第一章 研究有机化合物一般方法教学设计 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

研究有机化合物一般方法 一、 课标呈现 本章知识整理的重点是有机化合物的结构特点、分类、同分异构体和研究有机化合物一般方法。能力 提升的重点是依据有机化合物的碳骨架和官能团对有机化合物进行分类研究，依据有机化合物分子中的官 能团和共价键类型和极性对有机化合物的性质进行分析预测，通过识别和搭建有机化合物同分异构体认识 有机化合物分子结构的复杂性，通过实验探究、信息整合和解决具体问题初步学会有机化合物的分离提纯 方法及分子结构的确定原理。 二 、教学内容分析 1. 内容分析 通过解决实际问题的形式，让学生设计并优化从“小兰花”茶叶中提取咖啡因的实验方案完成咖啡因 提取过程并进行结构确定，巩固理解研究有机化合物的一般科学方法。对茶叶中物质青叶醇进行一系列问 题解决，在分类的基础上进一步分析有机化合物的分子结构，需要立足于有机化合物的碳骨架和官能团这 两个基本视角，关注共价键的类型和极性，会从官能团和化学键两个角度预测有机物性质，并通过同分异 构现象认识有机化合物分子结构的复杂性。 2. 素养呈现 · 科学探究与创新意识 通过完成对茶叶中咖啡因的提取实验巩固有机物常见的分离和提纯方法，落实实验探究与创新意识； · 证据推理和模型认知 通过现代仪器认识元素分析的方法，原理及其应用，通过提取和分析谱图中的有效信息推测分析结构 确定有机物的分子式和结构，落实证据推理和模型认知的核心素养； · 宏观辨识与微观探析 从有机化合物青叶醇中碳的骨架和官能团两个视角判断出有机物所属类别以及认识碳原子的成键特 点，能根据同分异构的类型书写同分异构体。能从青叶醇中官能团和共价键类型和极性两个视角预测有机 物的性质，形成“结构决定性质”的观念，落实宏观辨识与微观探析的学科素养。 三、教学目标 1.通过分析咖啡碱的提取和纯化的过程，学习物质的分离和提纯的基本知识和基本技能，建立“通过物质 性质差异选择分离提纯方法”的思维模型； 1 2．通过从茶叶中提取咖啡碱成分并进行结构表征的全过程为素材，建立研究有机化合物的基本思路，发 展科学态度； 3.能够依据有机化合物的碳骨架和官能团对有机化合物进行分类研究； 4.依据有机化合物分子中的官能团和共价键类型与极性对有机化合物的性质进行分析预测；通过搭建有机 化合物同分异构体模型认识有机化合物分子结构的复杂性； 四、教学方法 情境教学法 实验探究法 任务驱动法 讨论法 讲授法 五、实验用品 仪器：索氏提取器 圆底烧瓶 冷凝管 温度计 牛角管 锥形瓶 酒精灯 蒸发皿 漏斗 现代元素分析仪 红外光谱仪 核磁共振氢谱仪等药品： 茶叶末 95%的乙醇 生石灰等 六、教学重点、难点 重点： 1 巩固提升有机化合物研究方法的一般模型 2 认识有机化合物的结构特点 难点： 巩固提升有机化合物研究方法的一般模型 七、教学流程 2 八、教学过程 【课前准备】1. 学生实地参观舒城最美茶园舒茶“九一六”茶园，了解舒城“小兰花”茶叶的制作工艺流程； 2. 网上搜索，了解中国茶文化； 3. 查阅资料，了解茶叶的成份； 【设计意图】同学们通过课前实践活动，了解中国茶文化以及舒城“小兰花”茶叶制作流程，了解地方特产，培养同学们热爱家乡的情感。 【情境】中国是世界上最早饮茶的国家，中国茶为地球人类的健康作出巨大贡献。中国茶叶传播到世界各地，增进健康，增进快乐，增进身心和谐，为健康理念和禅文化增添了无限魅力。舒城小兰花茶是安徽省六安市著名茶叶品牌之一，为历史名茶，创制于明末清初。 【问题】同学们喜欢喝茶吗？在平时品茶的过程中有哪些感受？ 【活动】学生畅所欲言谈论品茶的感受：茶清香，微苦，醒脑，提神…… 【设计意图】创设情境，导入课题，在情境中生成问题。 环节一：巩固研究有机化合物的一般方法模型 【情境 1-1】 资料卡片：咖啡因是弱碱性化合物，有结晶水的咖啡因为白色针状结晶，咖啡因易溶于热水、乙醇等。咖啡因在 100℃时失去结晶水，开始升华，178℃以上迅速升华为针状晶体，熔点 234.5℃。【任务 1-1】如何从“小兰花”茶叶中提取咖啡因？设计分离和提纯实验方案。【活动 1-1】投影展示学生设计的实验方案，生生评价，师生评价。 【任务 1-2】如何优化提取咖啡因的方案？ 【问题 1-1】进一步提高浸取率和加快出产品的速度，可以选择的方法或者操作有哪些呢?【归纳 1-1】①将茶叶粉碎 ②适当升高浸取时的温度 ③适当的增大浸取液的浓度 ④充分搅拌 …… 【展示】索氏提取器 3 【问题 1-2】与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点有哪些？ 【归纳 1-2】索氏提取器的优点：1 连续萃取，提高萃取效率； 2 使用萃取剂少，节约试剂。 【问题串 1-3】 ① 与水相比，乙醇作为萃取剂的优点？ · 提取过程不可选用明火直接加热，为什么？ ③ 浓缩液加生石灰