单元教学设计3 烃的含氧衍生物-高中化学单元教学设计

>> 026 单元教学设计 3  烃的含氧衍生物  ★ 一、单元教学主题确定 烃的含氧衍生物是有机化学教学中的重要内容，它们具有丰富的化学性质，可 以作为试剂和中间体参与各种有机合成反应，学习这部分内容有助于理解有机物的 性质、反应及应用，对于后续有机合成路线的设计很有帮助。 将烃的含氧衍生物整合成单元教学，可以加强有机化合物相互转化关系的知识 网络的构建。孤立地、单一地学习醇、酚、醛、羧酸物质，只能碎片化地掌握某一 类或某几类物质的知识，而不能将其关联起来，进行整合分析。例如，教师可以通 过创设乙醇在人体内代谢过程的情境：乙醇在乙醇脱氢酶的作用下转化为乙醛，乙 醛在乙醛脱氢酶的作用下再转化为乙酸，乙酸最后转化为二氧化碳和水，应用“醇、 醛、酸”转化关系模型解决真实问题，强化知识间的联系，将知识结构化，发展学 生的认知水平和学科素养。 将烃的含氧衍生物整合成单元教学，可以加强学生从官能团和化学键的认识视 角学习有机化合物的性质的能力。对比醇和酚，分析醇和酚中“O—H”的活性，从 而理解基团之间的相互影响；对比醇和酸，理解元素的电负性对键的极性的影响； 而相对于醛而言，羧酸中的碳氧双键不能发生加成反应是因为有 p-π 共轭效应存 在。在烃的含氧衍生物中，组成物质的元素相同，由于原子的连接方式和顺序不同， 使不同的物质之间存在性质差异。整合烃的含氧衍生物能够从本源掌握物质的性质， 深化学生对“结构决定性质”这一化学学科核心观念的理解。 因此，在烃的含氧衍生物的教学单元中，教师可以通过研读《普通高中化学课 程标准（2017 年版 2020 年修订）》和教材内容，提取本单元的学科大概念、学科核 　单元教学设计 3  烃的含氧衍生物　 027 << 心概念和学科基本概念，明确各级概念间的层级关系。在教学设计过程中，创设整 体性的教学情境，设计以核心素养为导向的教学板块，确定每个板块的驱动性任务， 安排多种形式的教学活动和学生活动，使学生掌握烃的含氧衍生物的必备知识和能 力，建构烃的含氧衍生物的认识方法和认知模型，提升化学学科核心素养。 基于以上分析，本单元的教学主题定为：基于烃的含氧衍生物的学习，通过对 烃的含氧衍生物的深入学习，学生可以更深入地了解有机物的组成、性质和变化规 律。本单元将引导学生进一步探究烃的含氧衍生物的结构特点、性质以及相互转化， 帮助学生构建更加完整的有机化学知识体系。  ★ 二、单元教学内容分析 （一）在教材中的地位和作用 “烃的含氧衍生物”是人教版选择性必修 3“有机化学基础”中第三章的内容， 这一章位于“有机化合物的结构特点与研究方法”和“烃”这两章之后，“生物大分 子”和“合成高分子”这两章之前；必修第二册中的第七章第三节对乙醇和乙酸的 部分性质进行了简要介绍。 乙醇和乙酸是高中化学必修第二册课程中的重要知识点。通过对乙醇和乙酸的 结构、性质和应用等方面的学习，学生初步建立了对烃的含氧衍生物的认识。选择 性必修 3 中拓展了乙醇和乙酸的知识，并进一步从键的极性角度分析化学反应发生 的原因。具体的知识点对比如表 3-1 所示。 >> 028 　高中化学单元教学设计　 表3-1　必修第二册与选择性必修3中“烃的含氧衍生物”知识点对比 物质类别 必修第二册 选择性必修 3 醇 知识点 ： 1. 乙醇的结构、物理性质 2. 乙醇与钠反应 3. 乙醇的燃烧 4. 乙醇的催化氧化 5. 乙醇被酸性高锰酸钾氧化 6. 乙醇的用途 实验 ： 1. 乙醇与钠反应的实验 2. 乙醇催化氧化的实验 知识点 ： 1. 醇的定义、分类方法、通式 2. 多元醇的结构式、物理性质、用途 3. 甲醇的物理性质和用途 4. 乙醇的取代、消去、氧化反应 实验 ： 1. 乙醇消去反应的实验 2. 乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应的实验 羧酸 知识点 ： 1. 乙酸的结构 2. 乙酸的物理性质 3. 乙酸的酸性、酯化反应 4. 乙酸的用途 实验 ： 1. 乙醇和乙酸酯化反应的实验 知识点 ： 1. 羧酸的定义、分类、物理性质 2. 甲酸的结构、性质和用途 3. 苯甲酸、乙二酸的物理性质和用途 4. 羧基官能团中电荷分布情况 5. 羧酸的酸性和酯化反应 实验 ： 1. 羧酸的酸性及酸性强弱的探究实验 （二）在教学中的地位和作用 人教版选择性必修 3 中对烃的含氧衍生物的组成、结构特点、性质、转化关系 和实际应用进行了详细的介绍，分别以乙醇、苯酚、乙醛和乙酸为典型代表物阐述 各类物质的性质，同时简要介绍了同类物质的用途，如表 3-2 所示。 表3-2　选择性必修3中“烃的含氧衍生物”的知识内容 教材内容 醇 酚 醛 羧酸 知识点 1. 醇的定义、分类 方法、通式 2. 多元醇的结构式、 物理性质、用途 3. 甲醇的物理性质 和用途 4. 乙醇的取代、消 去、氧化反应 1. 苯酚的结构、物 理性质、用途 2. 苯酚的酸性 3. 苯酚苯环上的取 代 4. 苯酚的氧化反应 5. 苯酚的显色反应 1. 醛的定义和通式 2. 甲醛和苯甲醛的 物理性质和用途 3. 乙醛的结构式、 物理性质 4. 乙醛的加成反 应、氧化反应 1. 羧酸的定义、分类和物 理性质 2. 甲酸的结构、性质和用 途 3. 苯甲酸、乙二酸的物理 性质和用途 4. 羧基官能团中电荷分布 情况  5. 羧酸的酸性和酯化反应 029 << 续　表 　单元教学设计 3  烃的含氧衍生物　 教材内容 醇 酚 醛 羧酸 实验 1. 乙醇消去反应的 实验 2. 乙醇与酸性重铬 酸钾溶液反应的实 验 1. 苯酚的酸性实验 2. 苯酚与溴反应的 实验 3. 苯酚与氯化铁反 应的实验 1. 乙醛的银镜反应 的实验 2. 乙醛与新制的氢 氧化铜反应的实验 1. 羧酸的酸性及酸性强弱 的探究实验 《普通高中化学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》指出，官能团、碳原子的饱 和性和化学键的极性对有机物的性质具有决定作用。基于此，本单元教学内容从有 机物结构这个学科核心问题出发，在官能团、碳原子的饱和性和化学键的极性等层 面安排教学内容，给出通用的认识方法，具体知识结构如表 3-3 所示。 表3-3　“烃的含氧衍生物”的知识结构 物质类别 官能团 化学键 性  质 原因分析 醇 羟基 含极性键 取代反应、消去 反应、氧化反应、 酯化反应 羟基氧可以利用孤对电子进攻带正电性的原子， 因此醇的碳上可以发生饱和碳原子上的取代反应 酚 酚羟基 含极性键、 π 键 弱酸性，取代反 应、显色反应、 氧化反应 氧原子上的孤对电子与苯环形成的 p-π 共轭体 系增强了羟基氢原子的解离能力，这使酚的酸性 要比醇强得多 ；同时氧原子向苯环给电子，使苯 环邻位和对位的电子云密度增加更多，从而成为 活性部位 醛 醛基 含极性键、 π 键 加成反应、氧化 反应、还原反应 醛基含有碳氧 π 键，碳略带正电性，氧略带负电 性，因此醛基可以与一些极性试剂发生加成反应 羧酸 羧基 含极性键、 π 键 酸性、酯化反应 由于受氧原子电负性较大等因素的影响，羧基中 的羟基氧原子呈负电性，羧基中的羟基氢原子呈 正电性，使羧基中的碳氧共价单键和氧氢共价单 键容易断裂 教学中以烃的含氧衍生物的“官能团”和“化学键”为连接点引导学生对其化 学性质进行比较、解释、总结，明确有机化合物之间的不同和联系，对已学过的知 识进行整体的比较和总结，建立知识之间的系统关系，促使学生主动地将互相关联 的知识聚合起来形成知识层次网络结构，形成整体单元统领下知识与知识、知识与 结构间的系统关系，促进知识的系统化、结构化。 >> 030 　高中化学单元教学设计　  ★ 三、单元教学学情分析 （一）学生已有知识和能力 本单元的学习是在学生已经学习完必修第二册第七章第三节“乙醇与乙酸”的 基础上，对烃的含氧衍生物进行更深入的探究。在之前的学习中，学生已经对乙醇 和乙酸的性质、结构、制备和应用等方面有了初步的了解，并借助球棍模型在大脑 中建立了乙醇和乙酸的空间结构模型，初步建立了“结构决定性质”的认知模型， 能够简单地通过有机物的结构分析和预测物质的性质，这为本单元的学习打下了坚 实的基础。 （二）学生学习障碍点 学生在有机化合物的学习过程中面临着从无机化学课程的学习转变为有机化学 课程的学习的变化，习惯于套用无机化学的学习方法，导致其在烃的含氧衍生物的 学习过程中遇到一些困难。 1. 化学反应繁杂 烃的含氧衍生物之间存在多种类型的化学反应，学生难以掌握这些反应的原理、 条件和产物，在有机化合物相互转化时对断键的位置以及复杂多变的反应类型还有 些困惑。 2. 结构与性质的关系 烃的含氧衍生物的结构对其性质具有决定性影响。学生难以理解这种结构与性 质之间的关系，对分子结构的改变如何影响其化学反应和性质感到困惑。 3. 知识点掌握不全面 由于烃的含氧衍生物的内容知识点繁多，因此机械地记忆知识点，难以将零散 碎片化的知识进行关联整合，难以掌握有机物相互转化的联系。 （三）学生学习发展点 基于对烃的含氧衍生物的学习障碍点的分析，教师在教学过程中应通过合理地 　单元教学设计 3  烃的含氧衍生物　 031 << 创设情境和任务，引导学生从官能团、化学键极性的角度分析有机物的化学性质、 反应机理和相互转化关系，深化学生“结构决定性质”的学科基本观念，减轻学生 记忆加工认知负担，促进学生对有机化学知识更深层次的理解，解决知识的迁移问 题，使学生形成认识有机化合物的一般思路。  ★ 四、本单元的概念层级 第 3 单元的概念层级如表 3-4 所示。 表3-4　第3单元的概念层级表 学科大概念 学科次级大概念 学科核心概念 学科基本概念 物 质 的 结 构 决定性质，性 质决定用途 官能团决定有机物 的性质 基于官能团对烃的含氧衍 生物进行分类 认识醇、酚、醛、羧酸的主要化学 性质 基于化学键对含有典型官 能团的有机化合物性质进 行分析 基于杂化方式认识羟基的饱和性和 羰基、羧基的不饱和性 基于电负性认识羟基、羰基、羧基 的极性 基团之间相互影响 决定有机物性质 有机物分子中基团间相互 影响会导致键的极性改变 基于基团的相互影响认识醇与酚性 质的差异性 官能团之间可相互 转化 基于化学反应中化学键与 元素组成的变化分析反应 类型 取代反应、加成反应、消去反应、 有机物的氧化还原反应的主要特点  ★ 五、单元教学目标设计 1. 能够掌握醇、酚、醛、羧酸的组成和结构特点、化学性质、转化关系及 其在生产、生活中的重要应用。 2. 建立从化学键的视角进行结构分析的方法，对有机物可能的断键部位进 行说明论证。 >> 032 　高中化学单元教学设计　 3. 能够基于官能团及键的极性，认识有机物的性质，结合各类型有机反应 规律，对有机物性质进行预测。 4. 能够基于基团的相互影响，认识有机物的性质。 5. 构建完整的结构分析模型，并应用模型分析具体物质，形成“结构分析— 预测性质—性质验证—性质确定”的研究陌生有机物化学性质的一般思路。  ★ 六、单元教学评价目标设计 1. 通过学生根据已有信息对有机化合物性质预测的交流与讨论，诊断学生是否 能基于官能团和化学键准确分析加成反应、消去反应和氧化还原反应的原理。 2. 通过设计实验方案验证对有机物性质的预测是否准确，诊断学生是否形成研 究陌生有机物化学性质的一般思路。 3. 通过解释陌生有机物的化学性质，诊断学生是否能够基于基团的相互影响， 认识有机物的性质。 4. 通过对有机物之间转化关系的交流与讨论，诊断学生对有机物性质的实验探 究水平、对物质及其转化思路的认识水平、解决实际问题的能力水平以及对化学价 值的认识水平。  ★ 七、单元整体教学框架 第 3 单元的整体教学框架如表 3-5 所示。 表3-5　第3单元的整体教学框架表 课时 划分 第 1 课时 ：醇类的 结构与性质研究 第 2 课时 ：酚类的 结构与性质研究 第 3 课时 ：醛类的结构与 性质研究 第 4 课时 ：羧酸的结 构与性质研究 033 << 续　表 　单元教学设计 3  烃的含氧衍生物　 情境 素材 1. 给出醇类与烷烃 沸点数据表格 2. 依据化学键的极 性，分析乙醇在化 学反应中断键的位 置及原因 3. 完成乙醇与浓硫 酸的消去反应实验 4. 给出陌生物质视 黄醇的药品使用说 明书 1. 资料信息 ：罂粟 花中吗啡的结构 2. 模型展示 ：苯酚 球棍模型 3. 资料信息 ：苯酚 软膏使用说明书 4. 资料信息 ：苯酚 的微观电子结构 1. 新闻视频 ：室内空气污 染物甲醛的来源及危害 2.资料信息：醛基与氢气、 氢腈酸、氨气、甲胺等 均可发生加成反应 3. 资料信息 ：葡萄糖的结 构信息，与新制氢氧化铜 反应所需实验用品（葡萄 糖溶液、无水乙醇、10%  NaOH 溶液、5% CuSO4 溶 液、试管、烧杯、热水等） 1. 中华菜肴中酸辣土 豆丝的制作 2. 中华菜肴中煮鸡蛋 的制作 3. 中华菜肴中菜品风 味的提升 4. 生活中的现象 ：白 醋除水垢 ；烧鱼时加 料酒去腥增香等 教学 任务 【任务 1】回忆乙 醇的性质，依据给 出的醇类与烷烃沸 点数据表格，分析 变化规律，总结醇 类的物理性质与官 能团的关系 【任务 2】依据化 学键的极性，分析 乙醇在化学反应中 断键的位置及原因 【任务 3】完成乙 醇与浓硫酸的消去 反应实验，验证产 物，分析断键位置 及原因，归纳消去 反应的特点。 【任务 4】给出陌 生物质视黄醇的结 构和功效，从视黄 醇的关键结构片段， 分析预测可能的化 学性质 【任务 1】基于苯 酚的结构预测苯酚 的性质 【任务 2】基于实 证的视角验证苯酚 的酸性及酸性强弱 【任务 3】基于微 观电子结构和化学 键的角度探究基团 间的相互影响。探 究苯环对羟基的影 响以及羟基对苯环 的影响 【任务 4】归纳总 结苯酚的所有性质 【任务 5】完成习 题，检验自己的掌 握情况 【任务 1】分别从电负 性、杂化方式的角度分 析醛基的结构特点，找 出可能的断键位置，预 测醛类物质可能具有的 化学性质 【任务 2】已知醛基与 氢气、氢腈酸、氨气、甲 胺等均可发生加成反应， 试写出甲醛分别与上述 物质反应的化学方程式 【 任 务 3】 小 组 合 作， 完成实验，记录实验现 象，归纳结论。已知葡 萄糖的结构简式，试写 出其与新制 Cu(OH)2 的反 应方程式 【任务 4】已知蛋白质 结构，试解释甲醛对人体 有害的原因，并应用本节 课所学，思考如何有效 去除室内空气中的甲醛 【任务 1】醋酸的物 理性质 【任务 2】基于极性 视角认识羧基的结构 【任务 3】基于羧基 的结构认识酯化反应 【任务 4】基于物质 结构解释生活现象 【任务 5】基于羧基 认识有机酸的通性。 阅读苹果醋的介绍说 明书，苹果醋主要成 分含有什么官能团？ 属于什么类别 【任务 6】基于基团 的相互影响认识有机 酸的酸性不同 【任务 7】基于官能 团的转化认识酯化反 应 【任务 8】基于酯基 认识生活中的酯类化 合物 核心 素养 建立“官能团决 定有机物性质”的 意识，提升从化学 键角度分析结构的 能力，提升“宏观 辨识与微观探析” 的化学学科核心素 养 基于官能团及键 的极性，基团的相 互影响，认识有机 物的性质，结合各 类 型 有 机 反 应 规 律，对有机物性质 进行预测。深化对 “构性关系”大概念 的理解 进一步发展学生“极性 多重键”的认识视角，在 结构分析和实验事实的 基础上解释和预测有机 物的性质，拓展对有机 物“构性关系”的理解 基于碳氧双键和碳 氧单键结合的角度看 羧基的性质，将官能 团在结构上建立关联， 进行结构化。基于实 验设计与探究，发展 学生证据推理与实验 探究能力 >> 034 　高中化学单元教学设计　  ★ 八、单元整体教学流程 （一）第 1课时：醇类的结构与性质研究  【板块一】基于结构预测醇类的性质。 【资料信息】醇类与烷烃沸点数据表格。 【任务 1】回忆乙醇的性质，依据给出的醇类与烷烃沸点数据表格，分析变化规 律，总结醇类的物理性质与官能团的关系。 【学生活动】讨论交流，分析羟基的结构特点，预测其可能的物理化学性质。 【设计意图】发展学生运用“结构决定性质”这一有机化学的核心思想进行问题 分析的水平。 【教学情境】回顾必修二所学乙醇的知识。 【任务 2】依据化学键的极性，分析乙醇在化学反应中断键的位置及原因。 【学生活动】讨论交流，分析羟基的结构特点，从化学键的角度分析可能的断键 位置。 【设计意图】发展学生建立以“极性键”分析羟基结构特点的视角。 【板块二】基于结构分析和实验事实，分析醇类性质，强化“结构决定性质，性 质决定用途”的观念。 【教学情境】实验情境，实验探究，验证乙醇的性质。 【任务 3】完成乙醇与浓硫酸的消去反应实验，验证产物，分析断键位置及原因， 归纳消去反应的特点。 【学生活动】小组合作，完成实验，依据实验现象得出结论，书写方程式，归纳 消去反应特点。 【设计意图】提升学生实验操作水平，发展学生证据推理和微观探析的水平。 【教学情境】生活情境：给出陌生物质视黄醇的药品使用说明书。 【任务 4】给出陌生物质视黄醇的结构和功效，从视黄醇的关键结构片段，分析 预测可能的化学性质。 【学生活动】小组合作交流，总结归纳出视黄醇的结构特点，预测其化学性质。 【设计意图】发展学生推理思维及语言表达能力。提升学生运用所学知识解决生 活中实际问题的能力。 　单元教学设计 3  烃的含氧衍生物　 035 << （二）第2课时：酚类的结构与性质研究  【板块一】如何基于苯酚的结构预测苯酚的性质并验证？ 【资料信息】罂粟花中吗啡的结构，苯酚球棍模型，苯酚软膏使用说明书。 【任务 1】基于苯酚的结构预测苯酚的性质。 【学生活动】通过吗啡分子结构辨识酚类结构特点；拼接苯酚球棍模型，掌握苯 酚结构特点；由苯酚软膏使用说明预测苯酚性质。 【设计意图】发展学生运用“结构决定性质，性质决定用途”这一有机化学的核 心思想进行分析的水平。 【教学情境】实验情境，实验探究，验证苯酚的性质。 【任务 2】基于实证的视角验证苯酚的酸性及酸性强弱。 【学生活动】针对预测的性质进行验证，针对疑惑设计合理的实验探究方案并 实施。 【设计意图】发展学生实验操作水平，提高学生针对问题设计实验方案的水平。 【板块二】如何基于微观电子结构和化学键探究基团相互作用对性质的影响？ 【教学情境】微观探秘情境，从微观电子结构和化学键角度分析。 【任务 3】基于微观电子结构和化学键的角度探究基团间的相互影响。探究苯环 对羟基的影响以及羟基对苯环的影响。 【学生活动】从电子结构和化学键的角度认识官能团间的相互作用对有机物性质 的影响。由于苯酚中氧原子上的孤电子对与苯环原有的 π 电子形成 p-π 共轭，如 图 3-1 所示，氧的 p 电子云向苯环转移，氧原子与苯环结合更紧，碳氧键很难断裂， 而使氧氢键结合力减弱，氧氢键容易断裂，导致氢活泼性比醇甚至比水都要强，能 以 H+ 的形式解离而显酸性。 H  P Z 图 3-1　苯酚结构中电子 p-π共轭示意图 【设计意图】发展学生证据推理和微观探析的水平。 >> 036 　高中化学单元教学设计　 【教学情境】合作交流，分享探究成果，归纳性质与应用。 【任务 4】归纳总结苯酚的所有性质。 【学生活动】小组合作，共同分享探究的结果，总结归纳出苯酚的化学性质，如 图 3-2 所示。根据性质特点，列举实际应用价值。 OH 图 3-2　苯酚的化学性质 【设计意图】发展学生推理思维及语言表达能力。 【教学情境】应用情境，检验学习成果，练习归纳总结。 【任务 5】完成下列习题，检验自己的掌握情况。 【学生活动】化合物 P 是合成抗病毒药物普拉那韦的原料，其合成路线如图 3-3 所示。 C2H5OH C2H3BrO2 A Zn H2O H2 J B G C12H16O F H2O H2O E P K H+ NaOH2H2OL C16H20O3 M OH OH NO2 O O HO NaOH2H2O D C7H6O H2SO4，△ △ O O O O O 图 3-3　化合物 P的合成路线图 已知：R-Br → Zn O OH H 2 OR' R' R R" R" （3）关于 D → E 的反应： 　单元教学设计 3  烃的含氧衍生物　 037 << ① O 的 羰 基 相 邻 碳 原 子 上 的 C—H 键 极 性 强， 易 断 裂， 原 因 是 。 ②该条件下还可能生成一种副产物，与 E 互为同分异构体。该副产物的结构简 式是 。 【设计意图】发展学生利用所学理论解决问题的能力。 （三）第3课时：醛类的结构与性质研究 【板块一】基于官能团和化学键视角分析醛的性质。 【教学情境】播放一则室内空气污染的新闻报道视频。然后给出资料信息：已知 醛基与 H2、HCN、NH3、甲胺（CH3NH2）等均可发生加成反应。 【任务 1】分别从电负性、杂化方式的角度分析醛基（ C O H ）的结构特点， 找出可能的断键位置，预测醛类物质可能具有的化学性质。 【学生活动】讨论交流，分析醛基的结构特点，预测其可能的性质。 【设计意图】发展学生建立以“极性多重键”分析羰基结构特点的视角。 【任务 2】基于结构分析，试写出甲醛分别与 H2、HCN、NH3、甲胺（CH3NH2） 等发生加成反应的化学方程式。 【学生活动】基于结构分析和性质预测试写方程式，完成后小组交流。 【设计意图】发展学生微观探析的水平。 【板块二】基于结构分析和实验事实，书写相关的化学方程式，强化“结构决定 性质”的观念。 【教学情境】资料信息：已知葡萄糖的结构简式为 CH2OH(CHOH)4CHO。 实验用品：葡萄糖溶液、无水乙醇、10% NaOH 溶液、5% CuSO4 溶液、试管、 烧杯、热水。 实验操作如图 3-4 所示： （a） （b） 图 3-4　实验操作 >> 038 　高中化学单元教学设计　 【任务 3】小组合作，利用以下实验用品，完成下列实验，记录实验现象，思考 由此可得出什么结论。试写出葡萄糖与新制 Cu(OH)2 的反应方程式。 【学生活动】小组合作，完成实验，依据实验现象得出结论，书写方程式。 【设计意图】提升学生实验操作能力，发展学生证据推理的水平。强化“结构决 定性质”的观念。 【板块三】基于醛类的性质，解释其反应原理，强化“性质决定用途”的观念。 【教学情境】资料信息：已知某蛋白质结构如图 3-5 所示： H C C N NH2 C C COO CH2NH2 C O O O O C CCCC N NC H H H H H HH H H NH2 OO 图 3-5　蛋白质结构示意图 【任务 4】依据蛋白质结构，试解释甲醛对人体有害的原因，并应用本节课所学， 思考如何有效去除室内空气中的甲醛。 【学生活动】讨论交流，表达观点，总结收获。 【设计意图】提升学生将化学知识运用于生活中解决实际问题的能力。 （四）第4课时：羧酸的结构与性质研究  【板块一】如何基于极性键认识羧基的结构特征？ 【教学情境】中华菜肴中酸辣土豆丝的制作。 【任务 1】醋酸的物理性质。 【问题 1】酸辣土豆丝需要什么调料？ 【问题 2】如何从作料台中辨别出醋？ 【学生活动】独立思考，回答。酸辣土豆丝需要醋、辣椒和盐等。可以通过闻气 味的方法辨别醋。 【设计意图】使学生懂得如何辨识物质的物理性质，提升宏观辨识的能力。 【教学情境】中华菜肴中煮鸡蛋的制作。 【任务 2】基于极性视角认识羧基的结构。 【问题 3】怎么利用厨房中的物品去掉生鸡蛋的外壳？ 　单元教学设计 3  烃的含氧衍生物　 039 << 【问题 4】如何基于构性视角分析羧基的结构？ 【问题 5】如何验证乙酸的酸性？ 【问题 6】设计实验探究乙酸的酸性强弱。 【学生活动】独立思考、小组交流、汇报。醋中的乙酸可以和碳酸钙反应。利用 强酸制弱酸的原理验证酸性强弱，装置如图 3-6 所示： CH 3 COOH Na 2 CO 3 NaHCO 3 图 3-6　实验装置图 【设计意图】使学生体会强酸制弱酸的原理，通过设计实验，掌握实验探究的方 法，培养学生“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”的化学学科核心素养。 【板块二】如何基于羧基的结构认识乙酸的化学性质，解释生活现象？ 【教学情境】生活中的现象：白醋除水垢、烧鱼时加料酒去腥增香等。 【任务 3】基于羧基的结构认识酯化反应。 【问题 7】为什么酸辣土豆丝中加点料酒，可以提升菜品风味？ 【问题 8】如何基于羧基的结构认识酯化反应？ 【学生活动】独立思考、小组交流汇报。根据结构知识认识酯化反应。 【设计意图】培养学生“结构决定性质”的思想。 【教学情境】生活中的现象：白醋除水垢；烧鱼时加料酒去腥增香等。 【任务 4】基于物质结构解释生活现象。 【问题 9】白醋除水垢的原理是什么？ 【问题 10】烧鱼时加料酒去腥增香的原理是什么？ 【学生活动】独立思考，综合运用乙酸的性质回答问题。 【设计意图】培养学生利用所学知识解决实际问题的能力，增强学生“科学态度 与社会责任”的化学学科核心素养。 【板块三】基于官能团的结构与性质认识有机酸的性质，基团对官能团性质的 影响。 【教学情境】饮品：苹果醋的引入。 【任务 5】基于羧基认识有机酸的通性。阅读苹果醋的介绍说明书，苹果醋主要 成分含有什么官能团？属于什么类别？ >> 040 　高中化学单元教学设计　 【学生活动】阅读苹果醋的介绍说明书，思考苹果醋主要成分含有什么官能团？ 属于什么类别？ 【设计意图】培养学生“结构决定性质”的思想以及分类的学习方法。 【教学情境】饮品：苹果醋的功效。 【任务 6】基于基团的相互影响认识有机酸的酸性不同。 【问题 11】为什么苹果醋可以软化血管？为什么痛风患者不适宜喝苹果醋？ 【问题 12】书写苹果醋 (HAn )与钠及氢氧化钠反应的化学方程式。 【问题 13】设计探究乙酸、苯酚、苯甲酸的酸性 【学生活动】独立思考，分析羧基的结构模型，通过结构理解羧酸的化学性质， 由于受氧原子电负性较大等因素的影响，羧基中的羟基氧原子呈负电性，羧基中的 羟基氢原子呈正电性，使羧基中的碳氧共价单键和氧氢共价单键容易断裂，使羧酸 的酸性比醇、酚的酸性强，基于此感受基团对官能团性质的影响。 【设计意图】培养学生通过分析物质结构判断物质性质的方法，以及基团之间会 有相互影响的观念。 【板块四】如何基于官能团的转化认识脂类物质的制备？ 【教学情境】饮品：苹果醋的酿造。 【任务 7】基于官能团的转化认识酯化反应。 【问题 14】苹果醋酿造过程中淀粉—醇—醛—酸—酯的官能团的转化。 【问题 15】苹果醋的酯化反应机理和提高产率的方法。 【学生活动】独立思考，小组交流。完善官能团的转化模型，写出转化过程中的 化学方程式，画出酯化反应的机理图，分析提高酯化反应产率的方法。 【设计意图】培养学生官能团之间可以转化的意识和思想，同时强化“结构决定 性质”的思想。 【教学情境】饮品：苹果醋的风味。 【任务 8】基于酯基认识生活中的酯类化合物。 【问题 16】生活中的香味来源于什么？ 【问题 17】这些物质如何制备。 【学生活动】了解生活中的物质低级酯，写出制备和水解的化学方程式。 【设计意图】联系生活，结合实际，使学生感受到化学的魅力，提升学生“科学 态度与社会责任”的化学学科核心素养。 　单元教学设计 3  烃的含氧衍生物　 041 <<  ★ 九、教学反思 （一）注重大概念的凝练与建构 有机物结构与性质的关系，是有机物性质主题的大概念，烃的含氧衍生物研究 的主要内容也应该是其官能团的结构与物质的性质关系。本单元注重主题大概念的 凝练与建构，发展学生对有机物构性关系的认识。在以往的教学中，只注重对知识 的讲解和习题做法的传授，忽略了大概念引领下，通过以结构化内容为载体，对学 生能力的培养、素养的发展。我们更需要探寻零散知识背后的大概念，使大单元中 各个课时在大概念的统摄下结构化、素养化。 （二）注重教学的结构化组织 对于烃的含氧衍生物，学生之前学习了醇、醛，认识了碳氧单键以及碳氧双键 的结构特征。羧基中既有碳氧单键又有碳氧双键，如何综合分析两者的结合体的结 构特征，是学生碰到的新问题。为此，本单元避免就羧基谈羧基，而是将羧基置于 碳氧双键和碳氧单键结合的角度看问题，将官能团在结构上建立关联，进行结构化， 从而使学生的学习由“散点”变成结构化。例如，在第 1 课时板块一为如何基于极 性键认识羧基的结构特征，板块二为如何基于羧基的结构认识乙酸的化学性质，解 释生活现象，板块一为板块二的学习奠定了基础。 （三）注重真实情境的创设 将学习内容融入真实的情境中，使学生在发现真问题、解决真问题的过程中 发现知识、创造知识，可以培养学生认知迁移、举一反三的能力，使学生真正学到 解决问题的“本事”，而不是死知识。本单元创设结构化的真实的问题情境，如中 华菜肴中酸辣土豆丝的制作、鸡蛋的制作、苹果醋的酿造、菜品风味的提升等，可 以让学生在情境的递进中进行思维的碰撞，让学生明确情境背后蕴含的大概念，利 用大概念进行实际问题的解决，提升化学学科的核心素养，学习真正的解决问题的 “本事”。