。

      知道煤、石油、天然氣是烴的

      重要來源。

      舉例說明烴類物質在有機合成和有機化工中的重要作用。

      3.1知道烴類物質在有機合成和有機化工中的重要作用。

      (二)學習目標

      在烴類物質中,芳香烴的結構和性質最復雜,用途也非常廣泛,對社會生活有非常大的影響。因此本節內容是烴類教學的重點和難點。苯是最簡單的芳香烴,也是重要的化工原料。教科書在復習苯的結構和性質后,重點介紹了苯的同系物。教學時,要注意引導學生從苯的結構和性質,遷移到苯的同系物的結構和性質;從烷烴的同分異構體的規律和思考方法,遷移到苯的同系物的同分異構體問題。要注意脂肪烴和芳香烴的結構和性質的對比;要善于通過實驗培養學生的能力。

      知識與技能目標

      (1)理解苯和苯的同系物的結構和性質

      (2)了解苯的同系物的命名規則

      (3)通過苯和甲苯的化學性質的研究,加深對取代、加成等有機反應類型的認識。

      過程與方法目標

      (1)通過設計苯的鹵代及硝化的實驗方案,加深對苯及同系物性質的認識,提高設計、評價及優選實驗方案的能力。

      (2)通過對比苯和苯的同系物的結構和性質,進一步了解結構決定性質這一研究元素化合物的基本學科思想。

      (3)通過對比苯和苯的同系物的結構和性質,初步確立有機基團之間相互影響的觀念。

      情感態度與價值觀目標

      (1)閱讀苯及苯的同系物的結構發現歷史,體會想象力和創造力在科學研究中的重要意義;

      (2)通過設計苯的硝化和溴代的實驗方案,培養學生嚴謹治學、執著追求的科學態度;

      (3)通過讓學生調查研究苯及同系物的作用及危害,使其辯證認識科學技術在社會生活中所起到的作用,通過對科學知識的學習來培養其深切的人文關懷。

      二、教學重點與難點分析

      (一)教學重點

      苯及苯的同系物的化學性質。

      (二)教學難點

      苯及苯的同系物的結構與性質及其相互聯系。

      三、教學內容安排

      (一)本節內容特點

      本節教材的內容是在必修2苯的基礎上拓展到苯的同系物及芳香烴的來源和應用。“苯的結構與化學性質”從不同的角度讓學生回憶、鞏固苯的特殊結構與能發生的化學反應(燃燒、取代、加成),并提出更高的要求:根據苯與溴、濃硝酸發生反應的條件設計制備溴苯和硝基苯的實驗方案;“苯的同系物”通過實驗引導學生注意苯環與側鏈烴基的相互作用;教學時可以通過比較苯和甲苯的結構與化學性質的不同,使學生認識基團間的相互影響。圍繞“苯及其同系物使人中毒”的話題,課前布置學生進行查閱資料或實地調查的實踐活動,把活動的結果做成簡單的課件或宣傳文稿,由學生來展示,達到主動參與,自我教育的目的。

      (二)學時建議

      一學時(關于芳香烴的結構建議指導學生作為課后拓展學習的內容)

      四、教學資源建議

      (1)教材資源

      教材中科學視野部分給出了苯的離域Π鍵分子結構,結合教材補充甲苯的P-Π共軛分子結構,供有余力的同學自學。

      (2)實驗資源

      實驗錄像:苯的燃燒、苯與溴的四氯化碳溶液及高錳酸鉀酸性溶液反應

      苯的鹵代和硝化

      教師演示實驗:【實驗2-2】

      (3)網絡資源

      如/

      www.e-/等等。

      五、教學方法、學習策略指導

      本節內容可分為三個部分苯、苯的同系物、芳香烴,每部分給出兩個不同方案作為教學、學習的參考。

      1苯的結構與化學性質

      學生已經了解了苯的結構和性質,因此教學的重點是幫助學生復習再現苯的結構和化學性質,并將苯的結構和化學性質與脂肪烴進行對比,通過對比找出苯的結構和化學性質的特點,從而幫助學生掌握苯的結構與化學性質。

      【方案Ⅰ】復習再現,對比思考,學習遷移

      復習再現:復習苯的結構和性質。通過計算機課件、立體模型展示苯的結構,通過實驗錄相再現苯的燃燒、苯與溴的四氯化碳溶液及高錳酸鉀酸性溶液的反應。引導學生討論甲烷、乙烯、乙炔、苯的結構和性質的相似點和不同點,并列表對比小結。

      提示:從苯的分子組成上看,具有很高的不飽和度,其性質應該同乙烯、乙炔相似,但實際苯不能與溴的四氯化碳溶液、高錳酸鉀酸性溶液反應,說明苯的結構比較穩定。這是苯的結構和化學性質的特殊之處──“組成上高度不飽和,結構比較穩定”。

      學習遷移:

      (1)苯燃燒有濃厚的黑煙,同乙炔類似,因為苯(C6H6)和乙炔(C2H2)分子中C、H的原子個數比相同,含碳的質量分數相同,均為92.3%,高于甲烷和乙烯。

      (2)取代反應,類似于烷烴的反應,重點討論苯的溴代和硝化反應,與甲烷氯代的反應進行對比。

      讓學生設計苯的溴代和硝化的實驗方案,加深對反應條件的認識,增強設計實驗方案的能力。

      (1)由于制取溴苯需要用劇毒試劑──液溴為原料,因此不宜作為學生操作的實驗,只要求學生根據反應原理設計出合理的實驗方案。最后給出實驗裝置圖加深理解。

      圖2-4溴苯的制取圖2-5硝基苯的制取

      【方案Ⅱ】資料展示,研究討論,交流提高

      資料展示(情景創設):教師展示有關苯的各種學習資料。如苯的樣品,苯的結構模型,苯的燃燒、苯與溴的四氯化碳溶液及高錳酸鉀酸性溶液反應的實驗錄像,苯發生溴代、硝化反應的實驗錄像等。

      提示討論問題:從苯組成上看,苯屬于飽和烴、還是不飽和烴?苯和乙烯、乙炔都屬于不飽和烴,為什么它不與溴的四氯化碳溶液、高錳酸鉀酸性溶液反應?苯的結構上有什么特點,對其性質有何影響?

      研究討論:學生分組研究有關學習資料,討論上述提示問題,歸納總結有關規律。

      交流提高:由同學代表交流研究結果,教師進行評價和點撥,并進一步指導學生書寫苯與溴在催化劑存在下發生取代反應、與濃硝酸濃硫酸即混酸發生硝化反應、與氫氣發生催化加成反應的化學方程式。

      2.苯的同系物

      【方案Ⅰ】活動探究,對比思考,總結講解

      活動探究:討論對比苯和甲苯結構的相似點和不同點,實驗探究苯、甲苯分別與溴的四氯化碳溶液、高錳酸鉀酸性溶液的反應,思考有機化合物基團間的相互影響。

      通過活動探究,填寫下表:

      總結講解:甲苯發生取代反應時取代基的定位,甲苯被氧化的原因是苯環與甲基的相互作用使甲基變得活潑。

      【方案Ⅱ】結構演繹,觀察思考,遷移提高

      結構演繹(情景創設):對比苯、甲苯、甲烷的分子式、結構簡式,討論分析它們結構的異同點:

      觀察思考:完成【實驗2-2】,通過觀察苯、甲苯與高錳酸鉀酸性溶液的實驗,認識甲苯性質的特點,理解甲苯與苯性質的不同。

      總結講解:通過苯與甲苯、甲苯與甲烷的性質差異,講解有機分子中基團之間存在著相互影響。

      遷移提高:通過甲苯的性質,討論分析乙苯、二甲苯可能的化學性質。

      3.芳香烴的來源及其應用

      【方案Ⅰ】自學閱讀,討論提高

      情景創設(教師也可提供網絡教學資源,指導學生通過網絡自主學習):教師提出相關問題,指導學生閱讀。

      問題提示:芳香烴的主要來源是什么?芳香烴的主要用途是什么?

      閱讀討論:閱讀教科書,討論相關問題

      小結提高:交流各小組討論結果,聯系生活實際,提高對石油產品及其應用的認識。

      【方案Ⅱ】作為示范校,還可以把實踐活動設計成一次課題研究活動。

      課題:苯對人體健康的危害

      通過查閱有關書籍了解苯的毒性,了解苯對人體的危害主要會導致再生障礙性貧血等疾病。

      知道工業生產中常用苯作溶劑。如油漆稀料、某些品牌的涂改液也用苯作溶劑等。通過互聯網調查發生的苯中毒事件。

      通過研究,提出有關苯的安全使用,防止中毒事件發生的建議。

      六、課堂評價建議

      1、知識測評

      (1)下列反應中,屬于加成反應的是

      (2)甲苯和苯相比較,下列敘述中正確的是

      A.常溫下都是液體B.都能發生取代反應

      C.都能使KMnO4酸性溶液褪色D.苯環上都只有一種一氯代物

      (3)珍愛生命,遠離。以下是四種的結構簡式,下列有關說法正確的是

      A.的分子式為C13H16ClNO

      B.這四種都屬于芳香烴

      C.1mol大麻可以與7molBr2恰好完全反應

      D.搖頭丸不可能發生加成反應

      (4)某烴含碳某烴的分子式為C10H14,不能使溴水褪色,但可使高錳酸鉀酸性溶液褪色,其分子結構中只含有一個烷基,則此烴的結構共有()

      A.2種B.3種C.4種D.5種

      (5)某烴的質量分數為90.6%,其蒸氣為空氣密度的3.66倍,則其分子式為_______。

      若該烴硝化時,苯環上一硝基取代物只有一種,則該烴的結構簡式為_______________

      若該烴硝化時,苯環上一硝基取代物有兩種,則該烴的結構簡式為_______________

      若該烴硝化時,苯環上一硝基取代物有三種,則這三種一硝基取代物的結構簡式為________________,_______________,________________。

      (6)下表是A、B二種有機物的有關信息;

      A

      B

      ①能使含溴的四氯化碳溶液褪色;

      ②比例模型為:

      ③能與水在一定條件下反應

      ①由C、H兩種元素組成;

      ②球棍模型為:

      根據表中信息回答下列問題:

      ①A與含溴的四氯化碳溶液反應的生成物的名稱叫做;寫出在一定條件下,A生成高分子化合物的化學反應方程式_______。

      ②A與氫氣發生加成反應后生成分子C,C在分子組成和結構上相似的有機物有一大類(俗稱“同系物”),它們均符合通式CnH2n+2。當n=__________時,這類有機物開始出現同分異構體。

      ③B具有的性質是(填序號):①無色無味液體、②有毒、③不溶于水、④密度比水大、⑤與酸性KMnO4溶液和溴水反應褪色、⑥任何條件下不與氫氣反應;

      寫出在濃硫酸作用下,B與濃硝酸反應的化學方程式:。

      (2)二噁英是嚴重的污染物,很難降解,毒性極大,它常由焚燒垃圾產生,其中一種異構體為,它的分子式為_________________,該分子中的碳原子都以

      _____雜化方式進行雜化;它__________屬于芳香族化合物(填“是”或“否”)

      2、活動表現評價

      通過觀察、記錄和分析學生在各項學習活動中的表現,對學生的參與意識、合作意識、實驗操作技能、探究能力、分析問題的思路等進行評價。

      評價標準說明

      知識評價部分可采用傳統的測驗評分方式來進行,測評試題中盡量加大了主觀題的比重,盡可能全面的考察學生的知識建構情況。

      活動表現可采用系列評價的方式,給學生一系列的自評表和互評表,讓學生在參與活動后形成反思和評價的習慣,促進學習方式的改變和思維品質的提升。

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