高三化学一轮复习公开课《第55讲 烃 化石燃料》教学设计

中小学教育资源及组卷应用平台
高三一轮复习 第55讲 烃 化石燃料 教案
（人教版2019选择性必修3 有机化学基础）
一、教材及学情分析
教材分析
本课时聚焦高三一轮复习的基础有机核心内容，对应人教版2019选择性必修3第二章“烃”与必修2第三章“有机化合物”的关联考点。教材原章节从“烃的分类、结构、性质”入手，延伸至化石燃料的综合利用，是有机化学“结构决定性质”核心逻辑的首次系统化呈现。本复习课则围绕高考命题的“分类-性质-转化-应用”链条，将烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃的结构特点与化学性质进行整合，同时打通化石燃料与有机合成的关联，帮助学生建立“烃的结构模型→性质规律→工业应用”的完整认知体系。本课时的复习既是有机化学一轮复习的基础落点，也是后续“烃的衍生物”复习的铺垫，贴合《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》中“证据推理与模型认知”“宏观辨识与微观探析”等核心素养的培养要求。
学情分析
学生为高三年级，已掌握常见烃类的基础结构与性质，但在高考情境中存在“结构与性质的精准关联不足（如不能从官能团/碳骨架推导反应类型）、烃类转化网络构建混乱、化石燃料应用与有机合成的逻辑割裂”等问题，尤其是面对陌生烃类的性质推导、多步转化路径设计时，难以有效迁移“结构决定性质”的核心逻辑。为帮助学生克服这些困难，教师需通过模型构建、真题拆解、系统梳理，强化结构-性质的关联，构建完整的知识网络。
二、教学目标
结合《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》及高三一轮复习的核心要求，围绕化学学科核心素养制定如下教学目标：
1. 宏观辨识与微观探析：从烃类的微观结构特点（碳碳键类型、碳骨架形式、苯环结构）出发，推导宏观化学性质（取代、加成、氧化、聚合），建立“微观官能团/碳骨架→宏观反应类型→具体化学性质”的递进认知，深化“结构决定性质”的核心逻辑。
2. 证据推理与模型认知：构建“烃类通用分析模型”（结构特点→性质规律→转化网络），能基于烃类的结构特征，快速判断反应类型、预测陌生烃类的化学性质，能自主构建烃类之间的相互转化路径；能理解化石燃料的综合利用逻辑，打通工业生产与有机合成的关联。
3. 科学探究与创新意识：通过对高考烃类性质推导、多步转化真题的拆解与小组探究，合作分析复杂结构的反应逻辑，培养从结构证据中推导电化学性质与转化路径的探究能力。
4. 科学态度与社会责任：了解化石燃料的综合利用对化工生产的价值，认识绿色化学理念指导下的化石燃料精细化利用对环境保护的意义，增强科学服务社会的责任意识。
三、教学重难点
教学重点
烃的分类与核心结构特点：
烷烃：碳碳单键、饱和碳骨架，典型代表物甲烷
烯烃：碳碳双键、不饱和碳骨架，典型代表物乙烯
炔烃：碳碳三键、不饱和碳骨架，典型代表物乙炔
芳香烃：苯环、大π键结构，典型代表物苯、甲苯
烃的核心性质与反应类型：取代反应、加成反应、氧化反应、聚合反应的应用场景与反应规律
烃类的相互转化网络：烷烃→烯烃→炔烃→芳香烃的转化路径与反应条件
化石燃料的综合利用：石油分馏、催化裂化裂解、煤的干馏与气化液化原理及产物
教学难点
结构与性质的精准关联：如苯环的大π键导致的特殊化学性质（易取代、难加成），甲苯中基团的相互影响导致的活化苯环特性
陌生烃类的性质预测：如含多个双键/三键的烃类的反应类型判断与产物推导
烃类多步转化路径的设计：结合工业合成情境，设计合理的转化步骤与反应条件
四、教学设计
教学过程 时间分配 教师活动 学生活动 设计意图
导入环节：高考真题情境引入 5分钟 1. 展示2023年全国卷Ⅰ中烃类综合真题片段：
（1）“已知某烃的结构简式为，判断其反应类型（加成、取代、氧化）
（2）‘石油裂解产物乙烯是重要的有机合成原料，写出乙烯聚合反应的化学方程式’
2. 提出问题链：
① 不同烃类的结构差异如何导致化学性质不同？
② 如何从烃的结构快速判断反应类型？
③ 化石燃料如何与有机合成关联？
3. 梳理学生的初步回答，针对“基团相互影响”“陌生烃性质预测”等争议点，引出本节课主题：构建烃类结构-性质-转化的完整模型。 1. 认真观察真题情境，结合已有知识思考问题链
2. 举手发言，分享自己对烃类结构、性质与化石燃料应用的理解
3. 明确本节课的复习目标：建立烃类分析模型，解决高考结构-性质-转化类问题。 1. 以高考真题引入，贴合高三复习的应试需求，快速暴露学生在烃类认知中的薄弱点
2. 通过问题链制造认知冲突，激发学生对烃类“结构决定性质”核心逻辑的探究欲望
3. 建立“真题考点-模型构建”的直接关联
讲授环节一：烃的分类与核心结构特点 12分钟 1. 构建“烃类结构分类模型”：
（1）脂肪烃：
① 烷烃：，饱和碳，碳碳单键，正四面体结构（如甲烷）
② 烯烃：，不饱和碳，碳碳双键，平面结构（如乙烯，6个原子共面）
③ 炔烃：，不饱和碳，碳碳三键，直线结构（如乙炔，4个原子共线）
（2）芳香烃：含苯环的烃，苯环为平面正六边形结构，大π键（介于单键与双键之间），如苯、甲苯
2. 强调基团相互影响：甲苯中甲基活化苯环上的邻对位氢，使甲苯能与酸性KMnO 溶液、浓硝酸发生取代反应（邻对位取代），而甲基也会被氧化为羧基
3. 结合结构模型练习判断：“判断中，碳碳双键的平面结构与甲基的四面体结构的共存逻辑，分子中最多有多少个原子共面”
4. 总结：结构特点是烃类性质差异的根本，碳碳键类型（单键/双键/三键）与碳骨架（饱和/不饱和/芳香环）直接决定反应类型。 1. 跟随教师的梳理，在笔记本上记录烃类结构分类模型，绘制各类烃的结构示意图
2. 结合案例练习，标注碳碳键类型、结构特点与分子空间构型
3. 思考：“为什么甲苯能使酸性KMnO 溶液褪色，而苯不能？”并举手发言分享思路
4. 总结烃类结构的易错点，标注“基团相互影响的活化效应”。 1. 分类构建烃类结构模型，帮助学生建立结构化的结构认知，为后续性质推导奠定基础
2. 强调基团相互影响，解决高考中芳香烃性质差异的核心考点
3. 通过分子空间构型练习，打通结构与空间判断的关联，提升综合分析能力
实践环节一：小组合作——结构与性质的精准关联 10分钟 1. 将学生分成4人小组，发放“结构-性质关联探究任务单”，包含4个真实高考情境问题：
（1）“写出甲烷与Cl 光照下的反应类型，预测产物，对比苯与Br 在FeBr 催化下的反应差异，从结构角度解释”
（2）“写出乙烯与HBr、H O的加成反应方程式，预测含2个双键的1,3-丁二烯与Br 的1,2-加成、1,4-加成产物”
（3）“甲苯在浓硝酸、浓硫酸加热下的反应产物是什么？说明基团相互影响的活化效应”
（4）“判断哪些烃能使酸性KMnO 溶液褪色，哪些能使溴水褪色，从结构角度解释”
2. 巡回指导各小组，针对小组的疑问进行点拨，如“苯环的大π键不易断裂，所以难加成；甲苯的甲基活化苯环，使邻对位氢活性增强”
3. 请1个小组展示探究结果，其他小组进行补充与评价，最后教师总结结构-性质的关联逻辑：“单键易取代、双键三键易加成氧化、苯环易取代难加成（基团活化例外）”。 1. 4人小组分工合作，每人负责1个问题的分析，共同完成任务单
2. 小组内讨论遇到的争议点，如“1,3-丁二烯的加成产物差异的结构原因”“甲苯与苯的反应差异”
3. 小组代表上台展示探究结果，结合结构模型推导反应类型与产物
4. 记录教师总结的核心逻辑，强化结构与性质的精准关联。 1. 通过小组合作探究，让学生在具体情境中应用结构-性质的核心逻辑，提升知识迁移能力
2. 重点突破高考中易混的反应差异考点（如甲烷/苯的取代差异、甲苯/苯的性质差异）
3. 通过互评与教师总结，及时纠正学生在结构-性质关联中的认知误区
讲授环节二：烃的相互转化网络与化石燃料应用 15分钟 1. 构建“烃类相互转化模型”：
（1）烷烃→烯烃/炔烃：烷烃裂解，如
（2）烯烃/炔烃→烷烃：加成反应，如
（3）芳香烃→脂肪烃：苯环的加成反应，如
（4）烃类聚合：烯烃、炔烃的加聚反应，如
2. 梳理化石燃料的综合利用：
（1）石油的利用：分馏（物理变化，得到石油气、汽油、柴油等）、裂化（催化裂化得到汽油等轻质燃油）、裂解（化学变化，得到乙烯、丙烯等化工原料）
（2）煤的利用：干馏（化学变化，得到焦炉气、煤焦油、焦炭）、气化（）、液化（将煤转化为液态烃或含氧有机物）
3. 打通化石燃料与有机合成的关联：“石油裂解产物乙烯是有机合成的核心原料，煤焦油是芳香烃的重要来源”
4. 强调：烃类转化是有机合成的基础，化石燃料的综合利用是有机合成原料的核心来源。 1. 跟随教师的梳理，在笔记本上绘制烃类相互转化网络图，标注反应类型与条件
2. 结合化石燃料的综合利用，记录石油与煤的加工方法、产物与应用
3. 思考：“为什么裂解是工业获取乙烯的主要方法？”并举手发言分享思路
4. 总结转化网络的核心：“裂解/裂化是连接烷烃与烯烃的关键，加聚反应是合成高分子材料的核心”。 1. 构建转化网络模型，帮助学生建立烃类之间的转化逻辑，解决高考中多步转化的路径设计问题
2. 梳理化石燃料的综合利用，打通“工业生产-有机合成-结构性质”的关联，提升知识整合能力
3. 强调化石燃料的核心应用，为后续“烃的衍生物”复习铺垫工业背景认知
实践环节二：独立练习——烃类转化与应用真题 8分钟 1. 发放2022年新高考卷Ⅱ的烃类真题：
“已知乙烯是重要的有机合成原料，回答下列问题：
（1）写出乙烯与加成的反应方程式；
（2）写出乙烯聚合反应的方程式，说明该产物的用途；
（3）设计从乙烷到聚乙烯的转化路径，写出各步反应的化学方程式”
2. 要求学生独立完成，运用本节课构建的转化网络模型解题，教师巡回观察学生的解题过程，记录普遍存在的问题
3. 请1名学生上台展示解题过程，教师针对学生的易错点进行点评，如“转化路径的合理性（乙烷先裂解为乙烯，再聚合）”“反应条件的标注”。 1. 独立完成真题练习，运用转化网络模型推导反应路径，书写反应方程式
2. 解题过程中回顾结构-性质的关联逻辑与转化网络的核心节点
3. 观看同学的展示，对比自己的解题思路，修正错误
4. 记录教师点评的易错点，标注“反应条件的准确标注”“多步转化的路径优化”。 1. 通过独立练习检测学生对转化网络模型的掌握程度，贴合高三复习的应试需求
2. 暴露学生在反应方程式书写、转化路径设计中的易错点，及时纠正强化
3. 提升学生在高考综合情境下的解题信心与能力
总结环节：知识体系整合 5分钟 1. 引导学生一起梳理本节课的知识体系：以“烃的结构”为核心，分支为“结构分类模型”“结构-性质关联”“相互转化网络”“化石燃料综合利用”，强化“结构决定性质，性质决定用途”的核心逻辑
2. 强调：“烃类是有机化学的基础，所有烃类的考点都可从结构特点推导，抓住碳碳键类型与碳骨架这两个核心，就能突破所有烃类问题”
3. 提示学生课后整理本节课的易错点，重点标注“基团相互影响的活化效应”“陌生烃类的性质预测”“多步转化路径的设计”。 1. 跟随教师的引导，在笔记本上绘制知识体系图谱，标注各部分的关联点
2. 齐声复述烃类结构-性质-转化的核心逻辑，强化记忆
3. 记录课后整理任务，明确后续复习方向。 1. 通过知识体系整合，帮助学生将零散的烃类知识点构建成结构化的认知网络，深化记忆
2. 再次强调结构决定性质的核心逻辑，让学生建立“以结构应万变”的解题思维
3. 引导学生主动梳理易错点，提升复习的针对性
五、板书设计
```
烃 化石燃料 一轮复习
┌─────────────────┬──────────────────────────────────────────┐
│ 烃类结构分类模型 │ 1. 脂肪烃： │
│ │ 烷烃（C H , 饱和C, 单键） │
│ │ 烯烃（C H , 不饱和C, 双键, 平面） │
│ │ 炔烃（C H , 不饱和C, 三键, 直线） │
│ │ 2. 芳香烃：含苯环（大π键），如苯、甲苯 │
│ │ 3. 基团相互影响：甲苯中甲基活化苯环邻对位氢 │
├─────────────────┼──────────────────────────────────────────┤
│ 结构-性质关联 │ 1. 单键：取代反应（烷烃、苯环） │
│ │ 2. 双键/三键：加成、氧化、加聚（烯烃、炔烃） │
│ │ 3. 苯环：取代（易）、加成（难）（基团活化例外） │
├─────────────────┼──────────────────────────────────────────┤
│ 烃类转化网络 │ 烷烃 ←────── 烯烃/炔烃 ──────→ 高分子化合物 │
│ │ （裂解） （加成） （加聚） │
│ │ 苯环 ─────→ 环己烷（加成） │
├─────────────────┼──────────────────────────────────────────┤
│ 化石燃料应用 │ 1. 石油：分馏（物理）、裂化/裂解（化学） │
│ │ 2. 煤：干馏（化学）、气化/液化（化学） │
│ │ 3. 核心产品：石油裂解乙烯、煤焦油芳香烃 │
├────────────────
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)