“苯的结构与性质”的教学设计-2024-2025学年高二化学人教版2019选择性必修3

“苯的结构与性质”的教学设计 一、设计理念 本节课在学科大概念“结构决定性质，性质决定用途”的统摄下，以甲烷、乙烯和苯为一单元进行设计。从物质角度、价键理论视角、结构与性质的关系三方面进行学习，以促进学生概念性知识的增长和迁移，同时落实学生的核心素养。与传统教学相比，本节课沿着历史的发展脉络精心设计了五个科学探究活动，让学生不断地走进苯的世界。将苯分子结构假说的提出和证实串联起来，按科学发现基本过程的顺序设计教学程序。通过苯分子结构发现的思维模型，以及出现了解决不了的问题后对此模型做的四次修正过程，获知了苯分子的结构模型和苯的性质，使学生在主体的、对话的、深度的学习活动中发现问题和解决问题，并在习得知识的同时，形成正确的价值观和关键能力。具体过程见图2-23。 二、学习内容的确定 1.知识本体分析 苯是一种重要的化工原料，又是芳香烃中最简单、最重要、最基本的物质，所以它在高中化学中占有很重要的地位，也是学习简单有机物烷烃、烯烃的延伸，苯的学习可以为以后选修教材中芳香烃的学习奠定基础，使学生对烃的知识的掌握更加全面和系统，起着承上启下的作用。 2.课程标准的分析 2017年版《普通高中化学课程标准》对“主题4：简单的有机化合物及其应用”的内容要求之一为知道有机化合物的结构特点，具体为“知道有机化合物分子是有空间结构的，以甲烷、乙烯、乙炔、苯为例认识碳原子的成键特点”。提倡采用观察实验现象、联系生产生活实际、归纳总结等策略，对典型的有机物结构、性质及应用进行教学。 2017年版《普通高中化学课程标准》对“简单的有机化合物及其应用”的评价标准为：①能辨识常见有机化合物分子中的碳骨架，能概括常见有机化合物中碳原子的成键类型； ②能描述有机物的主要化学性质及相应性质实验的现象，能书写相关的反应式，能利用这些物质的主要性质进行鉴别。 3.教材分析 苯的相关知识出现在人教版高中化学必修2第三章第二节中，该节内容是为了让学生认识、了解基础的和常见的有机化合物，使学生初步认识有机物的基本结构和相关性质。在必修2的第一章中已经学习过共价键的相关知识，在上一节乙烯的学习中，对组成有机物的基本结构骨架 (碳碳单键、碳碳双键等) 以及不饱和度的计算也有了初步的了解，这些知识对本节所学的难点 (苯的结构的学习) 有所帮助。本节知识的作用，在于为将来选修5中学习芳香烃的结构和性质做好铺垫，以及让学生通过对本节内容的学习，初步掌握自然科学方法论中探索科学问题的基本过程和方法。 4.学情分析 (1) 知识储备方面 通过对甲烷、烷烃以及乙烯的学习，学生已经能初步从组成和结构的角度认识有机物的性质，而苯的学习是对结构与性质关系的更深一步的学习，有利于学生对结构的深化理解，有利于学生完善对碳链和碳环结构的认识。 (2) 能力水平方面 初步具备了观察分析、简单逻辑推理能力，但不能系统思考，缺乏思考的角度。 (3) 情感态度方面 通过体验化学家发现苯环结构的科学研究过程，学习科学家艰苦探究、获得成功的精神，养成用科学观点看待事物的习惯； 体会想象力、创造力在科学研究中的重要意义。 三、教学目标 1.学习目标 ①通过演绎热拉尔实验确定苯的分子式，并通过分子式C5H₆对苯结构进行预测，学会构建有机物中不饱和度的方法，落实宏观辨识与微观探析的素养。 ②通过分析苯的结构中有无双键的探究过程，能基于实验目的设计实验，落实实验探究和创新意识的素养。 ③通过苯结构与性质的发展史，学会不断完善苯分子模型的方法，逐渐培养证据推理与模型认知的素养。 ④通过创设真实问题情境，强化学生对“结构--性质”关系的认识，使学生初步形成研究有机物“结构决定性质，性质反映结构”的思路和方法。 2.评价目标 ①通过猜测C6H₆的可能的结构简式活动，诊断学生对常见有机物成键方式的辨识能力。 ②通过利用实验检验苯结构中是否含双键的活动，诊断学生观察实验、发现问题的能力，以及基于有机物结构与性质的关系解释问题的能力。 ③通过根据液溴与苯的实验现象书写化学反应方程式的活动，诊断学生根据实验现象进行推理、进行微观表征的能力。 四、教学方法 证据推理、模型认知，实验探究、合作交流。 五、教学资源 视频资料：苯的用途与危害科学史话。 实验材料：苯、高锰酸钾酸性溶液、溴的四氯化碳溶液等。 教学课件：包含苯的结构模型、化学反应方程式等。 六、教学过程设计 教学过程设计如表2-1所示。 表2-1 教学过程设计 教师活动 学生活动 设计意图 【引入】视频：苯的用途与危害科学史话1：1825年，英国科学家法拉第首先发现了苯 【任务1】观察苯的色、态，并小心闻味，总结苯的物理性质 从生活体验出发，了解苯的“功”“过”，学会辩证地看待问题 科学史话2：数年之后，法国化学家热拉尔等人确定了苯的相对分子质量和分子式 【任务2】完成苯的燃烧实验，并确定苯的分子式 宏观感受苯的燃烧，并引导学生用化学式来表征此现象 【科学探究】试着写出分子式符合C₆H₆的可能的结构简式，并在小组内交流讨论 【任务3】你能根据当时的理论写出符合C₆H₆的可能的结构简式吗? 【猜想书写】苯的结构 CH≡C-CH₂-CH₂-C≡CH CH₃-C≡C-CH₂-C≡CH CH≡C-CH=CH-CH=CH …… 体会结构与性质的辩证关系，培养逻辑推理能力、实践能力和科学素养 【学生实验】 实验1：向试管中加入少量高锰酸钾酸性溶液，再加入适量苯，振荡，观察现象。 实验2：向试管中加入少量溴的四氯化碳溶液，再加入适量苯，振荡，观察现象 【任务4】设计实验证实或证伪，若证伪，请修改假设或提出新的猜想。 【质疑】学生猜想1：苯分子的不饱和度不是由双键或三键造成的。 学生猜想2：需要提高溴的浓度和规格 培养学生实验探究和创新意识 采用科学假说----寻找证据(理论，数据，实验)证实或证伪——修改假说——发展认识原理 科学史话3：1860年左右，科学家发现向液溴和纯苯的混合液中加入铁粉会发生反应 【投影】视频：苯与液溴的取代反应 【任务5】根据此反应现象试写出方程式，并判断该反应是取代反应还是加成反应。若为取代反应，请对苯的结构的假设进行修改或提出新的猜想。学生猜想1：此实验有溴化氢生成，不是加成反应。 学生猜想2：会不会和其他物质发生了加成反应? 培养学生证据推理与模型认知的能力。 激发学生的兴趣，使学生的矛盾心理处于急于探索求新的高潮状态 科学史话4：1865年，凯库勒提出苯分子结构模型，即苯分子中的碳碳单键与碳碳双键不是固定的，而是以一定的频率快速交替出现的。 引导学生结合以上实验结果和信息，对可能的结构进行分析、排除，提出凯库勒的结构，总结苯的性质 学生猜想1：可以通过测定二溴苯的结构是不是只有一种，来判断苯中有没有双键。 认真体会和学习用自然科学方法论探索科学问题的基本过程，书写与苯的化学性质对应的方程式 应用思维模型，对苯的结构的假设进行修改，寻找证据。 通过化学史的教育，进行德育渗透，让学生体会“结构决定性质，性质反映结构”的关系，培养学生科学探究态度与社会责任感 【作业设计】了解生活中可能接触苯或含有苯环结构的物质的主要场所，查阅资料并与他人讨论这些物质对环境可能产生的影响，提出防护建议，写一篇科普文章 【板书设计】 第三章 第二节 苯 芳香烃（第一课时） 一、苯的物理性质 状态、颜色、气味、密度、毒性 二、苯的结构 分子式：C₆H₆ 结构简式： 或 三、苯的化学性质 1.苯的氧化反应 (明亮火焰， 有浓烟) 2.苯的取代反应 3.苯的加成反应 七、教学反思及改进 （一）成功之处 1.紧密围绕课程标准确立核心素养目标，力求做到：在课堂上，我努力创设问题的真实情景，采用问题驱动、练习等形式引导学生正确理解概念，并能辩证地从正反两方面来正确地看待问题；在教学过程中，教师成为了学生学习的组织者、合作者、引导者和参与者。 2. 严守《高中化学新课标》、新教材的要求，不搞“一步到位”( 研读课标、备教材 )。以夯实“双基”知识为主，关注学生的学习过程，在过程中让学生的知识能力、过程方法、情感态度价值观达到优化整合，和谐统一。适当放缓进度，以高中知识点为切入口，强化初高中知识的衔接教学，有利于有意义学习。 （二）不足之处 由于学生的差异，使部分基础差的学生处于慌乱之中，无所适从，学习效果不理想；学生的交流意识不强，虽然让学生讨论，仍然有部分学生只是一个听众，还没有从被动的学习中解救出来，变成主动的学习。 （三）改进措施 本节课以学生实验为主，时间安排应紧凑，否则就会导致学生实验浪费太多时间，知识点传授太少；再者让学生实验前应作好充分的指导工作，比如：苯量和溴取的多少，滴管等基本仪器的使用方法，苯的取用方法等，以便让学生的动手能力得到提高。今后的随堂实验应加强对学生动手操作的指导。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$