3.1卤代烃(教案)-2022-2023学年高二化学人教版(2019)选择性必修3

第三章 烃的衍生物
第一节 卤代烃
教学设计
【教学目标】
1.了解烃的衍生物及官能团的概念：使学生掌握溴乙烷的主要化学性质，理解水解反应和消去反应（宏观辨析与微观探析）。
2.通过实验演示激发学生的学习兴趣。通过溴乙烷性质的研究和卤代烃性质的介绍，使学生形成由个别到一般的学习烃的衍生物的学习思路，同时培养学生的知识迁移能力（科学探究与创新意识）。
【教学重难点】
卤代烃发生取代反应和消去反应的基本规律
【教学过程】
1.新课导入
[导入]常见的灭火器都是用干粉和二氧化碳进行灭火的，但是一些特殊的火种用干粉灭火器就没法扑灭了，还有一种叫做四氯化碳灭火器，它是用于扑救什么火灾的呢？
四氯化碳灭火器是在瓶子内装有四氯化碳液体，四氯化碳液体是一种没有颜色，容易挥发、不容易燃烧的一种液体。这种液体的沸点很低，受热后很容易就挥发成为气体了。四氯化碳液体受热变成四氯化碳气体，四氯化碳气体是一种不燃烧、比空气重的气体。不过这种化学品有很强的毒性，一旦中毒会使人的中枢神经系统造成麻醉的后果。对肝和肾也会有很严重的损害。
四氯化碳灭火器一般在仓库、货场和油库中才能出现它们的影子。
灭火器种类的不同，作用也是不一样的。四氯化碳灭火器只适合扑灭因为电气而产生的火灾，不能扑救以下化学品产生的火灾，金属钾、镁、乙炔、钠、铝、乙烯、二硫化碳等。
[设计意图]由常见的物质的性质和用途导入，激发学生学习新知识的兴趣。为学习卤代烃的性质和用途作铺垫。
2.新课讲授
[设疑]我们之前已经学过了烃，那氯代烃是什么？
[展示]已经学过的一氯甲烷、1,2-二溴乙烷、氯乙烷、溴苯的结构式
[讨论回答]烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物。
[补充]可用R—X表示。官能团是：卤素原子。
[设计意图]通过对常见卤代烃化学键及结构的观察，加深对卤代烃结构的认识。
[讲解]卤代烃的种类很多，根据分子里所含卤素原子的不同，分为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃。根据取代卤原子的多少，可分为单卤代烃和多卤代烃。按烃基不同，分为卤代烷烃、卤代烯烃、卤代芳烃。
[设疑]
问题1卤代烃属于烃类吗
问题2卤代烃中一定含有碳、氢元素吗？
问题3回忆前面学过的烃的知识，有哪些方法能够获得卤代烃？
[讨论回答]
1答：卤代烃不属于烃类。烃是只含C、H两种元素的化合物,而卤代烃是指烃中的氢原子被卤素原子取代后的产物,其中含有卤素原子,属于烃的衍生物。
2答：卤代烃中一定含有碳元素，不一定含有氢元素，如CCl4。
3答：（1）烷烃和卤族元素单质光照；（2）烯烃、炔烃与卤素单质、卤化氢加成；（3）苯与液溴或氯气用卤化铁催化。
[设计意图]加深对卤代烃结构的理解。通过提问的方式，引发学生思考，培养独立思考的能力。
[阅读教材]阅读教材，以氯代烃的密度和沸点为例，同时结合烷烃的物理性质的变化规律，总结卤代烃的物理性质。
[学生活动]思考，回答：(1)常温下，卤代烃中除一氯甲烷、氯乙烯、氯乙烷为气体外，大多为液体或固体。
(2)卤代烃不溶于水，可溶于有机溶剂，某些卤代烃本身是很好的有机溶剂。
(3)卤代烃的密度和沸点都高于相应的烃，它们的密度一般随着烃基中碳原子数目的增加而减小，沸点随碳原子数目的增加而升高。
[补充]注意：碳原子数相同时，支链越多沸点越低。脂肪烃的一氟代物和一氯代物密度比水小。
[设计意图]引导学生对常见卤代烃的熔沸点进行对比，归纳它们之间的共性，同时将烷烃的熔点和沸点等物理性质的变化规律进行迁移，形成对卤代烃物理性质的认识。
[过渡]通过前面的学习，我们已经掌握了有机化合物的一般学习方法，即从结构的角度分析预测性质、然后实验求证，通过典型物质学习一类物质，本节我们以溴乙烷为例学习卤代烃的性质。
[学习任务]学习溴乙烷的结构特点，认识溴乙烷的分子式、结构式、结构简式、球棍模型、官能团、空间填充模型、核磁共振氢谱。
[设计意图]通过对溴乙烷结构的描述，评价学生对相关知识的掌握情况。
[讲解]纯净的溴乙烷是无色液体，沸点384℃，密度比水的大，难溶于水，可溶于多种有机溶剂。
[学习任务]判断溴乙烷分子中共价键的种类，并从键长和键能的角度进行对比分析。
[设计意图]引导学生利用已有的共价键知识，在从微观角度辨识有机化合物分子中C—H 、C—C和C—Br的基础上，通过原子半径和元素的电负性等知识推测C—Br有较强的极性，其键能较小而键长较大，易发生断裂，使碳原子与带负电荷的基团结合。
[学习任务]根据溴乙烷化学键的特点，预测其发生水解反应时的产物。
[学生活动]小组完成教材3-1的实验。
[设计意图]引导学生通过分析结构得出溴乙烷在碱性条件下水解可生成Br-的结构。不仅通过实验证实了官能团和化学键的特点对溴乙烷性质的影响，而且充分发挥了实验在培养学生科学探究和证据推理等学科核心素养方面的功能。
[学生活动]尝试写出溴乙烷与水发生反应的化学方程式。
[提问]
问题1反应特点是什么？
问题2反应条件是什么？
问题3如何检验卤代烃中的卤原子？
[讨论回答]
1答：溴乙烷的水解反应是取代反应，溴乙烷分子中的溴原子被水分子中的羟基取代，生成乙醇。
2答：NaOH水溶液、加热。
①NaOH不是反应的催化剂，从平衡移动的角度看，NaOH不断中和氢溴酸，促进漠乙烷的水解。
②加热的目的是提高反应速率，且水解是吸热反应，升高温度也有利于平衡右移。
3答：
[设计意图]通过对溴乙烷的取代反应的学习，深挖实验原理，并对知识进行延伸。
[引入]引入消去反应的概念。
[学习任务]通过对消去反应概念的理解，预测溴乙烷发生消去反应时可能的断键位置。试写出溴乙烷消去反应的方程式。
[更正]更正纠错。
[提问]问题1卤代烃发生消去反应时，分子结构需具备什么条件？
问题2卤代烃发生水解或消去反应的产物分子中，碳架结构是否发生变化？
问题3试判断下列物质能否发生消去反应或下列反应是否为消去反应。
[讨论回答]
1答：与卤素原子直接相连的碳原子的邻位碳原子上连有氢原子。
2答：不变化。
3答：
[归纳总结]总结卤代烃的消去反应的规律
[实验探究]卤代烷在不同溶剂中会发生不同的反应，生成不同的产物。如何通过实验的方法验证取代反应和消去反应的产物？
[学生活动]回忆消去反应和取代反应的特点，与实验现象进行对比，得出结论，完成实验探究活动中的“比较与分析”表格。
[设计意图]动手实践，从实验着手，验证取代反应和消去反应发生的本质。
3.课堂小结
[师]通过今天的学习，同学们对卤代烃有哪些认识？
[总结]本节课学习了卤代烃的结构、性质，重点掌握取代反应和消去反应。
4.板书
3.1卤代烃
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