苏娇版“有机化合物的获取与应用”专题教学_乙烯论文

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一、教材分析

1.教学要求低

依据不同阶段课程设置的目标和《普通高中化学课程标准(实验)》,教材将本专题的知识内容在目标要求都定位在“知道、说出、举例、了解、认识”等第一和第二层次上,对于“应用、设计、评价、掌握、灵活运用、形成、养成、具有、树立”等第三、第四层次的要求则很少。

2.知识点减少

教材充分考虑了知识的基础性,仅将最基本的化学知识纳入到教材的内容体系中。本专题是从人们接触的生产、生活中的实例(燃料、食品)出发,重点研究有机化学中的主干知识。如烃只讨论甲烷、乙烯、苯等少数几种化合物的存在、来源、重要性质及其应用,删去了烷烃、烯烃等内容,以及乙烯、乙炔等物质实验室制法等相关知识。烃的衍生物也只是研究了乙醇、乙酸、酯、油脂、糖类、蛋白质和氨基酸等物质的主要性质。有机合成只要求了解简单有机物的合成,高分子的合成只要掌握加聚反应的基本原理。

3.学生参与的活动内容多

传统化学课程内容的选择更多地关注了知识结论,而忽视获得结论的过程与方法,新教材在这方面有了突破性改变。本专题教材中涉及到学生参与的各种活动达20处之多,其中“交流与讨论”5个,“观察与思考”7个,“活动与探究”4个,“问题解决”4个。

4.重视与生产、生活的紧密结合

本专题知识的呈现是以生产、生活中的应用为背景,体现了化学来之于生活,服务于生活,反映了化学与技术、与社会的相互关联。从教材的小标题就可以得到体现,如“化石燃料与有机化合物”“食品中的有机化合物”等。

5.不追求完整的知识体系

教材在知识的构建方式上都是通过具体的物质去认识一些常见的有机化合物的结构和性质,对烃、烃的衍生物既没有按物质类别、官能团进行系统研究,也没有对官能团的衍变过程进行详细研究,不强求按学科内在逻辑构建知识体系和知识网络。

二、教学目标

(1)了解怎样从化石燃料中获得甲烷、乙烯、苯等化合物,认识这些重要化合物的主要性质,了解乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要用途,了解化石燃料的综合利用的途径。

(2)认识食品中含有若干种重要的有机化合物(乙醇、乙酸、油脂、糖类、蛋白质),认识它们的组成、结构特点、主要性质和重要用途。

(3)通过实例了解取代反应、加成反应和高锰酸钾溶液对乙烯等不饱和烃的氧化作用。

(4)认识乙烯合成乙酸乙酯的合成路线,了解化学家怎样从分析物质结构入手进行化学合成,以加聚反应为例了解常见合成材料的合成反应。能举例说明高分子材料在生活和科技领域中的应用。

(5)通过实例了解有机化合物、有机反应在生产生活中的广泛应用,了解学生研究有机化学的价值和意义。

三、教学策略

重视利用实际生产、生活的知识和社会热点来创设问题情境,激发学生的学习兴趣;教学要注意从学生已有的经验和知识出发,让学生从身边及生活中的“常见有机化合物”入手,学习最基本的有机化学知识,不强调按官能团类别学习有机化合物;教学中要充分利用图表、实验等进行直观教学。

四、单元教学

1.有机化合物的获得与应用

(1)学习目标

①认识化石燃料与有机物的关系。

②了解甲烷、乙烯、乙炔等物质的主要性质和用途,认识取代反应和加成反应。

③认识化石燃料的综合利用对于合理利用自然资料、防止污染、保持国民经济持续发展的意义。

④引导学生关注人类面临的与化学相关的能源短缺、环境保持等社会问题,培养学生的社会责任感。

(2)教材分析

①依据1条线条

本单元教材以3种化石燃料的存在、加工和利用为线索,讨论是如何从化燃料中获取一些重要的有机化合物。

②实现2个结合

一是把学科知识与生产、生活有机的结合起来;另一是STS教育与有机化学基础知识有机的结合起来。

③突出3类反应

本单元中通过对甲烷、乙烯、石油性质的讨论,突出对取代反应、加成反应、分解反应的理解和应用。

④研究4种物质

从天然气、石油到煤的讨论中,重点研究甲烷、乙烯、乙炔、苯等4种物质。

(3)教学建议

①要充分动用好实物模型(球棍模型、比例模型)及教材中的图表进行直观教学,帮助学生形成感性认识,以突破对甲烷、乙烯、苯的结构的把握;对甲烷的取代反应、乙烯的加成等重点内容的突破,可以通过实验等形式的活动探究去帮助理解,并注意因结构的差异而导致物质性质的不同。如甲烷和乙烯,通过引导学生对甲烷与氯气反应实验现象的观察,分析产物,并结合甲烷的结构特征,揭示取代反应的实质。同样,通过对乙烯与高锰酸钾酸性溶液、溴水反应实验现象的观察,说明乙烯易于和高锰酸钾、溴水等物质反应,并引导学生比较甲烷和乙烯结构的差别,真正理解物质的性质与结构的关系。对于苯的学习,可以通过苯与乙烯有关实验现象的比较认识苯的结构和性质。

②注意从学生已有的知识出发。如甲烷的燃烧反应和甲烷的用途等,结合教材中“交流与讨论”等活动引导学生分析思考,在理解的基础上支学习知识、应用知识,真正形成自己的学习能力。

③通过阅读、讨论逐步培养学生的自学能力。对于石油的炼制,引导学生阅读教材,同学之间、师生之间的讨论,并通过列表的形式加以总结归纳,使学生分清石油炼制的几种方法、原理、目的、产物及产物的用途等。

④要注意初高中知识、必修模块与选修模块的衔接。在初中化学的学习中,学生已经对天然气、石油、煤这3种化石燃料有了一定的了解。因此,本专题的教学切不可变成初中内容的重复,也不要把传统教材和选修教材中有关“烃”的内容强行“塞”进去,否则将增加学生的学习负担。所以在教学中一定要把握教学内容的深度和广度,区别要求,同时也要为将来选修“有机化学基础”的同学做好承上启下工作。

⑤教学设计要围绕3条主线。核心内容主线:以甲烷、乙烯、苯等为代表物,研究探讨其组成、结构及性质,初步认识结构与性质的关系;情境素材主线:以天然气、石油、煤等物质的主要组成以及其开发利用,为开展教学活动解决问题提供背景素材;师生活动主线:充分利用教材中的“活动与探究”“观察与思考”“交流与讨论”“整理与归纳”“问题解决”等活动素材开展各项活动。这种活动可以是单边的学生独立活动,也可以是生生、师生等多边活动。本单元3条主线教学设计构成图如下:

2.食品中的有机化合物

(1)学习目标

①了解乙醇、乙酸、油脂、糖类、蛋白质和氨基酸的组成、主要性质及在日常生活的应用,认识乙醇、乙酸、油脂的结构特点。

②通过葡萄糖的检验、淀粉水解及水解产物的检验、自制肥皂等实验,让学生体验科学探究的过程,强化科学探究的意识,促进学习方法的转变和实践能力的培养。

(2)教材分析

①与第一单元相同,突出了这些烃的衍生物的来源、存在,把所学知识与生产、生活有机的结合起来,使学生感到既熟悉又有许多新知识可学。这部分知识还与自己的生活息息相关,从而激发学生学习的热情。

②本单元在内容的安排上以食品中的有机化合物为线索,帮助学生学习乙醇、乙酸、糖类、油脂、氨基酸、蛋白质的组成、性质,了解它们的结构特点,在生产、日常生活中的应用。

③教材没有对较复杂的有机物的结构和反应原理进行深入的探讨,而是通过“观察与思考”“活动探究”“问题讨论”“问题解决”等一系列的双边活动,使学生认识这些物质的主要性质和转化关系,也为今后在选修教材中全面的学习烃的衍生物的衍生关系奠定基础。

(3)教学建议

首先,要知道学生在初中化学中,已学习了葡萄糖、淀粉、油脂、蛋白质、维生素等有关知识,初步知道如何从食物中提取和检验这些营养成分。在此基础上本单元进一步学习乙醇、乙酸、油脂、糖类、蛋白质和氨基酸等物质在自然界中的存在、组成、基本性质和应用,并在学习上述各物质生成、相互转化的基础上,认识甘油、乙醛、乙酸乙酯、硬脂酸钠等烃的衍生物。

①乙醇 初中化学学生已接触过乙醇,对乙醇的分子式、存在和应用有了一定的了解,所以高中教学应把其结构、性质和用途作为学习重点,尤其是化学性质的学习。乙醇与金属钠反应的教学,可通过钠分别与水、乙醇反应的实验对比,从反应的剧烈程度的不同,说明乙醇中羟基上的氢没有水中羟基上的氢活泼。通过灼热的铜丝与无水乙醇的反应中闻到的气味和铜丝上的现象说明铜丝的作用,通过乙醇与乙醛分子结构的比较,启发引导学生,使学生能知道乙醇催化氧化的实质,从而了解什么结构的醇能氧化成醛(学习的难点)。

核心知识

②乙酸 本节课的重点是乙酸的酯化反应。对这一反应的教学同样是要通过实验探究来完成,通过观察实验产物的性状和闻其气味来判断生成的产物,但对于反应的机理学生不易掌握,教者要充分运用教材中元素符号的色彩,使学生形成直观的印象。对于乙酸的酸性的教学,可通过教材中活动与探究中的实验1进行分析概括,总结乙酸的具有弱酸的通性。还可以安排一个家庭小实验:用白醋除去暖瓶内的水垢。通过这个小实验激发学生的学习积极性。

核心知识

③酯 油脂 油脂是一种特定的酯,所以通过对油脂有关性质的学习,可以帮助学生对酯的性质的了解,所以对油脂性质的学习就显得十分重要。对油脂性质的学习主要是通过学生的“活动与探究”来实现。油脂在碱性条件下的水解(皂化反应)比较彻底,水解生成高级脂肪酸钠和甘油。如果油脂在中性条件下水解程度减小。相反,酸性条件下油脂水解就受到抑制,水解程度就更小,并由此推广到酯的学习。

核心知识

④糖类 糖类的组成、存在学生在初学时很容易混淆,教学时可以通过列表进行比较,比较它们的组成(分子式、相对分子量、聚合度),有哪些相似性和差异性(如相差什么基团),这对理解“碳水化合物”名称的来由,分析这些糖类之间的相互转化都有帮助。指导学生顺利完成葡萄糖的氧化反应(银镜反应、铜镜反应)和淀粉的水解等探究性实验是学生掌握这部分知识和技能的关键,同时学好这部分知识也为学生学习“有机化学基础”埋下伏笔。

核心知识

⑤蛋白质和氨基酸 生命科学家预言21世纪是生命科学的世纪。蛋白质是细胞的基础物质,而氨基酸又是形成蛋白质的基石,所以本节内容学习的意义十分重大。课的开始可通过实物投影展示血红蛋白的结构,知道其组成元素,认识结构的复杂性。引导学生通过对实验现象的观察,了解哪些物质能使蛋白质发生变性而失去生理功能(消毒措施、解毒方法),初步了解蛋白质提纯的方法。通过观察比较的方法了解几种常见的氨基酸,根据官能团的性质分析氨基酸的性质(形成多肽、蛋白质)。

核心知识

3.人工合成有机化合物

(1)学习目标

①在认识取代反应、加成反应、水解反应、氧化反应等简单的有机反应的基础上,分析从乙烯制取乙酸乙酯的合成路线,了解有机物合成路线和方法。

②通过简单实例了解常见高分子材料的合成反应,能举例说明高分子材料在生产和生活及科技领域中的应用和发展。

(2)教材分析

①以主干知识为主线。本部分教材设计的合成路线,是按照教学过程中,从烃(乙烯)到烃的衍生物(乙醇、乙酸、乙酸乙酯)的知识顺序,通过“交流讨论”等活动,帮助学生认识乙酸乙酯合成的基本思路。

②以生活素材为背景。本单元主体知识的呈现,是以学生日常生活中所接触过的学习用品、生活用品为问题的背景,引发学生对物质合成知识的渴望。

③教材的编写符合学生的认知规律,从个别到一般。通过乙烯加聚反应的学习,推广到聚苯乙烯、聚氯乙烯的合成。

④教材在内容安排上由简单到复杂。在学习了乙酸乙酯的合成思路和方法后,再学习有机高分子化合物的合成反应。高分子合成的学习中介绍了乙烯的加聚。并严格控制教学的难度。

(3)教学建议

①对于合成乙酸乙酯的教学。首先,回忆乙醇、乙醛、乙酸的主要化学性质,这样既复习了旧知识又有本节课的学习奠定知识基础,然后引导学生分析这一合成路线的衍生关系。再从分子中官能团的性质分析其他的合成方案,并对多种不同的方案进行分析、比较评价,从中选优。当然,对于乙酸乙酯也可以首先向学生明确目标产品和合成的要求,通过对酯的生成及性质的回顾,采用逆向推导的方法分析,从而得到合理的合成路线。

②有机高分子的合成。乙烯的加聚反应重点是让学生理解反应的实质,共价双键断裂后2个碳原子都带有1个单电子,相邻的单电子之间形成新的共价键,这样依次连接下去形成了高分子化合物。在掌握乙烯加聚反应的的基础上延伸拓展到苯乙烯、氯乙烯的加聚,可谓“一本万利”。

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