第3单元 课时2
有机物高分子的合成
教学设计
一、学习目标
1. 简单介绍常见的几种合成材料中的有机高分子化合物的聚合反应,让学生了解单体、链节、聚合度、加聚反应、缩聚反应,学会判断跟有机高分子化合物有关的“结构单元”“链节”“聚合度”“单体”等方法。
2.了解有机高分子化合物的结构特点和基本性质,辨别烃、烃的衍生物等有机化合物跟有机高分子化合物的主要差别。
3.能举例说明高分子材料在生活等领域中的应用。增强学生对化学为提高人类生活质量作出重大贡献的认识,提高化学学习的兴趣。
4.通过简单实例了解简单高分子材料的合成反应,讨论在化工生产中遵循“绿色化学”。
二、教学重点与难点
加聚反应
三、设计思路
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生活和科技等领域的应用及发展。教学中重视联系实际,从身边的学习用品、生活用品说起,让学生体会到高分子材料虽然时刻存在于我们身边,但被认识的甚少。以加聚反应为例了解高聚物的合成方法在本单元的教学设计中重视引导学生采用类比等方法学习新知识。
四、教学过程
[问题情境](PPT2,3,4)
1.什么叫高分子化合物和合成有机高分子化合物?你认识哪些合成有机高分子化合物?
2.在我们的学习和生活用品中哪些是由有机高分子材料制成的?请列举你所知道的应用于日常生活和高科技领域的有机合成材料。
3.我国航天员穿的航天服使用了高强度、高韧性的尼龙。你还知道哪些尼龙制品?
[学生活动]
学生阅读教材,自主学习。并进行交流讨论。
[问题情境]
有机高分子是小分子化合物通过聚合反应制得的,聚合反应是什么样的反应?小分子是怎样结合成高分子的?
[学生活动]
学生自主学习,阅读教材第82页的『观察与思考』,并联系生活实际进行交流讨论,认识生活中一些常见的聚乙烯、聚苯乙烯制品,初识聚乙烯、聚苯乙烯的合成反应。
[问题情境]
在聚乙烯、聚苯乙烯的合成反应中,小分子乙烯、苯乙烯是怎样转化成高分子化合物的?两种反应有什么共同之处?
[多媒体辅助]
教师电脑投影乙烯聚合成聚乙烯的Flash动画,让学生在脑子里形成聚合反应的感官认识。
[分析讲述](PPT5)
含有碳碳双键(或碳碳叁键)的相对分子质量小的化合物分子在一定条件下,互相结合成相对分子质量大的高分子,这样的反应叫做加成聚合反应,简称加聚反应。加聚反应是合成高分子的一类重要反应。
在适当的温度、压强和催化剂条件下,乙烯分子碳碳双键里的一个键会断裂,分子里的碳原子能互相结合成为很长的链:
CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+…→-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+-CH2-CH2-…
→-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-…
[课堂巩固]
用于制造塑料薄膜、人造革、塑料管材和板材的聚氯乙烯(CH2=CHCl)通过加聚反应得到的。请写出氯乙烯发生加聚反应的化学方程式 。
[拓展视野]
在聚合反应中,我们通常将有以形成高分子化合物的小分子物质称为单体,将高分子化合物中不断重复的基本结构单元称为链节,链节的数目称为聚合度。
工业生产中单体通过聚合反应生成的高分子化合物都是链节数目在一定范围内变化的各种高分子的混合物。在不同条件下从同一种单体获得的高聚物的平均聚合度也不同。日常生活中常见的聚氯乙烯(PVC)、腈纶、有机玻璃、合成橡胶都是通过加聚反应得到的。
[多媒体辅助](PPT6,7,8,9,10)
PowerPoint展示日常生活中常见的聚氯乙烯(PVC)、腈纶、有机玻璃、合成橡胶等制品。
[拓展视野]
学生自主学习,阅读教材《苏教版·化学2》第84页的『拓展视野』“酚醛树脂的合成”。
【课时作业】
1. 书面作业:教材第85页“练习与实践”:
第1. 2. 3. 4题
2.课外调查:
①日常生活中所接触到的高分子化合物有哪些?
②举出在日常生活中你所遇到的高分子材料所表现出来的优良性能和缺点(如轻便、防水、易燃等等)
③教材第85页“练习与实践”第5题。
PAGE
1第1单元 课时1
天然气的利用 甲烷
教学设计
一、学习目标
1.通过甲烷分子式的教学,使学生初步学会确定气态烃分子式的计算方法,培养学生计算过程的逻辑思维能力训练;
2.复习碳原子结构和共价键的知识,掌握甲烷的电子式、结构式的写法、甲烷的正四面体构型。认识物质结构本质,能透过现象看本质。培养空间想象能力。
3.掌握甲烷的重要化学性质,提高学生关心社会、能源等问题的意识。
二、教学重点及难点
甲烷分子式的确定;甲烷分子的空间构型;甲烷的取代反应,其中取代反应是教学难点
三、设计思路
本节是有机化学入门,甲烷是有机化学中接触到的第一种物质,对于有机物立体结构多变的特性。宜使用直观教学道具以及多媒体.增强学生的空问想象能力。通过创设问题情境,激发学生学习的强烈愿望,采用直观道具和多媒体动画的演示,带给学生深刻的感性体验,打开有机学习的大门。重视了解学生已有的“学习经验”-如何认识物质的结构和性质,激发学生学习的“自主性”,把外界施加的信息通过主动建构变成学生自身的知识。
四、教学过程
[录像] 西气东输(PPT2,3,4)
[引入] 西气东输是我国目前一项巨大工程的示意图,输送的气体就是天然气,天然气的主要成分是甲烷,目前,农村普遍使用的沼气的主要成分也是甲烷,而且,科学家从海底发现了一种新能源—“可燃冰”,实际上是甲烷的水合物,据估计,可燃冰的贮存量能提供人类社会1000年的能源使用.所以,为了合理开发并利用这些新能源,我们今天要来研究天然气的利用以及它的主要成分甲烷的性质.
【板书】天然气的利用 甲烷
【讲述】今天共同探讨这个最简单的有机物—甲烷。要认识一个有机物必须先从分子式开始,然后是结构式及性质。
【板书】一、甲烷的分子组成和结构
【思考】历史上人们是怎样知道甲烷的分子式为CH4的?
【讨论】甲烷的分子式。(PPT5,6)
【讨论】(1)哪些实验事实说明,甲烷中含有氢元素?碳元素?你能设计一个实验吗?
(2)甲烷的燃烧实验现象能否说明甲烷分子中不含有氧元素?
【实验设计】 点燃集气瓶中的甲烷气体,用一个干燥的烧杯罩在火焰上方,然后在集气瓶中加入澄清石灰水
【学生活动】观察现象并总结:火焰颜色是蓝色,烧杯壁上有水雾,澄清石灰水变浑浊,说明产物是H2O和CO2 .所以甲烷中一定含有C元素和H元素.
【提示】要测定分子式不仅要做定性实验,更要做定量实验。
【交流与讨论】根据课本59页数据计算甲烷的分子式
【投影】学生计算甲烷分子式的方法。
【设问】甲烷的结构又如何?
【提问】1.画出碳原子的结构示意图,碳原子有几个价电子,通常与别的原子形成几个共价键?
2.写出甲烷的电子式。
3.若用“—”代表一对共用电子,写出甲烷的结构式
【投影】学生书写的甲烷电子式、结构式。
【说明】甲烷分子的结构式仅表明甲烷分子中碳原子、氢原子的连结情况,不能表示甲烷分子中碳、氢原子在空间的分布,甲烷分子的空间结构是什么样的?
【展示】甲烷的球棍模型和比例模型
【甲烷的结构特点】正四面体型结构,C在中心,4H在顶点.
【思考】历史上,科学家们在测定了甲烷分子组成为CH4后,对甲烷的分子结构曾提出了两种猜想:正四面体型与平面正方形,科学家如何判断出甲烷分子是哪种空间构型的?【演示】分别用2个第三种颜色小球替换两个代表氢原子的小球,思考得到的构型分别有几种。
【讲述】为解决甲烷分子的空间结构问题,科学家们提出:通过研究二氯甲烷有几种来确定。——若甲烷分子呈正四面体型,则其二氯代物只可能有一种。而若甲烷分子呈平面正四边形,则其二氯代物可以有两种:
所以,根据甲烷的二氯代物只有一种,即可判断甲烷分子的正四面体型。
【多媒体】甲烷分子的正四面体的空间结构及键参数。
【板书小结】甲烷的分子式、电子式、结构式。
【展示】一瓶用排水集气法收集的纯净的甲烷气体(集气瓶倒放)观察甲烷的物理性质。
【板书】二、甲烷的物理物质(PPT6,7)
无色无味气体,难溶于水,比空气轻。
【提问】甲烷的化学性质如何?
【学生讨论】甲烷的燃烧实验
【提问】1.点燃甲烷前要进行什么操作
2.火焰的颜色如何
3.燃烧后的产物如何检验
【讲述】2005年煤矿爆炸事故从发生的事故类型看,主要是瓦斯爆炸事故,瓦斯爆炸事故665起,死亡2439人。
【板书】三、甲烷的化学性质(PPT7)
氧化反应:CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
【设问】甲烷还有什么化学性质呢?
【观察与思考】2、甲烷与氯气反应(PPT8,9,10)
【提醒】重点观察部位:量筒内气体颜色的变化,量筒水面上升情况,量筒内壁的变化。
【回答】量筒内气体黄绿色褪去、有白雾,水位不断上升、内壁有油状物质生成。
【讲述】这说明甲烷与氯气发生了反应。
【多媒体动画、板书、讲述】述反应中生成的一氯甲烷可与氯气继续进一步反应,依次有生成了难溶于水的油状液体:二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷(四氯化碳)
【学生练习】学生书写二氯甲烷、三氯甲烷与氯气反应的化学方程式。
【投影】学生书写二氯甲烷、三氯甲烷与氯气反应的方程式。
【讲解】有机化学的反应中往往发生副反应,所以在有机化学方程式中用箭号来代替等号
【讲述】甲烷与氯气发生了反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢。由于氯化氢极易溶于水,产物中只有一氯甲烷是气体,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都是不溶于水的液体,所以量筒内气体黄绿色褪去、有白雾,水位不断上升、内壁有油状物质生成。
【讲述】这种反应类型叫取代反应。
【板书】2.取代反应:
【强调】该反应的历程并归纳反应特点。在这些反应里,甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所代替而生成了四种取代产物。 有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。
【介绍】四种取代产物的性质和用途
【提问】取代反应属于置换反应吗?
【讲述】有机化学中的取代反应与无机化学中的置换反应是不同的,下表是它们之间的一些区别:
【投影】(PPT11)
【讲述】甲烷是一种重要的化工原料,利用甲烷可以制取许多化工原料。
【阅读】60页甲烷的利用
【讲解】甲烷中只含有碳元素和氢元素,我们把类似于甲烷的这一类物质称为“烃”,这个字取用了碳中的“火”,和氢中的下半部分,另外还取用了碳的声母及氢的韵母,这样就构成了“烃”.
【多媒体】展示乙烷、丙烷、丁烷的结构式
【提问】1.乙烷、丙烷、丁烷的组成元素是什么?
2.乙烷、丙烷、丁烷的结构式有什么相同点?
【讲述】烃、烷烃的概念,烷烃通式及名称。
【板书】四.烷烃(PPT12,13)
【学生活动】根据甲烷、乙烷、丙烷的分子式,归纳烷烃的通式
【板书】通式:CnH2n+2 (n≥1)
【提问】结构决定物质的性质,乙烷有什么化学性质?十八烷呢?
【强调】学好有机物要学好典型的、有代表性的物质,就可以学好成百上千种物质。
【小结】甲烷是我们接触有机化学的第一种物质。学习有机化学首先要掌握有机物中碳原子呈四价(即构成四个共价键),再理解有机物的结构和性质。甲烷的分子结构是正四面体,它的主要化学性质是能发生取代反应。对甲烷的学习是我们打开有机化学的金钥匙,请大家体会这节课的探究方法。
【课堂练习】(PPT14)
1.在下列反应中,光照对反应几乎没有影响的是 [ ]。
A.氯气与氢气反应 B.氯气与甲烷反应
C.次氯酸分解 D.甲烷与氧气反应
2.下列分子中呈正四面体结构的是[ ]
A.甲烷 B.二氯甲烷 C.三氯甲烷 D.四氯化碳
3.物质的量相同的甲烷和氯气的混合气体,光照后生成物质的量最多的是 [ ]
A. 一氯甲烷 B.二氯甲烷 C.三氯甲烷
D.四氯化碳 E.氯化氢
答案 :D A E
【作业】 1.本节 1~3题
2.实践活动:用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棍等自制甲烷的分子模型
附:板书设计
最简单的有机化合物——甲烷
甲烷的结构
分子式 CH4
电子式
结构式 :用短线来表示一对共用电子的图式叫结构式
立体结构:正四面体型
二、甲烷的物理性质(无色无味气体,难溶于水,比空气轻)
三、甲烷的化学性质
1.氧化反应:CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
2.取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应
四、烷烃
通式:CnH2n+2 (n≥1)第2单元 课时1
乙 醇
教学设计
一、学习目标
1.掌握乙醇分子的结构,了解羟基的结构特征。提高学生分析复杂有机物结构的能力
2.通过乙醇结构的学习,掌握乙醇的化学性质(跟钠等金属反应、催化氧化、消去反应),提高根据有机物结构分析有机物性质的能力。
3.通过乙醇的催化氧化的学习,加深理解催化剂对化学反应的机理的认识。
4.从乙醇的结构研究乙醇的性质,从中理解事物的因果关系。
5.通过乙醇不同条件下的脱水方式的差异的学习,加深外界条件对化
学反应的影响的认识,培养具体事物要具体分析的思想观念。
二、教学重点与难点
乙醇的结构和化学性质。
三、设计思路
本节课采用“启发—— 探究”式的教法。通过“创新情景,提出假设,探索问题”,以此为核心,启发为手段,引导学生主动进行实验探究。体验科学家的发现过程。通过对乙醇的学习,了解官能团在化合物中的作用,揭示学习有机物“由特殊到一般,再由一般到特殊”的认识过程。
四、教学过程
〖创设学习情景〗
【课题引入】古往今来无数咏叹酒的故事和诗篇都证明了酒是一种奇特而富有魅力的饮料。(PPT2,3)
材料一:
杜康酒的由来
晋代江统《酒诰》中道“有饭不尽,委之空桑,郁结成味,久蓄气芳,本出于代,不由奇方。”是说杜康将未吃完的剩饭,放置在桑园的树洞里,剩饭在洞中发酵后,有芳香的气味传出。这就是杜康造酒的由来。 酒经过几千年的发展,在酿酒技术提高的同时,也形成了我国博大精深的酒文化。中国的酒文化源远流长,古往今来传颂着许多与酒有关的诗歌和故事。如“举杯邀明月,对影成三人。”“醉卧沙场君莫笑,古来征战几人回。葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催。”等。
【设疑】同学们知道酒的主要成分是什么吗?
材料二:酒是多种化学成分的混合物,酒精是其主要成分,酒精的学名是乙醇,啤酒中乙醇含量为3%~5%,葡萄酒含酒精6%~20%,黄酒含酒精8%~15%,一些烈性白酒中含乙醇50%~70%。(均为体积分数)
[实验探究]:观察无水乙醇的颜色、状态、气味;探究乙醇在水中的溶解性并阅读教材,归纳总结乙醇的物理性质。
[板书]一、乙醇的物理性质:乙醇俗称酒精,是一种无色,透明而具有特殊香味的液体,易挥发,能跟水以任意比混溶。(PPT4)
[补充说明]无水酒精、工业酒精、医用酒精、固体酒精等的有关知识。
思考:如何检验酒精中含水 如何除去酒精中的水
无水硫酸铜检验是否含水.与过量的生石灰蒸馏.
〖探究练习〗
某有机物中只含C、H、O三种元素,其蒸气的是同温同压下氢气的23倍,2.3g该物质完全燃烧后生成0.1mol二氧化碳和27g水,求该化合物的分子式。
〖问题探究〗(PPT5)
根据C、H、O三种元素在有机物中的价键特征,你能否推测乙醇具有的可能的结构式?
1.可能的结构式: 。
2.可能的结构式: 。
〖实验探究1〗(PPT6)
分别在1~2ml的煤油(说明:煤油为烷烃,用乙烷代替)和无水乙醇中投入一小粒金属钠,观察并记录实验现象。
实验现象:装有无水乙醇的试管内钠粒沉于底部,有无色气泡产生,最终钠粒消失,液体仍为无色透明。
钠在煤油中无明显现象
[交流讨论]
[提问]对比乙烷、水、乙醇与钠反应的实验,能否推测乙醇的结构式?
[说明] 从烷烃分子中与碳原子相连的氢不能被金属钠置换,而乙醇可以与那反应,所以乙醇的结构式为:
〖归纳小结1〗
[板书] 二、乙醇的分子结构
[展示模型](PPT7,8,9)
分子式 C2H6O
结构式
结构简式 CH3CH2OH 或C2H5OH
[过渡] 你们能说说乙醇的化学性质吗?
三、乙醇的化学性质
1.乙醇能与金属钠(活泼的金属)反应:(PPT10)
[提问]能否推测乙醇与钠反应时断裂什么键?放出的气体是什么?
2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
其它活泼金属如钾、钙、镁等也可与乙醇反应
例如:乙醇与镁反应的化学方程式
2CH3CH2OH+Mg→(CH3CH2O)2Mg+H2↑
2.乙醇的氧化反应(PPT11,12)
(1)乙醇燃烧
化学反应方程式:C2H5OH + 3 O2 → 2CO2 +3H2O
〖思考〗
在乙醇的燃烧反应中乙醇被氧化,若条件改变,有催化剂铜或银参加,产物还是二氧化碳和水吗?
〖实验探究2〗
教材《苏教版·化学2》第69页[实验2]
①用小试管取3~4mL无水乙醇,浸入热水中。
②加热一端绕成螺旋状的铜丝至红热
③将铜丝趁热插到盛有乙醇的试管底部
④反复操作几次,观察铜丝颜色和液体气味的变化。
[实验现象]
a.铜丝红色→黑色→红色反复变化
b.在试管口可以闻到刺激性气味
[思考]铜丝在此实验中起什么作用?
〖归纳小结2〗
(2)乙醇的催化氧化
C2H5OH+CuO CH3CHO+H2O+Cu
〖分析〗
〖知识拓展1〗
工业上利用此原理生产乙醛
阅书P70资料卡
乙醛氧化成乙酸: 2CH3CHO+O2 2CH3COOH
〖拓展视野〗
学生阅读自学教材《苏教版·化学2》第66页『拓展视野』“酒与酒精”。
[课堂小结]
乙醇
分子结构:
物理性质:
化学性质:反应中乙醇的断键位置
⑴与活泼金属反应①
⑵C2H5OH氧化反应--燃烧 全部
--催化氧化①③
〖课堂练习〗(PPT13,14)
1.能证明乙醇分子中有一个羟基的事实是
A. 乙醇完全燃烧生成CO2和H2O
B. 0.1mol 乙醇与足量的Na反应生成0.05mol 氢气
C. 乙醇能溶于水
D. 乙醇能脱水
2.某有机物6g 与足量钠反应,生成0.05mol氢气,该有机物可能是
3.若要检验酒精中是否含有少量水,可选用的试剂是 ( )
(A)生石灰 (B)金属钠 (C)浓硫酸 (D)无水硫酸铜
4.制取无水酒精时,通常需向工业酒精中加入下列物质,并加热蒸馏,该物质是( )
(A)无水硫酸铜 (B)浓硫酸 (C)新制的生石灰 (D)碳化钙
5.不能用加氢还原的方法得到的醇是
(A)C2H5OH (B)(CH3)3COH (C)(CH3)2CHOH (D)CH3OH
参考答案:1.B 2.B 3.A 4.B
H
乙烷
H—O—H
水
H
H
H
H
H—C—O—C—H
羟基——官能团,写作-OH
点燃
+CuO
+Cu
② ①
③
④
⑤第2单元 课时3
酯 油脂
教学设计
一、学习目标
1.以乙酸乙酯为代表理解酯的结构,辅助学生掌握油脂的结构及水解反应
2.从生活经验和实验探究出发,认识油脂的组成特点,了解油脂共同性质与特征反应。密切化学与生活的联系,激发学生学习化学的兴趣。
3.经历对化学物质及其变化进行探究的过程,进一步理解科学探究的意义,学习科学探究的基本方法,提高科学探究能力。
二、教学重点与难点
乙酸乙酯的水解反应,油脂的组成、结构及水解反应。
三、设计思路
从酯化反应的产物乙酸乙酯引入酯的学习,为进一步学习油脂奠定基础,形成了乙酸乙酯-酯-油脂-肥皂制备(实践)的知识线索。教学设计遵照这种知识间的因果顺序,突出酯与油脂结构上的差异,在水解反应中的相应变化。从而理解酯与油脂间的从属关系-油脂是一种酯。为了强化学生对油脂水解的理解,加入了肥皂制备实验,既树立了有机化学反应的实践价值,也培养了学生理论与实践相结合的意识。
四、教学过程
[创设情景]
俗话说:“人是铁饭是钢,一顿不吃饿得慌。”人要保持正常的生命活动,就必须饮食,必须摄取营养物质。在你的饮食中,每日摄取的有机物主要有哪些,你知道它们的主要成分吗?
[交流与讨论]
每日摄取的主要有机物及其主要成分:
有机物 面食 蔬菜 肉类 油类 蛋类
主要成分
人们习惯称糖类、油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。为了能从化学角度去认识这些物质,我们首先来了解这些基本营养物质的化学组成。
[引入]鸟语花香,花香来自何处?
走过某家厨房,麻油炒菜,香气扑鼻,香气来自什么物质?
烤肉四处飘香,来自什么物质?
[板书]一、概念
[讲述]酯:醇跟酸发生酯化反应的生成物(PPT2)
油脂:属于高级脂肪酸甘油酯,可以把它看成高级脂肪酸跟甘油发生酯化反应的产物。
脂:动物体内的脂肪,固态
油:植物的果实,液态
[复习]酯的形成,研究酯的结构(PPT4)
[过渡]上节课我们介绍酯化反应是一个可逆反应,通过控制一定的条件,反应可以朝逆方向移动。
[板书]
[提问]根据平衡移动原理,可以采取什么措施?
[学生回答]加碱 加氢氧化钠
[讲述]非常好,请同学写出相应的方程式。
[学生活动] CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + HOC2H5
[讲述]乙酸乙酯在酸或碱的存在下与水发生的反应我们称为水解反应。
[板书]二、水解反应
[提问]油脂也是酯化反应的产物,那么油脂会不会也发生水解反应?我们先来看一个油脂-硬脂酸甘油酯。你能试着写一写它的水解方程式吗?(PPT5)
[学生活动]。
[归纳小结] 油脂可在酸性或碱性条件水解。
1. 在酸性条件下水解,生成高级脂肪酸、甘油
2. 在碱性条件下水解又称皂化反应,水解生成的硬脂酸钠就是肥皂的主要成分,所以该反应用来制肥皂和甘油。
以下内容作为拓展
[板书]皂化反应:油脂碱性条件下的水解。(PPT6,7)
[过渡]肥皂是我们日常生活中的必需品,那么工业上是如何利用皂化反应制出硬脂酸钠,并使之与甘油分离,并制成块状肥皂的呢?请同学们观看录像。
[投影]肥皂工业制法生产流程
[板书]三、肥皂和洗涤剂
1.肥皂的制造
[看完后由学生简述肥皂的生产过程]将油脂和NaOH按比例放入皂化锅,加热、搅拌。然后在混合物中加NaCl,发生盐析,分层,上层为硬脂酸钠,下层为甘油和NaCl的混合物。取出上层物加填充剂,压滤、干燥、成型。
[师]在洗涤衣物时,肥皂是如何去污的呢?请大家接着看录像。
[放录像]肥皂的去污原理
[板书]2.肥皂的去污原理
[讲述]由于肥皂的硬脂酸根离子在水中易结合水中的Ca2+、Mg2+生成沉淀,因此水的硬度较大时,就会使肥皂的去污能力降低。现在,人们已经根据肥皂的去污原理,制出了多种合成洗涤剂。
[小结] 油脂的组成的结构,油脂水解反应
[课堂练习]
1.下列关于油脂的叙述不正确的是 ( )
A.油脂属于酯类
B.油脂没有固定的熔沸点
C.油脂是高级脂肪酸的甘油酯
D.油脂都不能使溴的四氯化碳溶液褪色
2.油脂皂化后,使肥皂和甘油充分分离,可采用的方法是 ( )
A.萃取 B.蒸馏 C.结晶 D.盐析
CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + HOC2H5
稀硫酸第1单元 课时4
煤的综合利用 苯
教学设计
一、学习目标
1.了解煤的组成、煤的干馏原理及产物的用途,煤在国民经济中的重要作用,知道我国是煤藏量丰富的国家,增强对祖国的自豪感和对发展煤炭事业的责任感。
2.认识苯的分子组成和结构特点,能描述苯分子结构的特殊性。通过对苯物理性质的感性认识,能说出苯的主要物理性质。学会认识物质物理性质的一般方法—看、闻、验、查。
3.能以苯的反应事实为依据,归纳出苯的主要化学性质。认识物质结构决定性质,性质又反映结构的辨证关系。体会科学研究的一般方法。
4.通过对苯的性质的探究及苯的历史回顾,养成严谨求实勇于创新的科学精神,体验科学的灵感美。
二、教学重点及难点
苯的结构特点;科学研究的一般方法;结构决定性质,性质反映结构的化学思想, 其中煤的干馏原理、苯的分子结构及化学性质是教学难点。
三、设计思路
本节课主要介绍苯的物理性质、分子结构、化学性质中的燃烧性质,其重点和难点是苯的分子结构。我们以建构主义的学习理论为指导,采用自主探究教学的模式,通过学生已有的基础知识和学习方法来对苯分子的结构进行推断。根据学生已经学习的知识和在教师的引导下,掌握苯分子的发现过程。
四、教学过程
【引言】上节课我们学习了石油及其产品,知道了石油是“工业的血液”,本节我们研究人们称为“工业的粮食”——煤。
【指导阅读】请同学们阅读课本第61页第一自然段。(PPT2)
【设问】炭是黑黑的固体可燃烧,煤也是黑黑的固体可燃烧,那么煤是不是炭呢?你能找出二者的区别吗?怎样通过实验证实它们的区别?大家可以议论议论。
你能找出煤的综合利用有那些主要方法吗?
【讲述】煤是工业上得到焦炭和芳香烃的重要原料,这需对煤进行干馏。
【提问】谁能归纳一下煤的气化、干馏、液化的产物是什么?他们是怎么样进行的?(PPT3,4)
煤的综合利用 干馏 气化 液化
原理 使煤隔绝空气加强热,使其分解的过程 把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程 把煤转化为液体燃料的过程
原料 煤 煤 煤
产品 焦炭、煤焦油、焦炉气 氢气、一氧化碳 液体燃料(甲醇、汽油等)
【综述】上面我们介绍了煤的干馏,也知道了干馏后的产物,请大家记住干馏的概念。
【板书】煤的干馏
把煤隔绝空气加强热使它分解的过程,叫做煤的干馏。
【提问】大家议论,前面讲的石油分馏和今天讲的煤的干馏有何区别?(PPT5)
【点题]:从煤焦油中分离得到一种重要的化工原料----苯。我们今天要来认识的一种新的烃——苯。
【板书】苯
【板书】一、苯的物理性质
【展示】苯样品
【演示实验] P66 观察与思考【实验1] 向试管中滴入3~5滴苯,观察苯的颜色与状态。再向试管中加入少量水,振荡后静置,观察发生的现象。(PPT6)
【板书】 1.无色、有特殊气味的液体。
【板书] 2.比水轻、不溶于水,易溶于酒精等有机溶剂
3.沸点是80.1℃,熔点是5.5℃
【过渡] 法拉第发现苯以后,法国化学家日拉尔立即对苯的组成进行测定,他发现苯仅有碳、氢两种元素组成,其中碳元素的质量分数为92.3%。苯蒸气的密度为同温同压下乙炔的3倍,你能确定苯的分子式吗?
【板书]二、苯分子的结构
1.分子式:C6H6
【思考] 按照学习烷烃、烯烃和炔烃的经验,你能通过苯的分子式C6H6提出对苯分子结构的猜想假设吗?
【学生活动] 写出可能的几种链烃的结构简式
A. CH≡C—CH2—CH2—C≡CH B. CH3—C≡C—C≡C-CH3
C. CH2=CH-CH=CH-C≡CH D. HC≡C-CH2-C≡C-CH3
【凯库勒介绍] 凯库勒(1829-1896)是德国化学家,经典有机化学结构理论的奠基人之一,1847年,考入吉森大学建筑系,由于听了一代宗师李比希的化学讲座,被李比希的魅力所征服,结果成为化学家,他擅长从建筑学的观点研究化学问题,被人称为“化学建筑师”。
当时的凯库勒根据碳原子四价的理论和碳链学说,长时间苦苦思索,碳链的结构在脑海中跳动,纸上画出了6个碳原子和6个氢原子连成弯曲的蛇型、猴型、宝石型的几十种苯分子的结构图式,到底是什么呢?他百思不得其解,累极了,他半躺在安乐椅上,壁炉的温暖使他很快睡着了,他在睡梦中好像看到了6个碳原子连成了一条弯曲的蛇,每个碳原子上还带着一个氢原子的怪蛇,在慢慢蠕动,在爬,在摇头摆尾的跳摆舞,越跳越快,突然,不知为什么,怪蛇被激怒了,它竟然狠狠一口咬住了自己的尾巴,不动了,形成了一个环,一个蛇形的环,一个猴形的环。凯库勒睁眼一看,原来是一个梦,然而他把梦中的环迅速的记在了纸上——苯分子的环状结构。经过若干次的修正,最后他决定用六角环状结构来描述苯的分子结构。德国化学家凯库勒由于揭开这个谜而名垂青史。
凯库勒在1866年发表的一篇文章中提出了两个假说:
苯的6个碳原子形成环状闭链,即平面六角闭链
各碳原子之间存在单双键交替形式
【设问】如何通过实验来验证这些结构是否合理?
【学生回答】 含C=C 或C≡C的物质可用溴水或酸性KMnO4溶液验
【演示实验] P66 观察与思考【实验2](PPT7)
1.向1ml苯中滴加 1ml 酸性KMnO4溶液,振荡。
2.向1ml苯中滴加 1ml 溴水溶液,振荡。
【设问】你看到了哪些实验现象?通过对该现象的分析,你有什么结论
【学生回答]苯不能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色。这说明 苯分子不存在碳碳双键,不存在碳碳单键和碳碳双键交替出现的结构。
【讲述】苯分子中碳原子间的化学键是一种介于单键与双键之间的特殊共价键
【投影】苯的比例模型
苯分子具有平面正六边形结构 (PPT8)
【板书】2.结构式 3.结构简式
【讲解】 苯分子的结构特点:(1)苯分子是平面六边形的稳定结构;(2)苯分子中碳碳之间的键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的一种独特的键;(3)苯分子中六个碳原子等效,六个氢原子等效。
【问题解决】P67
【过渡】结构决定性质,苯具有哪些性质呢?
【板书】三、化学性质
【演示实验】观察与思考【实验3】
1.可燃性
明亮的火焰,有黑烟。
【学生阅读】 P63
【提问】看看苯还有什么化学性质?这是一个什么反应类型?
【学生回答】取代反应
【板书】2.取代反应(PPT9)
【学生活动】引导学生分析苯和硝酸、氯气、浓硫酸反应的实质,巩固取代反应的定义。
【说明】苯的特殊结构决定了苯的特殊的化学性质:既像烷烃一样可以取代,又像烯烃一样可以加成。关于苯的加成反应我们将在《有机化学基础》中学到。
【师生活动】共同得出本节课总结。
Br
FeBr3
+ Br2
+ HBr
+ HO—NO2
H2O
—NO2+H2O
浓H2SO4
50~60℃第1单元 课时3
石油的炼制 乙烯(二)
教学设计
一、学习目标
(1)了解乙烯的物理性质,掌握乙烯的化学性质。初步学会用官能团分析有机物性质的方法。
(2)探究乙烯分子的组成和结构式。提高对有机物结构与性质相互联系的分析能力。
(3)掌握加成反应的概念,对比取代反应和加成反应,联系烷烃和烯烃性质的变化规律,提高对同系物性质和结构的把握能力。
(4)通过催熟水果等实践活动,了解乙烯在自然的作用;引导学生关注人类面临的与化学相关的社会问题,如能源短缺、环保等,培养学生的社会责任感。
二、教学重点与难点
乙烯的化学性质,难点是加成反应原理。
三、设计思路
之前学习了烷烃,后面将学习其他的烃和烃的衍生物,乙烯在高中有机化学中起着承前启后的作用。乙烯的实验室制法等知识, 学
生在学习过程中有很大的难度,很难形成彼此有联系的观念。合理应用信息技术与学科整合,能够大大增加学生在教学过程中的参与性与主动性, 降低教材难度。恰当的引导,分析,比较归纳,帮助学生充分理解知识点, 提高学生学习的积极性。
四、教学过程
[学生活动]根据乙烯的分子式,写出乙烯的分子式、电子式、结构式、结构简式。组装乙烯分子的球棍模型
[提问]乙烯、乙烷在组成、结构上有哪些差异?
[板书]一、乙烯的组成及结构特点(PPT2,3)
乙烯(C2H4) 乙烷(C2H6)
结构式
结构简式
电子式
空间各原子的位置
键角
[讨论]乙烷的结构与乙烯的结构有何不同?
[提问]乙烯属于饱和烃吗
[板书]不饱和烃:烯烃
[提问] 那性质会有差异吗?
[板书] 二、乙烯的化学性质
[实验1]将事先用气囊收集好的乙烯通入酸性高锰酸钾溶液
[实验2]乙烯通入溴水
[实验3]点燃乙烯
[学生活动]观察实验现象填表。
实验 现象 结论
酸性高锰酸钾溶液
溴的四氯化碳溶液
点燃
分析乙烯为什么会使酸性高锰酸钾溶液褪色、溴水褪色?
[归纳小结] 1、氧化反应 (PPT4)
(1)燃烧反应 C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O
(2)乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色----乙烯被氧化,高锰酸钾被还原而退色,这是由于乙烯分子中含有碳碳双键的缘故。
[设疑]溴水褪色的原理与酸性高锰酸钾溶液原理一样吗
[FLASH]乙烯加成反应原理
[学生活动]根据原理写出乙烯和溴,乙烯和水反应的化学反应方程式
(提醒学生注意书写)
[板书]2、加成反应(PPT5)
加成反应:有机物分子中双键(或叁键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
(1)与溴的加成反应(乙烯气体可使溴的四氯化碳溶液退色)
CH2═CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br 1,2-二溴乙烷(无色)
(2)与水的加成反应
CH2═CH2+H-OH→CH3—CH2OH 乙醇(酒精)
[学生练习]
书写乙烯与氢气、氯气、溴化氢的加成反应。
乙烯与氢气反应
乙烯与氯气反应
乙烯与溴化氢反应
[提问]加成反应与取代反应的区别
[学生活动]比较乙烯与甲烷的性质。
甲烷 乙烯
氧化反应
取代反应
加成反应
与KMnO4(H+)反应
[过渡]根据加成反应的定义除了双键能发生加成反应,三键也能发生加成反应
[板书]乙炔
[学生活动]书P64[问题解决](PPT6,7)
(引出不饱和烃的概念)
[板书]三、(PPT8)
饱和烃—饱和链烃—烷烃:甲烷
烃 乙烯
不饱和烃
乙炔
[过渡] 这些反应都体现了乙烯是一种不饱和烃,除了稀烃是不饱和烃之外,还有一类更加不饱和的烃
[板书] 乙炔
[板书] 化学性质
[讲述] 1.氧化反应
A:与氧气
B:与高锰酸钾
2.加成反应
说明:加成反应只能分步进行
[本课小结]这节课我们学习了乙烯的性质和用途,根据结构知道乙烯有不饱和性,要求重点掌握乙烯的性质,特别是化学性质,理解有机物加成反应含义,注意将所学知识灵活运用于实际问题中去。
[课堂练习](PPT9,10)
1.下列各反应中属于加成反应的是( )
A.CH4+2O2CO2+2H2O
B. CH2═CH2+H-OH→CH3—CH2OH 乙醇(酒精)
C. CH4+Cl2CH3Cl+HCl
D. HCl+AgNO3=AgCl+HNO3
2.一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物9 g,其密度是相同条件下氢气密度的11.25倍, 当混合气体通过足量溴水时,溴水增重4.2 g,则这两种气态烃是( )
(A)甲烷和乙烯 (B)乙烷和乙烯 (C)甲烷和丙烯 (D)甲烷和丁烯
3.你能想出几种方法鉴别乙烯和乙烷 如何除去乙烷中混有的少量乙烯
[作业]
1.塑料袋中放一只成熟的苹果,再放一些青香蕉或青橘子,将塑料袋口扎紧,密封好;同时再用一只塑料袋放一些青香蕉或青橘子,将塑料口袋敞开。每天观察它们的变化(注意对比观察)。教材第60页“实践活动”。
2.上网查资料关于乙烯的用途。
[归纳整理]
对比甲烷和乙烯性质和结构 :
比较 甲烷 乙烯
分 子 式
电 子 式
结 构 式
结构特点
化学活动性
化学性质 取代反应
燃 烧
氧化反应
加成反应
聚合反应
鉴 别
附:板书设计
二、乙烯的化学性质
1.氧化反应
(1)燃烧反应 C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O
(2)乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色----乙烯被氧化,高锰酸钾被还原而退色,这是由于乙烯分子中含有碳碳双键的缘故。
[板书]2.加成反应
加成反应:有机物分子中双键(或叁键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
(1)与溴的加成反应(乙烯气体可使溴的四氯化碳溶液退色)
CH2═CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br 1,2-二溴乙烷(无色)
(2)与水的加成反应
CH2═CH2+H-OH→CH3—CH2OH 乙醇(酒精)
三、
饱和烃—饱和链烃—烷烃:甲烷
烃
乙烯
不饱和烃
乙炔第2单元 课时4
糖 类
教学设计
一、学习目标
1.通过各种糖类物质的比较学习,拓展对糖的认识,进而集中于葡萄糖来了解糖类的性质。
2.从丰富的糖类物质中认识糖对人体的重要,以葡萄糖的热化学方程式来显示其作为人体能源物质的价值。
3.学生在实验探究中分析葡萄糖的官能团,形成从性质推断官能团的基本思维方式。学习科学探究的基本方法,提高科学探究能力。
4.密切化学与生活、人类的联系,激发学生学习化学、了解自身的兴趣。
二、教学重点与难点
糖类水解反应,葡萄糖的官能团及其反应,葡萄糖的检验。
三、设计思路
糖作为人体的能源物质,无论从了解化学还是认识自身都表现出重要的地位。从各种糖的介绍中打破学生认为糖就是葡萄糖的错误概念,对糖类物质形成准确的理解。教材引入的关于葡萄糖的几个实验,在整个烃的衍生物中都举足轻重。因此,在有条件的情况下,充分开展学生的探究式实验,并进行充分的讨论,引导学生掌握从现象中推导结构或官能团的基本思维方式。
四、教学过程
[引入]一提到糖,恐怕好些同学已经感觉到了甜味,那么到底什么是糖?糖是不是一定有甜味呢?我们来看看自然界的糖类。
[合作讨论]
糖类化合物的组成与存在(PPT2)
葡萄糖 蔗糖 淀粉 纤维素
组成 C6H10O6 C12H22O11 (C6H10O5)n相对分子质量从几万到几十万 (C6H10O5)n相对分子质量在200万以上
在自然界中的存在 葡萄汁、蜂蜜、带甜昧的水果 甘蔗、甜菜等植物体内 植物种子和块根、大米、小麦 植物的细胞壁、棉花、木材
[阅读]教材第74页表3-5,完成“交流与讨论”所提出的讨论题。
[归纳小结]
人们从食物中摄入淀粉,淀粉在体内 淀粉酶的作用下发生复杂的变化,水解成 葡萄糖。化学反应方程式为
(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6 。
[探究实验1]《苏教版·化学2》第75页[实验1]。观察糖类的颜色、状态和水溶性。(PPT3,4)
[学生活动]总结实验现象,讨论完成实验记录表格。
葡萄糖 蔗糖 淀粉 纤维素
颜色、状态
水溶性
[讲述]有位同学平时老是头晕,到医院检查,医生说是低血糖。那么低血糖是怎么回事?
[回答]正常人血液里约含质量分数为0.1%的葡萄糖,叫做血糖。如果血液中葡萄糖含量太低,就会患低血糖。
[提问]低血糖患者或不能正常饮食的病人到了医院,医生会给病人滴注葡萄糖;在运动会上,运动员跑完之后,也经常喝葡萄糖来补充营养,那么利用葡萄糖来补充营养的原理是什么呢?
[回答]葡萄糖能不经过消化过程而直接被人体吸收,在人体组织中氧化,放出热量,维持人体生命活动所需能量。
[总结]对。葡萄糖在从体组织中发生缓慢氧化,放出热量 ,提供生命活动所需的能量。反应的化学方程式为 C6H12O6(s) +6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) 。
[提问]对低血糖患者,在日常饮食中,应注意什么问题?
[回答]多喝糖水,多吃含糖量高的食品。
[提问]可是糖也不可吃得太多,否则会患龋齿或糖尿病。那么同学们能用你学过的知识设计一个实验,证明某人是否得了糖尿病吗?
[探究实验2]《苏教版·化学2》第75页[实验2]“葡萄糖的银镜反应”。
[探究实验3]《苏教版·化学2》第75页[实验3]“葡萄糖与新制Cu(OH)2的反应”。
[探究实验4]教材第75页[实验4]“淀粉的水解反应”。
[学生活动](PPT5,6)
学生完成上述探究实验2~4,记录、讨论完成如下表格:
现象 解释
探究实验2
探究实验3
探究实验4
[思考与交流]
1.有一个糖尿病患者去医院检验病情,如果你是一名医生,你将用什么化学原理去确定其病情的轻重?
2.已知方志敏同志在监狱中写给鲁迅
的信是用米汤写的,鲁迅
是如何看到信的内容的?
[补充探究实验](PPT7,8)
如何设计实验证明淀粉已经水解?如何证明淀粉的水解已经完全?
第一步:
第二步:
[提问] 为什么大米和高粱等农副产品可以酿酒,植物的秸秆等可以制造酒精?
[讲述]
淀粉和纤维素在一定条件下能水解成葡萄糖。后者在酒化酶作用下能转化为酒精,得到的酒精在某种微生物存在下能进一步发生氧化反应得到醋酸。
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
[归纳小结]
催化剂第1单元 课时2
石油的炼制 乙烯(一)
教学设计
一、学习目标
1.了解石油的存在和组成以及我国石油工业的发展。
2.了解石油炼制的目的和方法。
3.通过学习石油的蒸馏等,培养学生的推理能力
4.通过石油炼制的目的和方法学习,提高学生解决实际问题的能力。
5.引导学生关注人类面临的与化学相关的社会问题,如能源短缺、环保等,培养学生的社会责任感
二、教学重点与难点
本课时的重点是了解石油炼制的目的和方法。
三、设计思路
本课时知识较简单,从石油分馏的工业过程引出乙烯,而乙烯的性质将在下一课时学习。在知识难度较低的情况下,充分发挥学生活动的优势,课前引导学生利用媒体、网络搜索有关的资料,在课堂上相会交流,培养学生获取信息和语言表达及交流能力。针对学生的具体情况,可安排学生演示他们的PPT文稿。
四、教学过程
[新课导入]
展示石油样品。(PPT2)
简单讲述中东地区战争不断的一个重要原因——石油资源的争夺,引入学习课题――石油炼制 乙烯。
石油是一种复杂的混合物,(PPT3)主要成分是烃,直接使用的价值不大。石油炼制的方法有两种:一为石油的分馏;二为裂化。
[提问]什么是石油的分馏?
[提问]石油分馏可以得到那些物质?
[插图]P62图3-4石油分馏产品示意图(PPT4,5)
[演示]石油的蒸馏
[观察与思考]P62石油蒸馏(PPT6)
[讨论](1)随着馏分的沸点范围上升,下列性质有何变化?
颜色 ;黏度 ;挥发性 ;易燃性 ;燃烧时火焰的明亮程度和黑烟量 。
(2)馏分的沸点范围与馏分中化合物分子所含的碳原子数目有什么关系?
(3)馏分的黏度与馏分中化合物分子所含的碳原子数目有什么关系?
(4)解释石油可分馏成不同馏分的原理。
(5)在通常条件下,烃分子里的碳原子数: 到 为气态; 到 为液态; 到 为固态。
[讲述]炼油厂里石油分馏的原理跟上述实验一样,分馏在分馏塔里进行。
石油的分馏是石油炼制的第一阶段,仅仅使原油中各物质在不同温度下分离出来。各馏分的成分在分馏过程中并没有改变。随着工业的发展,对用作液体燃料的汽油、煤油和柴油等经质油的需求量越来越大,而分馏后得到的轻质油一股仅占石油总量的25%左右。
[过渡]从石油分馏获得的轻质液体燃料产量不高。为了提高从石油得到的汽油等轻质油的产量和质量,可以将石油进行加工炼制。
[学生阅读]P63石油的裂解和裂化
[讲述] 裂化就是在一定的条件下,把石油中相对分子质量大、沸点高的烃断裂成为相对分子质量小、沸点低的烃的过程。(PPT7,8)
[讲述] 裂化有热裂化和催化裂化。
热裂化产生汽油的质量不高,而且还会因温度过高而发生结焦现象。因此常使石油在催化剂的作用下进行裂化,这就是催化裂化。经过催化裂化,可以得到质量较高的汽油。
[小结] 我国的石油资源丰富,也是世界上最早发现和利用天然气和石油的国家之一。早在1800年前,我国勤劳智慧的劳动人民就发现了天然气和石油。解放前我国基本上没有自己的石油工业。解放后,在中国共产党的领导下,我国的石油工业有很大的发展。解放初期开发了新疆克拉玛依油田,60年代初开发了大庆油田。在大庆人精神的鼓舞下,先后又开发了胜利、大港、华北、中原等石油基地。此外,我国大陆沿海也蕴藏着丰富的石油资源,许多新的油田正在勘探和建设中。目前我国的石油产量占世界第五位,已经能
够向世界上许多国家和地区出口原油和石油产品。
有机化工产品约80%以上是以石油和天然气为原料生产的,而塑料、合成橡胶、合成纤维这三大合成材料,几乎全部靠石油来生产。解放后,我国石油化工迅速发展,兴建了很多大型石油化工厂。第3单元 课时1
简单有机化合物的合成
教学设计
一、学习目标
通过乙酸乙酯合成途径的分析,让学生了解简单有机化合物合成的基本思路。
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,了解有机物合成的路线和方法。
二、教学重点与难点
乙酸乙酯的几种合成途径,有机化合物合成的基本思路。
三、设计思路
依据《普通高中化学课程标准(实验)》提出的学习要求,运用生产和生活中的实例,帮助学生初步了解简单有机物的合成反应。教学中通过交流和讨论活动,帮助学生了解从乙烯制取乙酸乙酯的合成路线,初步认识人们是怎样合成有机物的;同时通过合成实例的分析认识实验、比较等科学方法对化学研究的作用。
四、教学过程
[激发情感](ppt:2)
通过以下两个方面来学生的学习热情,调动学生学习的积极性,了解合成有机化合物的重要意义及其在生产和科技领域的地位:
①近几百年来,有机化学家已经设计和合成了数百万种有机化合物,极大地丰富了物质世界。
②在20世纪,有机合成和金属有机化学领域共获得10届诺贝尔化学奖。
[问题情境](PPT2)
由于自然条件的限制,天然有机化合物往往难以满足生产、生活的需要,人们需要通过化学方法来合成新的有机化合物。那么如何运用化学方法来合成新的有机化合物呢?
[学生活动](PPT3,4,5)
学生根据教材第76页的『交流与讨论』,分小组进行合作学习,交流讨论。
『交流与讨论』乙酸乙酯是一种重要的有机溶剂,也重要的有机化工原料。依据乙酸乙酯的分子结构特点,运用已学的有机化学知识,推测怎样从乙烯合成乙酸乙酯,写出在此过程中发生反应的化学方程式。
[归纳总结](PPT6,7,8)
1. 从乙烯合成乙酸乙酯的合成路线:
2.合成有机物要依据被合成物质的组成和结构特点,选择适合的有机化学反应和起始原料,精心设计并选择合理的合成方法和路线。
[思维拓展]
除上述合成路线外,根据所学过的有机化学知识,还有哪些合成方法和途径呢?
[学生活动]
学生根据教材《苏教版·化学2》第81页的图3-22“制备乙酸乙酯可能的合成路线”,分小组合作,展开讨论。
[归纳总结]
合成路线1:
合成路线2:
合成路线3:
[学生活动]
学生自主写出上述三个合成路线的化学反应方程式。
[归纳概述]
以上三种合成路线,从理论上看都能在一定反应条件下实现,在实际生产中,还要综合考虑原料来源、反应物利用率、反应速率、设备和技术条件、是否有污染物排放、生产成本等问题来选择最佳的合成路线。
[问题探究](PPT9)
若有甲酸(HCOOH)、乙酸(CH3COOH)、甲醇(CH3OH)和乙醇(CH3CH2OH)在一定条件下于同一反应体系中发生酯化反应,则理论上能生成几种酯?其中哪些是同分异构体?
[学生活动] 学生分小组合作,讨论探究。
[归结综述]
创造新的有机分子是有机化学的重要课题。发现并选择利用有机化学反应,把反应物转化为具有特定组成结构的生成物,是合成有机物的关键。在有机合成中还要注意避免产生对环境有危害的污染物,降低能量消耗,提高原子利用率。
乙酸乙酯
乙烯 → 乙醇 → 乙醛 →乙酸
乙醛
(CH3CHO)
乙烯
(CH2=CH2)
乙酸乙酯
(CH3COOC2H5)
乙酸
(CH3COOH)
乙醇
(CH3CH2OH)
乙烯
(CH2=CH2)
乙醇
(CH3CH2OH)
乙醛
(CH3CHO)
乙酸
(CH3COOH)
乙酸乙酯
(CH3COOC2H5)
乙烯
(CH2=CH2)
乙醇
(CH3CH2OH)
乙酸
(CH3COOH)
乙酸乙酯
(CH3COOC2H5)第2单元 课时5
蛋白质 氨基酸
教学设计
一、学习目标
1.在糖类到蛋白质的学习过程中,学生对生命的理解从表层到内部,从维
持生命到构成生命的基础物质,让学生感悟到生命的复杂、脆弱,激发学生尊重生命、热爱生命。
2.在实验中掌握蛋白质的性质,并结合生活实际理解其应用,培养学生学以致用的科学精神。
二、教学重点与难点
蛋白质的特征反应、辨析盐析与变性过程。
三、设计思路
抓住蛋白质、氨基酸是生命基础物质这一契机,在学生收集与蛋白质、氨基酸等有关的生命物质的过程中,充分感悟到生命的价值。针对易于理解的相关知识,可由“学生教师”讲解,既调动了学生学习的积极性,又培养学生语言表达能力。
四、教学过程
[引入新课]上节课我们介绍了油脂和糖类,今天我们继续来研究蛋白质和氨基酸。
[投影]蛋白质的存在: (PPT2,3,4,5)
[自主学习1]蛋白质的应用并填空(PPT6,7,8)
蛋白质对人类的营养作用及其原理:
蛋白质是生命的基础,没有蛋白质就没有生命。 是人类必需的营养物质,成年人每天大约要摄取 蛋白质,才能满足生理需要,保证身体健康。
人们从食物中摄取的蛋白质,在胃液中的 和胰液中的 的作用下,经过水解生成 。氨基酸被人体吸收后,重新结合成人体所需的各种蛋白质。人体内各种组织的蛋白质也是不断地分解,最后主要生成 ,排出体外。
[探究实验]
学生分组做教材《苏教版·化学2》第73页的[实验1]和[实验2],探究蛋白质的性质。并填写如下“表3-7蛋白质的性质实验”。
实验操作 实验现象
蛋白质溶液 加饱和硫酸铵溶液,再加蒸馏水
加稀硫酸,再加蒸馏水
加硫酸铜溶液,再加蒸馏水
加甲醛溶液,再加蒸馏水
加热,再加蒸馏水
[问题探究]
通过上述实验,你对蛋白质的性质有什么认识?
[自主学习2](PPT9,10,11,12)
鸡蛋白、大豆蛋白等蛋白质 水,在这些蛋白质溶液中加入某些浓的 溶液[如(NH4)2SO4溶液、Na2SO4溶液等],可使蛋白质的 降低而析出。
如果由于某种条件使蛋白质的化学组成或空间结构发生改变,它的生理功能也会 。在 的作用下,蛋白质的性质会 并发生 (即发生 ),失去生理功能。
[交流与讨论]
你能说明下列现象或原理吗?
(1)向豆浆、牛奶中加入浓食盐水会发生什么现象?
(2)75%的乙醇溶液可以消毒,福尔马林可用于浸制动物标本,高温和紫外线可以杀菌。为什么?
[观察与思考]
1.学生阅读教材《苏教版·化学2》第78页的『观察与思考』,分析甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸在结构上的特点。
2.展示甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸分子球棍模型的Flash动画。
[自主学习3](PPT13,14,15,16)
氨基酸分子中均含有 (结构简式 )和 (结构简式 )原子团。α-氨基酸分子中氨基连在离 最近的碳原子上。在一定条件下氨基酸分子间能发生反应,合成更复杂的化合物( ),构成 。
人从食物中摄取的蛋白质,在体内先水解生成各种 ,生成的不同种类的 ,
能以不同的数目和顺序彼此结合,构成人体组织所需要的 。蛋白质的结构非常复杂,研究蛋白质的结构和合成,进一步探究生命现象,是生命科学研究的重要课题。
[拓展视野]
学生自主学习教材《苏教版·化学2》第78页的『拓展视野』“酶”。
[复习整理1]
实验内容 实验现象 特征反应
油脂
葡萄糖
淀粉
蛋白质
[复习整理2]
油脂和蛋白质的水解。列表比较糖类、油脂和蛋白质的水解反应的相似性和差异性。
物质 糖类 油脂 蛋白质
水解条件
水解产物第2单元 课时2
乙 酸
教学设计
一、学习目标
1.掌握乙酸的分子结构,理解羧基的结构特征,初步形成有机物类化的知
识结构
2.了解乙酸的物理性质,掌握乙酸的主要化学性质(酸性、跟醇发生酯化反应)。通过实验,培养学生的观察能力,加强基本操作训练,培养分析、综合的思维能力。
3.通过碳酸、乙酸的酸性比较,提高分析比较常见酸的酸性强弱的能力。
4.通过乙酸在生活和生产的应用,了解有机物跟日常生活和生产的紧密联系,渗透化学重要性的教育。
5.通过酯化反应的教学,培养学生从现象到本质、从实践到理论的科学思维方法。
二、教学重点与难点
乙酸的化学性质。
三、设计思路
本节课,通过设计,让学生通过观察乙酸的结构和乙醇结构的不同,并引导学生在观察的同时会根据所学知识对乙酸的性质进行“大胆假设”,让学生初步拥有“基团间是相互影响的”这一基本观念。通过乙酸、乙醇与Na(或Mg)的反应,识别带来这种不同的结构,促进了学生知识的迁移。而“乙酸乙酯的制备”实验上,教学则力求通过学生观察实验和提出问题让学生认识到实验设计的科学性和严谨性,提高学生的化学实验素养。
四、教学过程
[引言]黄酒为什么会有酸味?你知道食醋是怎样酿成的吗?
[投影] 传说在古代的中兴国,有个叫杜康的人发明了酒。他儿子黑塔也跟杜康学会了酿酒技术。后来,黑塔率族移居现江苏省镇江。在那里,他们酿酒后觉得酒糟扔掉可惜,就存放起来,在缸里浸泡。到了二十一日的酉时,一开缸,一股从来没有闻过的香气扑鼻而来。在浓郁的香味诱惑下,黑塔尝了一口,酸甜兼备,味道很美,便贮藏着作为“调味浆”。
[师]你知道这是什么吗?它就是“酉”加“二十一日”——醋(PPT2,3)
[师]在日常生活中,我们饮用的食醋,其主要成分是乙酸,因此乙酸又叫醋酸,是大家非常熟悉的一种有机酸,下面我们进一步了解乙酸的物理性质。
[自主学习]
乙酸的物理性质:
我们还是从色、态、味、熔点、沸点、溶解性几个方面来研究它。
出示盛有乙酸的试剂瓶,观察乙酸的色、态,打开瓶盖闻一下气味。
[板书]一、乙酸的物理性质:(PPT4)
[板书]二、乙酸的分子结构:(根据上述分析,推测乙酸分子结构。)(PPT5,6)
[过渡] 由于乙酸具有羧基,在水溶液中可以部分电离成H+和CH3COO—,因而具有酸性。
[板书]三、乙酸的化学性质
1.弱酸性(PPT7,8)
[实验探究1]
初中已经学过乙酸具有酸的通性,请你设计实验证明乙酸的确有酸性;设计实验证明乙酸的酸性比碳酸的酸性强。(仪器和药品自选)
[归纳小结]
实验设计、实验现象和实验结论(如下表):
(Na2CO3+2CH3COOH →2CH3COONa+H2O+CO2↑)
[问题]
家庭中经常用食醋浸泡有水垢(主要成分是CaCO3)的暖瓶或水瓶,以清除水垢。这是利用了醋酸的什么性质?通过这个事实你能比较出醋酸与碳酸的酸性强弱吗?
[过渡] 乙酸之所以具有这样的性质,是由什么决定的呢?(由其分子结构决定)
[过渡] 乙酸还会有哪些其他的性质呢?
[实验探究2](PPT10,11,12)
P71【实验2】在1支大试管中加入两小块碎瓷片、3mL乙醇,然后边摇动边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL冰醋酸;连接好装置。用酒精灯缓慢,将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上。按教材上的装置(制乙酸乙酯的装置)组装好。注意组装顺序,导管口不能伸入饱和碳酸钠液面下。装有碳酸钠的试管里有什么变化?生成新物质的色、态、味怎样?
[现象]有透明油状液体产生,并可闻到香味。
[结论]乙酸与乙醇在有浓硫酸、加热的条件下,生成无色、透明、不溶于水的油状液体乙酸乙酯。
[问题]
1.如何配制反应混合物?
2.浓H2SO4起什么作用?
3.为什么用饱和Na2CO3溶液吸收乙酸乙酯?导管口为何不能插入碳酸钠溶液中
[讨论交流]
1.3mL乙醇,然后边摇动边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL冰醋酸;
2.浓H2SO4起催化剂和吸水剂的作用。作催化剂,可提高反应速率;作吸水剂,可提高乙醇、乙酸的转化率。
3.因为:乙酸乙酯在无机盐溶液中溶解度减小,容易分层析出;除去挥发出的乙酸,生成无气味的乙酸钠,便于闻到乙酸乙酯的气味;溶解挥发出的乙醇。防止倒吸。
[探究3] 实验2得到的产物是乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)。对比乙酸乙酯、乙酸、乙醇的分子结构,试推测乙酸、乙醇可能是以怎样的方式相互结合形成乙酸乙酯的。
CH3COOH CH3CH2OH CH3COOCH2CH3
[启发] 除了上述可能性之外有没有其他可能存在的情况?(学生思考、分组讨论,提出设想)
[交流讨论]
乙酸脱去羟基,乙醇脱去羟基氢,结合成乙酸乙酯。
[板书]2.酯化反应(PPT13,14,15)
[讲述]我们把像这种酸和醇作用,生成酯和水的反应叫做酯化反应。
[提问]通过上面的分析,你们认为酯化反应反应的实质是什么?
[学生回答] 酸去羟基醇去氢
[小结]
[典型例题]
A、B、C三种有机物均由碳、氢、氧三种元素组成,物质A能溶于水,它的式量是60,分子中有8个原子,其中氧原子数与碳原子数相等,A能与Na2CO3反应。B分子中有9个原子,分子内原子的核电荷数之和为26,1mol B充分燃烧时需消耗3mol O2。C是B的同系物,其摩尔质量与O2相同,C可与钠反应生H2。问A、B、C各是什么物质?
板书设计:(PPT16,17,18)
一、乙酸
1.物理性质
2.分子结构
3.化学性质
(1)酸性
探究结论: ① 弱酸性:CH3COOH CH3COO- + H+
② 酸性:乙酸 > 碳酸
(2)酯化反应:(取代反应)
实质:酸去羟基醇去氢
总结:
CH3COO—+H+
CH3COOH