高中化学人教版（2019）必修第二册第七章《乙烯与有机高分子材料》教学设计

第七章《乙烯与有机高分子材料》教学设计
　　一、教材分析
　　“乙烯与有机高分子材料”是人教版化学必修第二册第七章《有机化合物》第二节内容，是高中有机化学中最基本的核心知识，是学生“结构决定性质”、“性质决定用途”等观念形成的重要载体。在《普通高中化学课程标准（2017年版）》(以下简称“《标准（2017版）》”)必修课程中，“主题4：简单的有机化合物及应用”对有机化合物的要求为：“知道有机化合物分子是有空间结构的，以乙烯和乙炔为例认识碳原子的成键特点，以乙烯和乙炔为例认识有机化合物中的官能团。知道氧化、加成、聚合等有机反应类型。”具体内容包括辨识有机化合物分子中的碳骨架，能描述乙烯和乙炔的分子结构特征，能描述乙烯的主要化学性质及相应性质实验的现象，能书写相关的反应方程式，能利用这些物质的主要性质进行鉴别，能列举合成高分子在生产和生活中的重要作用，能从有机化合物及其性质的角度对有关能源、材料等实际问题进行分析、讨论和评价，认识有机化合物的分子结构，以及决定其分类与性质的特征基团，进而认识有机化学反应，实现有机化合物之间的转化，合成新物质。
　　人教版教材化学必修第二册中提到， “乙烯是石油化学工业重要的基本原料，通过一系列化学反应，可以从乙烯得到有机高分子材料、药物等成千上万种有用的物质。” 从乙烯的用途出发，激发学生的探究欲望。接下来，以乙烯为例详细地介绍了其结构和性质，进而顺利地过渡到介绍“烃”，并完成甲烷、乙烯和乙炔三种烃的分子结构对比认识，最后，常识性介绍“塑料、橡胶和纤维”三大有机高分子材料。本节内容的学习提升了学生的“宏观辨识与微观探析”“变化观念”“证据推理与模型认知”等学科素养。同时，本节内容也将为后续有机化合物的学习打下坚实的基础。
　　《标准（2017版）》还指出，学生应通过实验探究和联系实际的方式学习上述知识。因此，以学生的已有经验为背景，设计联系实际、以综合问题解决为核心任务的教学活动，有助于将上述不同素养进行整合培养，有助于教学目标的高效落实。
　　二、学情分析
　　学习本章第一节《认识有机化合物》之后，学生了解到有机化合物中碳原子之间可以形成单键、双键或三键，碳原子之间不同的成键方式是有机化合物结构多样性的原因之一。学生基本具备“结构决定性质”的观念，知道能选择以甲烷为代表物来推广学习烷烃的性质，就是因为它们具有相似的结构。这种代表物学习法能否称之为学习有机化合物行之有效的方法还有待进一步寻找证据。在了解有机化合物通性的基础上，继续以乙烯为代表学习其他类别的有机化合物。但是烷烃是饱和烃，而乙烯属于不饱和烃，二者性质的差异在哪儿，如何寻找证据，如何从微观解释这些宏观实验现象等等，对学生而言都是崭新的视角。在难点的突破过程中发展学生的宏观辨识与微观探析化学学科素养。
　　因此分析学生的障碍点：
　　1.认识停留在组成层面：只能从组成元素的角度认识简单的有机物，不能从碳原子的成键特点入手分析有机化合物的分子结构，不能真正地从结构角度理解有机化合物的某些化学性质。
　　2.认识停留在孤立层面：了解烷烃的组成和部分化学性质，不了解以乙烯为代表的烯烃类的结构特点和性质，也不能从乙烯的结构和性质类推烯烃的组成通式、结构特点和部分通性。
　　3.认识停留在宏观层面：虽然从微观角度认识了甲烷的取代反应，但是从实验现象微观分析乙烯的化学性质依然困难重重，从微观角度分析乙烯的加聚反应几乎是不可独立完成的任务。
　　结合上述学生的障碍点和发展点，需要以学生的已有经验为背景，设计符合其认知发展的教学过程，初步完成从微观的化学键视角探析有机化合物的分子结构，并初步建立有机物的结构决定其性质这一核心观念。
　　三、教学目标
　　1．以不饱和烃的代表物—乙烯的结构和性质为模型，认知不饱和烃的结构和性质。
　　2．通过认识乙烯与水的加成反应和乙烯的加聚反应，知道合成新物质是有机化学研究价值的重要体现，知道合成高分子材料使我们的生活更美好。
　　3．认识烃的分类方法，知道分类是研究有机化合物的重要方法之一。
　　四、教学重点
　　1．从宏观和微观两个方面研究乙烯的结构决定其性质。
　　2．烃的分类方法
　　五、教学难点
　　乙烯的加成反应和加聚反应的规律。
　　六、教学过程
　　（一）环节一
　　1．创设情境，从实际问题出发，直奔主题。
　　教师引导：[图片展示]展示生活中琳琅满目的乙烯制品，感受用途广泛的乙烯。
　　学生活动：欣赏图片，赞叹琳琅满目的乙烯制品。
　　设计意图：由生活情境引入，容易引起学生兴趣，感受化学在生活中的使用价值，体现化学学科的社会价值。
　　（二）环节二
　　1．用类比的学习方法，完成乙烯的组成与结构。
　　教师引导：[问题1] 类比甲烷，推测乙烯的名称包含哪些化学含义？
　　[问题2]已知乙烯中碳原子和氢原子的个数比为1:2，其相对分子质量为28，你能推知乙烯的分子式吗？
　　[问题3]和乙烷相比，乙烯分子中少2个氢原子，根据有机化 合物中碳原子的成键特点，你能推测乙烯的结构吗？
　　学生活动：（1）“乙”表示一个分子中含有2个碳原子，“烯”和烷一样，表示一类有机物。
　　（2）乙烯的分子式为。
　　（3）乙烯分子中含有碳碳双键，碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”。
　　设计意图：从“乙烯”的命名入手分析，利用烷烃已有的基本功，培养学生简单的有机物命名原则。利用类比的学习方法，训练学生从“饱和”到“不饱和”的过渡学习，同时，逐渐向学生渗透有机化合物中组成与结构的关系。训练学生用化学用语准确表达，让学生注重定量角度的认识。
　　2．基于对实验现象的分析，了解乙烯的氧化反应。
　　教师引导：[任务1] 通过乙烯的燃烧和将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中实验现象的描述和分析，判断乙烯发生氧化反应的特点。
　　学生活动：（1）观察并记录演示实验现象。
　　（2）讨论分析实验现象，并根据氧化产物来推知有机化合物发生氧化反应的特点---有机化合物去氢或加氧的反应。
　　设计意图：通过分析实验现象培养学生“证据推理”的学科素养，训练学生关注有机氧化反应（或还原反应）前后氢元素或氧元素的变化。
　　3．基于对实验现象的分析，从微观层面探究乙烯的加成反应。
　　教师引导：[任务2]乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色这一宏观实验现象背后的微观解释。
　　学生活动：（1）描述并记录实验现象。
　　（2）阅读教材68页，讨论这一现象的微观分析。
　　（3）自主学习加成反应的定义。
　　（4）小组讨论完成乙烯与氯气、氢气、氯化氢和水的加成反应
　　设计意图：通过分析实验现象培养学生“证据推理”的学科素养，训练学生用化学用语准确表达。将学生思维借用价键理论外显，提升学生宏微结合的学科素养。
　　4．基于对乙烯加成反应的理解，从微观层面探究乙烯的加成聚合反应。
　　教师引导：[问题4]如果在一定的条件下，多个乙烯分子自身发生加成反应，其产物是什么呢？
　　学生活动：（1）小组讨论产物结构特点。
　　（2）阅读教材68页，小组讨论产物结构。
　　（3）阅读教材69页，完成“聚合反应”等相关概念。
　　设计意图：在学生自主学习或组内讨论过程中，促进学生领悟到加聚反应的实质是不饱和键的断裂和相互加成，提升学生自主学习的意识和能力。将学生思维借用价键理论外显，提升学生宏微结合的学科素养。
　　（三）环节三
　　1．根据烃分子中碳原子之间的成键方式，对烃进行分类。
　　教师引导：[任务3] 阅读教材69页和70页，根据烃分子中碳原子间成键方式，完成对烃的分类。
　　学生活动：（1）阅读教材69页和70页，完成对烃的分类。
　　（2）小组内讨论，烃的分类依据，领悟“饱和”和“不饱和”的涵义。
　　设计意图：在学生自主学习或组内讨论过程中，促进学生领悟碳原子的成键方法是学习有机化合物的基础。反思乙烯与甲烷性质的差异根源在于二者结构差异，提升学生的宏微结合及科学探究素养。
　　2．以甲烷、乙烯和乙炔为例，借助球棍模型认识烃的分子结构。
　　教师引导：[任务4]借助球棍模型完成甲烷、乙烯和乙炔的分子结构模型，并用化学用语将这些结构正确地表达出来。
　　学生活动：（1）完成甲烷、乙烯和乙炔的分子结构模型。
　　（2）独立完成甲烷、乙烯和乙炔的电子式、结构式。
　　（3）小组讨论甲烷、乙烯和乙炔中化学键类型。
　　（4）描述三者的分子结构特点。
　　设计意图：在拼插模型的过程中，体会甲烷、乙烯和乙炔的电子式和分子结构特点，并用正确的化学用语表达。同时，将实物模型内化为思维模型，很好地发展了学生的模型认知。
　　（四）环节四
　　1．利用教材和网络了解有机高分子材料的种类和用途。
　　教师引导：[任务5] 利用教材和网络了解有机高分子材料的种类和用途。
　　学生活动：（1）看书或上网查阅资料，整理有机高分子材料的种类和用途
　　（2）小组汇报组内整理的资料。
　　设计意图：让学生自主地完成有机高分子材料的种类和用途的学习，体会化学学科的社会价值，提升对化学学习的兴趣和探究欲望。
　　七、板书设计