高中化學教學案例

高中化學教學案例--苯的性質(zhì)和應(yīng)用個舊市第二中學何俊[案例課題]苯的性質(zhì)和應(yīng)用[案例背景]本節(jié)課是安排在烷烴及其同系物、乙烯的知識點后的一節(jié)內(nèi)容，因此學生已對烴有了一定的認識，已初步掌握了官能團對有機物主要性質(zhì)的決定性作用。再來學習苯已不是難題，而且學生已具備一定的實驗設(shè)計能力，已經(jīng)具備自主探究的能力。所以讓學生通過多種方法去學習和探究。通過實驗探究學習苯酚的性質(zhì)。但要強調(diào)的是學習過程中應(yīng)注意啟發(fā)學生如何通過分析苯的結(jié)構(gòu)理解苯和乙烯的區(qū)別，理解官能團的性質(zhì)與所處“氛圍”有一定的相互影響，讓學生學會全面的看待問題，能更深層次的掌握知識。[案例主題]本節(jié)課是首先介紹了自然界中的芳香烴類化合物，然后介紹最簡單的芳香烴類化合物---苯，由烯烴類作對比讓學生分析苯分子結(jié)構(gòu)特點，通過實驗來學習苯的性質(zhì)，通過比較苯和烷烴、以及乙烯和苯的性質(zhì)來學習雙鍵和苯環(huán)之間的相互影響。要求學生通過本次探究實驗，掌握苯的主要化學性質(zhì)，掌握一定的實驗技能技巧。同時通過分析苯的結(jié)構(gòu)，聯(lián)系有關(guān)有機化合物的知識推測苯可能具有的化學性質(zhì)，再通過實驗驗證自己的結(jié)論是否正確，并給出相應(yīng)的解釋，達到培養(yǎng)學生實驗、分析和歸納問題的能力。[案例設(shè)計]教研組：化學科目：化學授課教師高二年級3、5、6班課題第五章烴第五節(jié)苯芳香烴第1課時課時二課時日期20教學目標知識與技能1.使學生了解苯的組成和結(jié)構(gòu)特征，掌握苯的主要性質(zhì)；2.使學生了解芳香烴的概念；3.使學生了解甲苯、二甲苯的某些化學性質(zhì)；過程與方法1.培養(yǎng)學生觀察能力、實驗能力、實驗設(shè)計能力、語言表達能力。培養(yǎng)學生正向思維、逆向思維、發(fā)散思維能力。引導學生以假說的方法研究苯的結(jié)構(gòu)，并從中了解研究事物所應(yīng)遵循的科學方法。2.其他方法還有實驗法、.對比法、歸納法設(shè)問、練習、講述等。情感態(tài)度與價值觀通過苯及其同系物性質(zhì)的對比，對學生進行“事物是相互影響、相互聯(lián)系的”辯證唯物主義教育。重點難點●教學重點1.苯的主要化學性質(zhì)以及分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。2.苯的同系物的主要化學性質(zhì)?！窠虒W難點苯的化學性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。教學設(shè)計教師活動學生活動教學意圖第一課時［引言］著名的科學家巴斯德曾經(jīng)說過一句名言：機會偏愛有準備的頭腦。這一名言的最佳實例莫過于德國科學家凱庫勒。當他每天苦思冥想某一個問題而又不得其解時，一天晚上他做了個夢才使其豁然開朗，使問題得到較圓滿地解決。他思考的問題就是關(guān)于苯分子的結(jié)構(gòu)問題，這節(jié)課我們就來學習有關(guān)苯的知識。［板書］第五節(jié)苯芳香烴［實物展示］裝在無色試劑瓶中的苯［補充演示］在一干凈的試管中倒入少量的苯，將試管放入盛有冰水混合物的燒杯中。［師］這一現(xiàn)象說明了什么？［生］由于冰水混合物的溫度為0℃，此時能將苯由液體冷卻為固體，表明苯的熔點高于0℃。［補充演示］在一試管中加入1mL苯，另外加3mL水，振蕩之后靜置。［師］這又說明了什么？［師］由于苯是有毒的，所以才沒讓大家嗅聞其氣味，苯具有特殊的氣味，由此可見，苯的主要物理性質(zhì)有哪些？［板書］一、苯的物理性質(zhì)［補充演示］將一些乒乓球碎片置于由固體已恢復成液體的苯的試管中(培養(yǎng)學生節(jié)約藥品的良好習慣)［設(shè)疑］苯有哪些重要用途？結(jié)合苯溶解乒乓球碎片的事實，歸納總結(jié)：苯是一種重要的化工原料，它廣泛地用于生產(chǎn)合成纖維、合成橡膠、塑料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料和香料等，也常用作有機溶劑。［板書］(附于物理性質(zhì)之后)(一、苯的物理性質(zhì))和重要用途。聽講，對科學家的事跡進行情緒體驗。［生］觀察苯的顏色狀態(tài)：是一種無色的液體。［生］觀察并記錄現(xiàn)象：當試管從冰水混合物中拿出時，液體變成無色固體。［生］觀察現(xiàn)象：振蕩時溶液混濁，靜置后分層，在液面下1mL處有一明顯界面。［生］說明苯不溶于水；所加的1mL苯在上層，3mL水在下層，又表明苯的密度比水小。［生］歸納總結(jié)：苯是一種無色、有特殊氣味的液體，有毒、不溶于水、密度比水小，熔點大于0℃。［生］觀察現(xiàn)象：片刻后碎片溶解。自學激發(fā)學生學習興趣。激疑培養(yǎng)學生的觀察能力及對事務(wù)本質(zhì)的認知和表達能力。教師活動學生活動教學意圖［師］苯的分子式為C6H6，請大家根據(jù)所學的烷烴、烯烴和炔烴的通式，分析苯該屬于哪種烴？具有什么樣的結(jié)構(gòu)？［板書］二、苯的結(jié)構(gòu)［問］不飽和烴的特征反應(yīng)有哪些？［師］苯是否能發(fā)生不飽和烴的這兩個特征反應(yīng)，下面我們通過實驗驗證。［演示實驗］(由一名學生完成)在兩支試管中分別加入適量苯，然后向一試管中滴加酸性KMnO4溶液，向另一試管中滴加溴水，振蕩試管，靜置觀察：兩試管中溶液均分層，滴酸性KMnO4溶液的試管上層為無色的苯，下層為紫色的KMnO4酸性溶液，另一試管上層苯中呈橙色，下層變?yōu)闊o色。［設(shè)疑］兩支試管中的現(xiàn)象說明了什么？為什么苯和溴水混合振蕩后苯層變?yōu)槌壬?？［師］從分子組成上看苯應(yīng)該為一種不飽和烴，但苯又不能使酸性KMnO4溶液以及溴水褪色，這和烷烴的性質(zhì)比較相符，那么苯分子該是一種什么樣的結(jié)構(gòu)呢？這也正是困擾了德國科學家凱庫勒很長時間的一個難題，我們已經(jīng)知道，他后來從一次夢中得到啟發(fā)意識到苯分子應(yīng)該是一個環(huán)狀結(jié)構(gòu)。下面就是經(jīng)過演變后的凱庫勒提出的苯的結(jié)構(gòu)式。［師］這種結(jié)構(gòu)式稱為凱庫勒式。那么這種結(jié)構(gòu)式是否能真實地反應(yīng)出苯的結(jié)構(gòu)呢？［師］可以肯定，苯分子為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這也正是凱庫勒的貢獻，但碳原子之間不是以單、雙鍵交替結(jié)合的，那么又是怎樣結(jié)合的呢？［模型展示］苯分子的比例模型［師］不難看出，苯分子里的6個碳原子和6個氫原子都在同一平面上。為了表示苯的分子結(jié)構(gòu)特點，常用下列結(jié)構(gòu)式表示苯分子。［設(shè)疑］什么叫芳香烴？芳香烴真的芳香嗎？［生］［過渡］我們經(jīng)常強調(diào)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，那么苯分子的這種環(huán)狀結(jié)構(gòu)會使苯有什么樣的化學性質(zhì)呢？［板書］三、苯的化學性質(zhì)［師］苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，表明苯不能被酸性KMnO4溶液氧化；也不能使溴水褪色，表明一般情況下也不能與溴發(fā)生加成反應(yīng)，其化學性質(zhì)比烯烴、炔烴穩(wěn)定。但在一定條件下苯也能發(fā)生一些化學反應(yīng)。首先，苯如大多數(shù)有機物一樣可以燃燒，即可以發(fā)生氧化反應(yīng)。［生］［生甲］能使酸性KMnO4溶液褪色。［生乙］補充說明：還能使溴水褪色。［生］兩試管中的顏色均沒有褪去，說明苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，既不能被酸性KMnO4溶液氧化，也不能和溴發(fā)生加成反應(yīng)，不符合不飽和烴的特點。至于溴水和苯混合后苯層變?yōu)槌壬怯捎诒綄鍙匿逅休腿〕鰜淼慕Y(jié)果。［生］結(jié)合剛才的實驗現(xiàn)象分析、思考：如果苯分子真如凱庫勒式這樣的結(jié)構(gòu)，那么就應(yīng)該能使兩種溶液褪色，很顯然與實驗結(jié)果不符，所以凱庫勒式不能真實地反應(yīng)苯分子的結(jié)構(gòu)。［生］自學、討論、歸納：對苯分子結(jié)構(gòu)的進一步研究表明，苯分子里不存在一般的碳碳雙鍵，苯分子里6個碳原子之間的鍵完全相同，這是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵。培養(yǎng)學生的思維能力。培養(yǎng)學生的觀察能力及對事務(wù)本質(zhì)的認知和表達能力。促使學生運用已學的知識指導新知識的學習。培養(yǎng)學生對知識鑒別的能力。培養(yǎng)學生的自學能力、讓學生進一步明確：理論來源于實踐。強化學生對知識的理解。教師活動學生活動教學意圖［副板書］苯的氧化反應(yīng)［問］苯分子中碳元素的質(zhì)量分數(shù)為多少？［問］這么高的質(zhì)量分數(shù)會導致苯燃燒時有何現(xiàn)象？［生］燃燒時火焰明亮，伴有濃烈的黑煙。因為碳的質(zhì)量分數(shù)大，燃燒不充分。［師］請大家寫出苯燃燒的化學方程式。2C6H6+15O212CO2+6H2O。［師］苯分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)使得環(huán)上的氫原子容易被其他原子或原子團所取代，因此使其具有了和烷烴相似的重要性質(zhì)——取代反應(yīng)。［板書］1.取代反應(yīng)(1)苯與溴的反應(yīng)反應(yīng)物：苯和液溴(不能用溴水)反應(yīng)條件：催化劑、溫度(該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，常溫下即可進行)。［師］(說明)在苯與溴的取代反應(yīng)中，影響反應(yīng)發(fā)生的主要因素有①溴應(yīng)為純的液態(tài)溴，溴水不反應(yīng)；②要用催化劑。另外苯分子中的六個氫原子是等同的，在上述條件下，一般是苯分子中的一個氫原子被取代。在催化劑存在時，苯也可以與其他鹵素發(fā)生取代反應(yīng)。［設(shè)疑］溴苯是不溶于水、密度比水大的無色油狀液體，溴苯中溶解了溴時顯褐色，那么如何除去溴苯中溶解的溴？［板書］(2)苯的硝化反應(yīng)反應(yīng)物：苯和濃硝酸(HO—NO2)反應(yīng)條件：催化劑濃硫酸，溫度55℃～60℃［設(shè)疑］反應(yīng)所需的55℃～60℃如何實現(xiàn)？［問］在往反應(yīng)容器中添加反應(yīng)物和催化劑時，順序有無要求？應(yīng)該怎樣加？(提示)苯應(yīng)等到濃硝酸與濃硫酸混合液冷卻后再逐滴加入，以防濃硫酸濺出，且可以防止副反應(yīng)發(fā)生。［問］NO2、NO、—NO2有何區(qū)別？［師］由于苯分子中的氫原子被硝基取代，所以稱為硝化反應(yīng)，當然在上述條件下，硝基也只取代苯分子中的一個氫原子，硝化反應(yīng)符合取代反應(yīng)的定義，因而也屬于取代反應(yīng)。［板書］(3)苯的磺化反應(yīng)反應(yīng)物：苯和濃硫酸(HO—SO3H)反應(yīng)條件：溫度70℃～80℃，不必加催化劑［生］計算：由分子式C6H6知：碳元素的質(zhì)量分數(shù)為×100%=92.3%。［生］書寫苯燃燒的化學方程式，并由一名學生上前板演：［生］用NaOH溶液洗滌，然后用分液漏斗分液，下層液為較純的溴苯，上層液為NaOH吸收了溴的混合液。［生］用水浴加熱的方法控制，當然需用溫度計來指示。［生］(討論、分析后回答)：有。添加試劑的順序應(yīng)該是濃硝酸、濃硫酸、苯。［生］討論后請代表回答：NO2是一種具體的物質(zhì)，可以獨立存在；NO是亞硝酸根原子團，帶一個負電荷；—NO2是一個中性的原子團，不帶電，但不能獨立存在。培養(yǎng)學生的計算能力及對事務(wù)本質(zhì)的認知和表達能力。強化學生對知識的理解。加深原理培養(yǎng)學生的思維能力。教師活動學生活動教學意圖［師］硫酸分子中的—SO3H原子團叫做磺酸基，由磺酸基取代了苯分子中氫原子的反應(yīng)稱為磺化反應(yīng)，同樣在上述條件下苯分子也只有一個氫原子被取代，磺化反應(yīng)也屬于取代反應(yīng)，與溴苯、硝基苯相比，苯磺酸易溶于水且顯酸性。［過渡］我們從苯分子的結(jié)構(gòu)可以知道苯環(huán)上的碳原子之間的化學鍵是一種介于C—C單鍵和CC雙鍵之間的一種特殊的鍵，既然它能像烷烴那樣發(fā)生取代反應(yīng)，那么它也應(yīng)該能像烯烴那樣發(fā)生加成反應(yīng)。前邊已經(jīng)證實其不能使溴水發(fā)生化學褪色，即一般不易加成，但在特殊的條件下，苯仍能發(fā)生加成反應(yīng)。［板書］2.苯的加成反應(yīng)反應(yīng)物：苯和氫氣反應(yīng)條件：催化劑鎳、溫度180℃～250℃反應(yīng)產(chǎn)物：環(huán)己烷(C6H12)［師］從結(jié)構(gòu)上不難看出，環(huán)己烷像烷烴一樣飽和，故其化學性質(zhì)與烷烴相似。至此，我們可以這樣來歸納苯的化學性質(zhì)：易燃燒，但其他氧化反應(yīng)一般不能發(fā)生；易取代、難加成。［本節(jié)小結(jié)］本節(jié)課我們通過觀察分析認識了苯的物理性質(zhì)，了解了苯的組成和結(jié)構(gòu)特征，苯分子中碳碳原子結(jié)合是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊的鍵，所以其化學性質(zhì)就既能像烷烴那樣易發(fā)生取代反應(yīng)如與溴的取代、硝化反應(yīng)、磺化反應(yīng)等，也能像烯烴那樣發(fā)生加成。大家在學習時應(yīng)重點掌握苯的主要化學性質(zhì)及其與苯的結(jié)構(gòu)的關(guān)系。［作業(yè)］P721、2、3、4、5、6、7、8●板書設(shè)計第五節(jié)苯芳香烴一、苯的物理性質(zhì)和重要用途二、苯的結(jié)構(gòu)三、苯的化學性質(zhì)1.取代反應(yīng)2.苯的加成反應(yīng)［生］由于H2SO4屬于二元強酸，兩個H均可以電離為H+，而—SO3H中還有一個H，因此它還可以電離出一個H+，表現(xiàn)一元強酸的性質(zhì)。［學生活動］分組討論、分析苯與氫氣的加成產(chǎn)物環(huán)己烷的結(jié)構(gòu)特點并寫出化學方程式，由一名學生板演于板書認真聽培養(yǎng)學生的觀察能力及對事務(wù)本質(zhì)的認知和表達能力。強化學生對知識的理解。加深原理培養(yǎng)學生的思維能力。教學反思有道是“實踐出真知”對于苯的物理性質(zhì)要靠教師講述或?qū)W生自學印象都不會很深，所以在教學中將苯放入無色試劑瓶中，讓同學們親自觀察：實踐后得出苯的物理性質(zhì)，這樣既可以加深對知識的理解，同時從能力上也得到發(fā)展。苯的化學性質(zhì)沒有要求做演示實驗，教學中為提高學生的分析判斷能力，在每一個性質(zhì)前先給出相關(guān)信息，然后組織學生討論、分析寫出化學方程式，并通過設(shè)疑加深對相關(guān)知識的理解和掌握。苯分子的結(jié)構(gòu)教學中結(jié)合了凱庫勒探究苯分子結(jié)構(gòu)的動人故事，使同學們在了解苯的結(jié)構(gòu)特征的同時增強學習的自信心和興趣。[案例結(jié)果]按照設(shè)計的教學設(shè)想，通過上述的教學過程，能較好的完成教學任務(wù)，達到了教學目標。比較成功的地方是：能夠重視過程和方法的教學，通過所學知識的回憶，能推導出具有相同官能團的物質(zhì)應(yīng)該具有相似的性質(zhì)，通過實驗得出與推導結(jié)論不同的結(jié)論，讓學生質(zhì)疑，激發(fā)學生學習化學的興趣，在尊重實驗事實的基礎(chǔ)上去探究推導結(jié)論中出現(xiàn)的錯誤，培養(yǎng)學生觀察問題的全面性；通過比較苯和烷烴、乙烯這兩類物質(zhì)性質(zhì)的不同，學生能比較好的掌握苯的性質(zhì)，回憶復習了烷烴、乙烯這兩類物質(zhì)性質(zhì)。[案例評析]1.緊密圍繞課程標準確立的三維目標，力求做到：在課堂上，教師努力創(chuàng)設(shè)問題的真實情景，采用問題驅(qū)動、練習等形式引導學生正確理解概念，并能辯證地從正反兩方面來正確地看待問題；在教學過程中，教師成為了學生學習的組織者、合作者、引導者和參與者。2.嚴守《教學大綱》、新教材的要求，不搞“一步到位”(備大綱、備教材)。以夯實“雙基”知識為主，關(guān)注學生的學習過程，在過程中讓學生的知識能力、過程方法、情感態(tài)度價值觀達