《有机合成》(第二课时)教学设计
【教学目标】
1.巩固烃及烃的衍生物之间相互转化和主要反应类型
2.巩固有机合成的主要任务是碳骨架的构建和官能团的转化,进而了解设计有机合成路线的一般方法,并能设计简单的有合成路线
3.通过有机合成路线的分析,形成宏观辨识与微观探析的学科素养
4.通过有机合成路线的分析,形成正向和逆向合成分析法的思维模型,并能在有机合成中应用,形成证据推理与模型认知的学科素养
5.通过有机合成中原料的选择原则,让学生有“绿色化学”思想理念,同时也要考虑实际情况,如经济成本、安全生产等,培养学生形成科学态度与社会责任的学科素养
【教学重点】
合成有机物的一般方法和逆向合成分析法
培养学生的证据推理与模型认知、科学态度与社会责任的学科素养
【教学难点】
逆向合成分析法的思维模型的建立
合成路线的设计
【教学过程】
【教师】现对前一节课我们学习的官能团的引入进行检测,用时2分钟。
一课前检测:
1.可在有机物中引入羟基的反应类型是( )
①取代 ②加成 ③消去 ④酯化
A.①③ B.①② C.①④ D.②③
【答案】B
2.下列过程中能引入卤素原子的是( )
①.在空气中燃烧 ②.取代反应 ③.加成反应 ④.加聚反应
A.①③ B.①② C.①④ D.②③
【答案】D
可在有机物中碳链增长的方式是( )
①醛与氢氰酸发生加成反应 ②炔烃与氢氰酸发生加成反应
③芳香烃的侧链被高锰酸钾溶液氧化 ④烯烃被高锰酸钾溶液氧化
A.①③ B.②③ C.①② D.①④
【答案】C
【设计意图】对上节课所学内容的检测,同时为本节课有机合成的设计奠定基础。
二新课
【新课引入】PPT展示生活中的聚氯乙烯管道(塑料)、轮胎(合成橡胶)校服(聚酯纤维)、消炎药(缓释阿司匹林),还有隐形眼镜,其材料为聚甲基丙烯酸羟乙酯。通过本节课的学习,我们也能设计出合成隐形眼镜的路线。
【设计意图】让学生体会有机合成产物就在我们身边。抛出你也会设计隐形眼镜材料的合成路线,激发学生的学习热情。
【过渡】前一节课我们学习了有机合成基础:构建碳骨架和官能团的转化的基本方法并进行了归纳总结。本节课我们将其用于有机合成的设计中。下面我们以为学习有机合成的一般方法。
【板书】二 有机合成路线的设计和实施
1有机合成分析方法--正向合成分析法
此法采用正向思维方法,从已知原料入手,逐步推向合成目标有机物。
【板书】基础原料 中间体 中间体...目标化合物
【教师】完成课本85页思考与讨论,学生以小组为单位进行讨论
【教师提示】合成路线的总产率等于各分步产率乘积
学生板演
(1)总产率=1×70%×70%×70%×70%=34.3%
(2)总产率=1×70%=70%
学生讨论并得出:合成步骤少 反应总产率较高
【针对性练习】乙烯为原料合成乙二醇
【教师】【板书】设计合成路线的原则:合成步骤少 反应总产率较高
【过渡】简单的合成路线我们可以正向分析得出,那现在以乙烯为原料合成医药工业原料乙二酸二乙酯,我们就没那么容易设计了,我们需要从目标产物出发进行思考,这种方法叫逆向合成分析法
【板书】2.逆向合成分析法
目标化合物 中间体 中间体... 基础原料
【过渡】现在我们用逆向合成分析法分析乙二酸二乙酯的合成路线
利用正向合成分析法,写出涉及到的方程式,给同学们3分钟进行梳理并写方程式(写完的同学跟课本87页的进行核对)
【针对性练习】原料乙烯合成二乙酸乙二酯
学生进行板演
【过渡】实际生产在乙二醇怎样获得呢?看课本88页的思考与讨论栏目,讨论并分析哪种合成路线更合理?原因?
通过学生思考讨论得出结论,教师进行板书
【板书】设计合成路线的原则:原料成本要低、绿色环保、原子利用率高
学生看课本87页最后一段,并划出重点部分。
【教师】实际工业合成要考虑一些经济、安全生产、环保等问题,在保证科学研究要有严谨的态度同时也要保证安全生产,减少对环境的污染。
【设计意图】学生有“绿色化学”思想理念,同时也要考虑实际情况,如经济成本、安全生产等,培养学生形成科学态度与社会责任的学科素养。
【教师】实际在有机合成时,正、逆向分析法同时运用即综合思维方法,找出最佳的合成路线。
【教师】课本88页思考与讨论部分给出的正是乙二醇的合成路线,照样子请同学们依据上面两个逆合成路线分析给改写成合成路线
【设计意图】通过学生自己梳理有机合成路线,学生形成正向和逆向合成分析法的思维模型,形成证据推理与模型认知的学科素养。
【针对性练习】乙烯、丙炔为原料,合成聚甲基丙烯酸(展示学生成果)
解决上课时提出的问题,合成隐形眼镜材料聚甲基丙烯酸羟乙酯(展示学生成果)
【设计意图】新知学完后都进行针对性练习,目的是让学生尽快形成正向和逆向合成分析法的思维模型,并能在有机合成中应用,形成证据推理与模型认知的学科素养。
【布置作业】
1整理笔记,完成上述设计中的合成路线并书写涉及到的有机方程式
2课本后习题3、4、5
【设计意图】针对性的布置作业,学生形成正向和逆向合成分析法的思维模型进行巩固,进一步培养学生证据推理与模型认知的学科素养。
【设计思路】提出问题(怎么合成隐形眼镜材料聚甲基丙烯酸羟乙酯)--为解决问题学习有机合成分析的方法--正向合成分析法和逆向合成分析法,完成课本中的思考与讨论---得出有机合成路线的设计原则和设计合成路线---解决问题(逆向分析法设计隐形眼镜材料的合成路线)
【教学反思】
学情是学生基础薄弱,不能对所学知识进行整体把握,故思考起来有一定的难度,本人选择相对简单的目标产物进行教学,利于教学的推进,在接下来层层递进式的学习利于学生接受,让大多数同学跟上学习化学的步伐。正因为此,在学生思考讨论时发挥学生主体作用的方面还是有所欠缺,感觉学生的思路被老师的思路牵着鼻子走,不能完全放开。