教學設計:
人教版《化學2》必修第三章第2節第1課時
乙烯
【教材分析】
本節課的內容位于化學必修2的第三章的第二節——來自石油和煤的兩種基本化工原料。教材介紹了乙烯是一種重要的基本化工原料,它的產量可以用來衡量一個國家的石油化工發展水平,從乙烯用途的角度激發學生的學習興趣,著重介紹乙烯分子的組成和結構,乙烯的性質和重要的有機反應——加成反應。
乙烯的分子結構是掌握乙烯化學性質的基礎,乙烯性質的重點放在化學性質上。而在講授乙烯的性質時,又緊緊圍繞乙烯的結構展開,強調乙烯分子中碳碳雙鍵有一個鍵容易斷裂的特點,因此本節課在介紹性質之前,先從乙烯分子結構入手,使學生更深刻地理解結構與性質的關系。
本節課與生產生活結合緊密,具有STS教育價值。
【學情分析】
在本節課之前,學生已經學習了甲烷和烷烴的性質,學生能初步從組成和結構的角度認識甲烷的性質,但需要對“結構與性質”的關系進一步強化認識;乙烯和苯的教學都能起到這種作用。另外,學生能從生活實際出發,認識乙烯和苯的廣泛應用,再學習它們的性質,初步學習如何進行理論與實際,使學生能夠學以致用。在前一節課,學生也掌握了碳的四價理論,理解了飽和烴的概念,為本節課不飽和烴的引入鋪墊基礎。
【教學目標】
知識與技能:了解乙烯的來源。認識乙烯的結構特點。認識乙烯的主要物理性質和化學性質。了解乙烯在生產生活中的應用。
過程與方法:提高學生分析、類比、遷移以及概括的能力。認識有機化合物的存在—結構—性質—用途的主線。培養學生抽象、概括形成規律性認識的能力。深化學習具體物質的科學方法。
情感態度與價值觀:通過有機化學中結構決定性質,反應條件決定產物的思想,領悟內外因的辯證關系;結合加成反應強化對化學反應本質的辯證認識。通過乙烯性質實驗培養學生嚴謹求實的科學態度和探索創新品質。
【教學重點和難點】
乙烯的結構特點和主要性質。乙烯的加成反應。
【教學策略】
自主學習、合作學習、實驗討論、對比歸納。
【教學過程】
教學
環節
教師活動
學生活動
設計意圖
課題
引入
【引入】以視頻報道引入,提醒學生乙烯來自于石油化工,是重要的石油化工產品。乙烯的產量標志著一個國家石油化工的發展水平。圖片展示實驗室中模仿石油化工,在加熱和碎瓷片的催化下,讓石臘油裂解,得到烷烴和烯烴。乙烯就是最簡單的烯烴。
學生思考,明確本節學習任務。
讓學生明確本節課的學習任務。通過視覺、聽覺沖擊,了解乙烯來源,感受乙烯在社會生產生活中的重要價值,激發他們的興趣和學習的主動性。
自主學習預測化學性質
環節一:認識物理性質和用途
(展示實物)這是實驗室我們制得的乙烯,請仔細觀察它的顏色和狀態。引導同學演練實驗室聞物質氣味的方法。
(圖片展示)生活中的乙烯(管材、無紡布、塑料、泡沫等)
環節二:預測乙烯化學性質
【投影】任務1卡片
【自主學習】快速閱讀三個材料并預測乙烯可能的化學性質。
(過渡)有了預測猜想,我們應該采取合適的操作或選取合理的試劑來驗證了,要保證現象明顯、簡單易行、安全環保。
(引導)驗證可燃性需要點燃乙烯點燃之前要注意驗純。與高錳酸鉀則需要通入紫紅色的酸性高錳酸鉀溶液,與溴反應需要通入橙色的溴的四氯化碳溶液或溴水。
(屏幕投影)介紹實驗裝置
(演示實驗)操作實驗。并引導學生觀察思考。
學生觀察,實驗(輕輕扇動聞氣味),并歸納整理出乙烯物理性質。
學生聆聽。
學生獨立思考并完成對材料的加工認識,大膽預測猜想,積極回答交流。
學生先預測可能的化學性質,再體會如何設計實驗方案。
學生認識實驗儀器和藥品,了解裝置作用。
觀察實驗現象,并思考交流,得出結論。
學生自主運用觀察、實驗等研究物質性質的方法,自主歸納整合物理性質。
體會乙烯在生產生活中普遍存在,用途廣泛。
培養學生對資料信息加工分析的能力。
體會“大膽預測,小心求證”的科學實驗精神。
通過對演示實驗的觀察思考,求證預測的正確性。歸納乙烯化學性質。
合作學習探究結構特點
【投影】任務2卡片
(過渡)對比乙烷和乙烯的化學性質,為何有差別?
(引導)結構決定性質,看來乙烯和乙烷結構上存在差異。那乙烯具有怎樣的結構呢?
【合作學習】協調安排本組成員,合作交流,完成任務2卡片上有關乙烯結構特點的問題和要求的學習討論,并把交流成果及時整理到學案上。
(交流匯報)
1.學生匯報任務2卡中問題;
2.根據匯報及時做必要的解釋和總結;
3.學生板書乙烯結構式、電子式、結構簡式。
(提升歸納)乙烯和乙烷最主要的差別在于乙烯有碳碳雙鍵,正因如此,導致其分子的組成不同,乙烯比乙烷少了兩個氫原子,乙烷屬于飽和烴,則乙烯屬于不飽和烴。乙烯所有的原子在同一個平面上,而乙烷不是。
(難點引導)斷開1mol碳碳單鍵平均約為345千焦,而斷開1mol碳碳雙鍵平均約為610.9千焦,并不是單鍵的2倍,而是比2倍略少,看來,只要需要較少的能量,就能斷開碳碳雙鍵中的一個價鍵。再看,斷開碳碳雙鍵中兩個鍵,需要的能量大小并不一樣,其中有一個較小,容易斷裂。
學生回憶乙烷性質,對比二者性質差異。
合作學習——組間交流,達成共識。
交流匯報——展示制作的乙烯的球棍模型。對比各組乙烯模型,點明乙烯沒有同分異構體。落實乙烯的結構式、電子式和結構簡式的正確書寫。
小組討論交流,了解乙烯分子中有碳碳雙鍵的特殊結構
學生對問題3的斷鍵所需能量數據分析,了解乙烯分子中碳碳雙鍵的特殊性。
引出性質差異的矛盾沖突,激發學生探究結構的興趣。
通過對問題組的討論,加深對乙烯結構的認知。規范有機化學用語的書寫。
通過分子模型建構,使學生對有機分子的結構認識立體化,有效的降低了結構抽象思維的難度。有利于學生掌握乙烯結構特點。
通過數據分析,學生對“碳碳雙鍵”這一重要結構的認識得到深化。數據舉證能有效化解學生對抽象結構問題的認識障礙。
合作學習
解析化學性質
(過渡)乙烯的特殊性質,源自特殊結構。下面,我們就依據乙烯的結構特點,來進一步解釋性質。
【投影】任務3卡片
【合作學習】請組長取出任務3卡片,協調本組同學,通力合作,討論完成任務。
(交流匯報)
1.學生匯報任務3卡中問題;
2.根據匯報及時做必要的解釋和總結;
3.學生板書乙烯燃燒、加成等化學方程式。
(點撥提升)對比乙烷,結合乙烯燃燒的化學方程式,乙烯燃燒有黑煙說明了什么?(乙烯比乙烷少2個氫,含碳量較大,所以燃燒不充分。)
(難點突破)反應物乙烯分子中有兩個碳原子,生成物二氧化碳分子中只有一個碳,這說明了什么?酸性高錳酸鉀具有強氧化性,與乙烯反應的反應類型?
(真人秀錄像)乙烯與溴水的加成反應
(解釋)雙鍵兩側的碳原子分別與溴原子相連,像乙烯這樣,有機物分子中雙鍵(或三鍵)兩側的碳原子分別與其他原子或原子團相連形成新的化合物的反應,叫加成反應。
<遷移應用>
(資料在線)原子的經濟利用
提供新的認識視角,從原子利用率上來看,加成反應是最經濟實惠的。
(真人模仿)乙烯加聚反應
【應用拓展】乙烯的其他重要應用;(展示圖片)乙烯通過加成反應,可以得到燃料乙烷,快速止疼制劑氯乙烷和酒精等產品,也可以自身加成得到聚乙烯。
(實物展示)對比儲物瓶密封的青橘與成熟蘋果共處若干天后的變化。
小組討論交流,將核心知識記錄在學案上。
學生合作實驗,討論交流,并規范書寫化學方程式。舉例說明對相關問題的認識。
學生積極思考,體會乙烯碳碳雙鍵在化學反應中的斷鍵情況。
學生觀看錄像,對比思考加成反應的特點
學生展示共識,簡要整理。
通過真人模仿,加深對加聚反應原理的認識。
了解乙烯的實際用途。觀察實物變化。
乙烯是植物生長的調節劑,催熟瓜果。
每組一張卡片的巧妙設計,有效的培養了學生分工協作的精神和分析問題,獲得結論的能力。
進一步體會“有機化合物-特殊結構-有機化學反應-性質”的核心思路在有機物性質學習上的指導價值。
通過問題組驅動,突破對乙烯與酸性高錳酸鉀發生氧化反應的認識。
利用“真人秀視頻”和加成反應原子利用率高兩個角度,加強對加成反應的認識。
通過練習,達成對重點知識的鞏固和落實。
原子的經濟性好,培養學生綠色化學的思想。
體會乙烯不僅是重要的石油化工產品,也是重要的化工原料,用途廣泛。通過新穎的實物展示,讓學生身臨其境,體會用途。
認識有機化學反應在實際應用中的重要意義。引發學生關注化學科學與社會生活的密切聯系。
概括提升
【引導】請同學們回憶本節課講的主要內容并概括歸納。加深學生對結構決定性質、性質決定用途的思想;強化化學來自于生產生活,又服務于社會生活的理念。
<鞏固提高>
已知:丙烯的結構簡式為:
CH3-CH=CH2
請根據所學知識,分析該物質的結構特點,并預測可能的化學性質;
若能與HCl加成,預測并寫出可能的產物。
組內討論歸納總結所學內容。
學生思考,獨立完成。
訓練系統的歸納總結知識的能力。體會化學科學的核心學習思想和理念。
實現本節主干知識“乙烯加成反應”的整合提升。進一步強化“結構決定性質”的意識。加強對有機化學反應中“反應條件決定反應產物”重要思想的認識。
分層次作業和研究性學習作業
1.完成課本第72頁第1、3、6題。
2.完成課后練習分層訓練
A
部分。
3.學有余力的同學完成分層訓練A、B
部分。
4.查閱乙烯相關材料,開展以“身邊的乙烯”為主題的研究性學習。
5.觀看禮物—本節課的微課視頻,整理本節課知識內容。
學生根據需求自主完成作業,自評互評。
鞏固學生對本節知識的理解和掌握,培養學生運用化學知識解決實際問題的意識。
【板書設計】
乙
烯
一、性質
1.氧化反應
(1)點燃
(2)酸性KMnO4溶液
2.加成反應
(3)溴的四氯化碳溶液
二、結構
結構式
電子式
結構簡式
三、用途
【設計反思】
本節課設計的指導思想為“學為主體,教為主導”。通過任務牽引,問題驅動,活動支持,知識落實,多條線索并進,開展自主學習,合作學習,實踐體驗和學以致用。設計中突出“結構決定性質,性質決定用途”的核心科學思想,暗藏“由生產生活到實驗室,再從實驗室回到社會生活”的情景線索,滲透“認識物質,改造物質,應用物質”的化學學科價值理念。
學生在自主學習和合作學習的輕松切換中,成為自我引導的學習者、思考者,信息的使用者和生產者,學習的合作者和問題的解決者,而老師則是學生學習堅定的支持者、合作者和評價者。