
一、教材分析
本节课的内容位于化学必修2的第三章的第二节———来自石油和煤的两种基本化工原料。苯是一种重要的有机化工原料,苯又是芳香烃化合物中最简单、最基本的一个物质,掌握了苯的性质可以为后面选修5中系统的研究芳香烃及其衍生物打下良好的基础。其中,苯结构中特殊的化学键决定了苯的化学性质是教学的重点内容,但真正用杂化轨道理论及价键理论中的大∏键来解释苯分子的结构那又是选修3中的内容,所以此时只要引导学生结合前面第一章中所学的化学键的知识,把苯中的化学键理解为是介于单双键之间的一种特殊的化学键即可。
同时,学习必要的化学实验技能,体验和了解化学科学研究的一般过程和方法,是新课标的要求,因此在这里有必要借助一些有关苯的性质的实验来讨论一些重要实验装置的作用,以培养学生的实验技能,但实验设计要考虑到苯的毒性。
二、学情分析
此时,学生刚学有机,有着强烈的好奇心和探索的欲望,我们应充分抓住这一点进行引导探究式教学,多做实验、多设计探究活动,充分激发学生自主学习的意识。
学生在学习“苯”之前已学习了烷烃——甲烷、烯烃——乙烯,初步掌握了碳碳单键、碳碳双键的一些特征反应,少部分学生甚至还有碳碳叁键及环的概念,具备了一定的“先备知识”,这正为“后续学习”奠定了必要的知识基础。我们应引导学生对比前面刚刚学过的甲烷和乙烯的性质得出苯的独特的性质,帮助他们建立有机物“结构——性质——用途”的认识关系,逐步熟悉研究有机物的一般方法。
需要注意,此时学生有机知识储备并不多,更谈不上知识的综合整理,因此教学中应注意不能随意增加难度,随意补充知识如苯的磺化反应等,更不能将知识面拓展到苯的同系物甚至芳香烃,这样会加重学生的负担,使学生对学习产生畏难情绪。
三、教学目标
知识与技能:知道苯的分子结构,了解苯的来源和物理性质,了解苯的可燃性、稳
定性、取代反应等化学性质及主要用途和毒性。
过程与方法:通过趣味谜语引入本节课的学习,再通过学生自学了解苯的物理性质;通过对苯分子式的可能结构的分析,然后实验探究,再根据提供的信息资料分析最后得出苯的特殊结构,体验科学探究的过程;通过实验演示理解苯的化学性质,同时通过重要实验装置的探讨培养实验技能。
情感态度与价值观:通过多样化的教学手段来激发学习兴趣,培养学生严谨求实、自主探究的科学精神;通过对 “谁发现了苯的结构?”史实真实性的追究,培养学生实事求是、诚实质朴的科学品质。
四、教学重难点
苯的结构探究;了解苯的化学性质。
五、教学过程
| 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 | |
| 在上新课之前,让大家猜猜我今天所上的内容。“有人说我笨,其实并不笨;脱去竹笠换草帽,化工生产逞英豪”,猜一字。(苯) | 学生认真聆听,积极猜谜语。 | 学生往往“笨”、“苯”混淆,借鉴谜语,让学生突出印象,同时引起学生学习苯的兴趣。 | |
| 现在我们正式来学习苯这种物质。看看它是何方神圣?19世纪初,由于冶金工业的迅速发展,需要大量的焦炭,而产生焦炭时会产生副产物煤焦油。当时,由于人们的认识有限,煤焦油被当为废物扔掉,污染环境,造成危害。而科学家法拉第历经艰辛,花了整整五年时间从煤焦油提炼出今天我们所上的这种化合物——苯。 从我刚才的描述中,我们知道苯来自于煤焦油,是工业中一种重要的化工原料。在今天也是应用广泛,无处不在。可用于合成我们生息息相关的三大合成材料——合成纤维、合成树脂以及合成橡胶,还可以合成医药、农药和燃料等一系列化工产品。既然苯在生活中这么重要,我们就来认识一下苯的庐山真面目吧。 | 了解社会背景,体会苯在生活中应用。 | 学生了解学习的化学物质与生活息息相关,体会到化学来源于生活的理念。 | |
| 学习一个新的物质,我们会从它的物理性质和化学性质来考虑。苯的物理性质是什么呢?相信大家都已经预习过了。现在我请一位同学来回答这个问题。 | 学生预习教材并回答问题。 | 学生自己了解物质的物理性质。 | |
| 嗯,这位学生很好的预习了,苯的物理性质已经讲得很完整了。我们知道,苯是无色、带有特殊气味的液体,有毒,密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂。这个很好理解,因为所有的烃都不溶于水,而根据相似相溶原理,所以苯易溶于有机溶剂。需要注意一点的是:苯的熔沸点比较低,特别是熔点为5.5℃,所以温度较低或者用冰冷却时,就会成为无色晶体。沸点是88.1℃,所以可以考虑用蒸馏的方法分离沸点与它相差很多的有机物。 | 学生听讲,记录笔记。 | 重复加强学生对于苯的物理性质的理解。 | |
| 法拉第发现苯以后,立即对苯的组成进行测定,他发现苯仅由碳、氢两种元素组成,其中碳的质量分数为92.3%,苯蒸气密度为同温、同压下乙炔(C2H2)气体密度的3倍,请确定苯的分子式。 | 学生认真计算考虑,得出苯的分子式。 | 培养学生的动手计算能力。 | |
| “就苯的分子式C6H6可能有哪些结构式”,同学们想出来几种呀?愿意上来展示一下吗? | 同学们认真思考,积极回答。 | 学生复习对于饱和烃和不饱和烃的概念,并知道不饱和度。 | |
| 我们知道化学是一门试验的科学。那么让我们通过试验来检验我们的猜想是否正确?这些实验是: 试验一、向试管中加入少量苯,再加入溴水,震荡后观察试验现象。 实验二:向试管中加入少量苯,再加入高锰酸钾溶液,观察试验现象。 实验三:在试管中加入苯然后通入氯气,在光照条件下观看是否反应? | 认真思考,听讲。了解实验对于物质的结构推断的重要性。 得出苯的结构式。 | 了解苯的结构式 | |
| 通过前人的试验一、二,我们知道,溴水、高猛酸钾溶液都没有褪色。说明苯中不存在碳碳双键。又由实验三可知苯中不存在碳碳单键。这说明凯库勒式存在一些不合理的地方。实际上经过研究发现苯中的碳和碳之间的键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键。 | 听讲,知道苯中的碳和碳之间的键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键。 | 知道苯中的碳和碳之间的键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键。 | |
| 在凯库勒式的基础上,我们根据实际的情况,得到苯的另一种结构简式。虽然凯库勒式有一些不合理的地方,但是由于在计算不饱和度和与氢气加成中消耗氢气的量时很方便,因此在化学中依然使用。苯除了知道它的分子式以及结构简式,还要知道它是平面结构,十二个原子共平面,键角是120°。 | 听讲,了解凯库勒式的不足。 | 明白苯的凯库勒式的不足,知道苯的另一种结构式。 | |
| 【练习】大家将学案翻到27页,看例题一、二。现在我相信大家应该能够做出来这两题了。讲解习题。 | 练习 | 及时巩固练习,加强对所学内容的掌握 | |
| 在学习完苯的物理性质以及分子式,结构简式和结构后,我们来学习苯的化学性质。 | 听讲 | 了解这个时间段学习的重点 | |
| 一、氧化反应 苯不能使溴水、高猛酸钾褪色,因此它不能和溴水、高猛酸钾发生氧化反应,但是在氧气的作用下,会发生剧烈的燃烧反应。这也很好理解,苯是烃,可以燃烧。大家猜测试验现象,反应方程式以及现象产生的原因? | 学生认真思考,体会苯虽然不可以和高锰酸钾以及溴水发生氧化反应但可以发生燃烧这种剧烈的氧化反应。 试验现象是有明亮火焰并伴有浓烟。原因是苯中碳的质量分数太大。 | 学生体会苯虽然难氧化,但是还是可以氧化。 通过苯的燃烧反应现象回忆烃燃烧伴有浓烟是因为苯中碳的质量分数太大。 | |
| 一、取代反应 (一)苯与溴的取代反应 同学们可能会有疑惑,刚刚说苯和氯气在光照条件下不能发生取代反应,说明苯碳碳之间不存在明显的碳碳单键。但是不代表苯不可以发生取代反应。这个大家一定要分清楚。试验四、把苯和少量液溴放在烧瓶里,同时加入少量铁屑作为催化剂。 在试验过程中,大家可以猜测一下试验现象是什么吗? 请大家将重难点手册翻到105页,我么知道试验现象是:在常温时,很快就会看到在导管口附近出现白雾,(生成的溴化氢易挥发)。 实验注意要点: (1)本实验室苯与液溴发生反应,也就是与纯溴的反应。 (2)生成的溴苯是无色液体,密度比水大,常因溶解了溴而成褐色。 (3)反应装置:a长导管作用是冷凝回流作用b锥形瓶里的导管未深入液面以下是放倒吸。 (4)产物的精制 分析产物中有溴、苯、溴苯以及三溴化铁,所以除杂顺序是:水洗——氢氧化钠——水洗——干燥——蒸馏。 | 由学过的甲烷和氯气的取代反应来理解苯和液溴的取代反应,强化反应条件,并与乙烯和溴水的反应进行比较。 | 把新教材已删去的污染大、毒性强的演示实验但对重要的实验操作进行讨论分析,增强学生对实验的理解分析能力。 | |
| (二)苯与浓的反应(硝化反应) 在这个试验中,我们首先要强调是浓硫酸,而稀是不可以发生这个反应的。对于这个试验我们要注意的实验要点有: 1、反应物的加入顺序:浓、浓硫酸、苯。 2、生成的硝基苯的物理性质:无色油状有苦杏仁味的液体,密度大于水,有毒。常因溶解二氧化氮而成黄色。 3、反应装置:(1)温度为55-60℃,所以要用水浴加热。 (2)长玻璃导管的作用:冷凝回流,平衡压强 (3)浓硫酸的作用:催化剂以及吸水剂。 | 认真听讲,积极形成分析各种物质加入的原因。 | 了解实验过程中一些反应物加入的原理并将其运用。 了解实验中实验仪器的运用原理。 | |
| 3、苯的加成反应 苯可以发生加成反应,一般这个加成是指和氢气发生加成反应。1molC6H6可以和3mol H2发生加成反应。这也体现出了凯库勒式的优势。 + 3H2 | 听讲,了解苯的加成反应 | 通过讲解,学生明白苯是可以加成且与氢气是1:3的关系。为以后的练习打下基础。 | |
| 通过课堂学习,我们来小结一下苯的化学性质:能燃烧,难取代,难加成 | 思考、分析→总结→得结论 | 把事物的最重要特征用简单的几个字来概括,把本课的知识重点理清,便于学生记忆掌握。通过不断归纳总结,达到让学生温故知新的目的,训练学生掌握好的学习方法。 | |
| 1、你能找出有哪些事实可以证明苯分子中不是单双键交替的?你能拿出我们本节课没有讲过的事实证据吗?请列举四个以上证据。 2、完成学案27-29页作业。 | 课后思考以及课后巩固练习。 | 巩固所学知识,并期望学生能想到诸如邻二溴苯只有一种这样重要的事实证据来等等,将课堂思维延伸到课外。 | |
七、课后反思(略)
