归纳与整理教学设计及教案分析

2018年北京市中小学优秀教学设计评选 基本信息

姓名

学段

课题

张凯

高中

学校

年级

潞河中学

高二

学科

日期

化学

2017.12.12

寻着科学家的足迹走进同分异构体的神秘世界

——芳香族化合物同分异构体的书写

指导思想与理论依据

同分异构体是高中化学的一个重点内容，很多学生一开始很喜欢学习这个内容，觉得生动有趣，但是越到后面感觉越困难，各种各样的同分异构体让人眼花缭乱，因此，有必要帮助学生进行相对系统的学习思路总结。针对平时的教学过程中关于同分异构体书写的相关要点过于零散的现状，本节课内容上选取以苯环为母体的芳香族化合物同分异构体的书写这一高考频考考点，力求通过建立一种二维坐标系的方式引导学生分析总结芳香族化合物同分异构体书写的一般思路和方法，重点培养学生面对同分异构体问题时思考的起点和思维的条理性有序性，以形成良好的稳健的推断力。

为了提高课堂教学效率，本节课在教学过程中给学生提供了球棍模型，引导学生自己动手，挖掘苯环上取代基个数与同分异构体的个数之间的关系规律，帮助学生树立模型认知的意识，还能够让小组充分动起来，相互交流，相互指导，达到共同提高、共同进步的良好效果。另一方面，本节课采用学案导学的方式进行，便于学生提前梳理本节课的知识脉络，课堂上有针对性的重点听课，课后及时总结相关笔记要点，体会收获的满足感。

本节课以诺贝尔化学奖中与同分异构体相关的杰出贡献为情景素材贯穿整节课的始终，很容易激发学生学习化学的兴趣和学以致用的热情，着重渗透新一轮课程改革背景下化学学科核心素养中证据推理与模型认知，科学精神与社会责任的若干要求。

教学背景分析

1、教学内容分析：

同分异构体的书写是高考有机大题中的频考考点。其中，以苯环为母体结构的芳香族化合物同分异构体的书写是重点，也是难点，往往也容易成为学生的失分点。学生在必修二第三章第一节的学习过程中，通过正丁烷和异丁烷的两种物质的结构和性质对比，已经能够理解同分异构现象的广泛存在是导致有机物种类繁多的重要因素之一。选修五第一章第二节再花笔墨系统介绍了有机化合物存在的碳链异构、位置异构和官能团异构（类别异构）的相关内容，要求学生对同分异构体的书写全面深入的认识。 本节内容是对含苯环的芳香族化合物同分异构体书写的专题复习，重在帮助学生对同分异构体的类别和书写同分异构体的一般思路和方法进行整理归纳。学生对含苯环的芳香族化合物同分异构体的系统练习有助于学生更好的理解有机物中碳原子的成键特点及其规律，从而为更好的掌握有机合成奠定基础。

1

2018年北京市中小学优秀教学设计评选 2、学情分析

本节课授课对象是高二年级5-6班A层的学生，学生通过之前的学习已经对减碳法书写脂肪烃的同

分异构、等效氢法书写一元取代物的同分异构、插入法书写羧酸和酯类的同分异构有了一定程度的了解。能够较熟练的书写戊烷和己烷的碳链异构、单烯烃、双烯烃的官能团位置异构、含碳数较少的一元醇、一元醛、一元酸的同分异构，然而，很多同学对这三种书写同分异构体的方法缺乏灵活运用的能力，对类别异构之间的相互转化认识不够全面透彻，表现在处理限定条件的同分异构体的书写时容易出现理解信息不准确不到位、从而错写、漏写等情况。学生系统分析同分异构体的书写规律并灵活运用的能力欠缺，目前还无法满足高考对于学生书写同分异构体的各项要求。

本节课采用学生感兴趣的球棍模型为载体，以诺贝尔化学奖与同分异构的相关素材为情景线，以围绕核心知识点的系列进阶式问题为知识线，一明一暗两条线相互交织在一起，引导学生在寻找苯环上取代基个数与同分异构体个数之间关系规律的活动中，展开积极的思维碰撞。在含有不同种类取代基的芳香族化合物同分异构体的书写规律指导下，层层推进，帮助学生突破书写更复杂芳香族化合物同分异构体时遇到的思维障碍，从而强化思维深度，进一步提升分析给定信息的能力，灵活运用信息的能力以及正确的全面的分析同分异构体的能力。

3、教学流程：本节课的教学流程图如下

4、教学重点：

1）通过球棍模型不同种类个数取代基的位置异构分析，掌握苯环上取代基个数与同分异构个数之间的关系规律。

2）能够分析较复杂芳香族化合物中存在的类别异构现象，在规律的指导下进一步提升系统分析和

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2018年北京市中小学优秀教学设计评选 正确书写芳香族化合物同分异构体的水平。

3）通过进阶式的问题思考，提高对已有知识迁移运用的能力。

5、教学难点：

对已有知识进行分析对比、归纳总结。利用苯环上含有不同种类取代基的同分异构体的书写规律指导分析和正确书写较复杂的芳香族化合物的同分异构体。

6、教学用具：技术手段--多媒体设备、实物投影；学生用球棍模型

教学目标

1）通过球棍模型不同种类个数取代基的位置异构分析，掌握苯环上取代基个数与同分异构个数之间的关系规律。

2）能够分析较复杂芳香族化合物中存在的类别异构现象，在规律的指导下进一步提升系统分析和正确书写芳香族化合物同分异构体的水平。

3）通过进阶式的问题思考，提高对已有知识迁移运用的能力。

4）通过小组讨论展开积极的思维，了解芳香族化合物同分异构体书写的常用方法和技巧。增强归纳总结的意识，深化思维的深刻性、灵活性和思辨性。

5）了解历届诺贝尔化学奖中关于同分异构体的贡献，增强学习的兴趣和积极性，以及学以致用的责任感和使命感。

教学过程

教学阶段

教师活动

【引入】课件展示化学诺奖的贡献：



1874年荷兰化学家范得·霍夫发现碳原子连接四个不同取代基会引起旋光（手性）异构的立体同分异构现象，获得首个诺贝尔化学奖。

用于治疗妊娠的妇女早期的恶心呕吐的反应停只有r-对映体具有镇静作用，s-对映体则有强烈的致畸作用。

环节一

仰望星空

建立信念

1937年，英格兰霍沃斯和俄国卡雷，1938年库恩，先后因研究糖类、胡萝卜素和维生素的各类同分异构体的结构获奖。

学生活动

聆听，感受科学力量的伟大。

3 设计意图

化学前沿发展历程中同分异构体的贡献展示，激发学生学习同分异构的积极性和求知欲望。

帮助学生强化结构决定性质、性质决定用途的核心思想。

技术

应用

时间安排

多媒体设备

3分钟



2018年北京市中小学优秀教学设计评选 教学阶段

教师活动

学生活动

思考，感悟，回答。

体会宏观性质与微观结构之间的直接关系。

聆听，感悟。

设置意图

联系生活实际，体会学以致用的重要性。

过渡到下一环节

用学生比较熟悉的球棍模型出发寻找规律，建立模型意识，为下面深入探讨复杂芳香族化合物同分异构体做准备。

技术应用

时间安排

因结构不同，β型维生素E是γ型维生素E活性的4倍，因而得到了更广泛的应用。

【提问】你对以上两段事实有怎样的认识？

环节一

---结构决定性质，性质决定用途。

仰望星空

【过渡】可以说，正是因为同分异构体树立信念

广泛存在的同分异构现象成就了若干诺贝尔化学奖的诞生，对同分异构体结构的研究推动了人们生活品质的不断提高。作为未来社会发展的主人，我们有责任学好科学文化知识，将来为社会发展做出贡献。

【过渡】芳香族化合物具有极高的工业价值，越来越多的人致力于芳香族化合物的研究，本节课我们就来研究以苯环为母体的同分异构体的书写规律。下面请同学们首先尝试寻找苯环上取代基个数与同分异构体个数之间的规律。

【总结】苯环上取代基个数与同分异构环节二

模型认知

体个数之间的数量关系规律。

寻找规律

一个取代基：----1种

两个取代基：相同----3种

不同----3种

三个取代基：三个相同----3种

两个相同----6种

三个不同----10种

【讨论】[2013全国30(3)改编] C8H9Br是重要的有机合成中间体，含有苯环可能的结构简式有____种。

环节三

潜下心来

【小结】一共有14种

努力学习

多媒体设备

3分钟

【学生活动】

在苯环的球棍模型基础依次连接一个、两个、三个相同或不同的取代基，讨论各能出现几种同分异构体（不考虑取代基自身异构）。

相互交流，分享苯环连接不同种类和数目取代基的芳香化合物的同分异构体数目规律。

总结，笔记。

思考，讨论C8H9Br含有苯环可能的结构简式。

分享自己的思维过程，展示结果，其他同学进行补充评价。

思考，讨论C8H8O3, C11H14O3属于芳香族化合物的同分异构体的结构简式。

思考，回答。

多媒体设备，实物投影

10分钟

学以致用，用已学规律指导复杂芳香族化合物同分异构体的书写。

联系生活实际，深化应用，用已学规律指导限定条件的复杂芳香族化合物同分异构体的书写

多媒体设备，实物投影

10分钟

【讨论】1、医疗领域：[2010年北京]扁桃酸在有机合成和药物生产中有着广泛环节四

的用途, 是尿路杀菌剂扁桃酸乌洛托品、联系生活

末稍血管扩张剂环学以致用

扁桃酯的重要中间体，具有多种芳香族同分异构体。

多媒体设备，实物投影

15分钟

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2018年北京市中小学优秀教学设计评选 教学阶段

教师活动

【提问】它可能的物质种类有哪些？

【追问】属于甲酸酯且含酚羟基的同分异构体共有 种，写出其中一种含亚甲基的同分异构体的结构简式。

2、农业领域：[2011年全国高考模拟]某高效、低毒的农药K的合成路线如下：D的同分异构体有多种，写出具有下列

性质的同分异构体的结构简式。

学生活动

分享自己的思维过程，展示结果，其他同学进行补充评价。

分享自己的思维过程，展示结果，其他同学进行补充评价。

总结，笔记。

反思书写芳香族化合物同分异构体的一般思路和方法。

设置意图

帮助学生加深对类别异构的理解。

帮助学生理清常用同分异构体书写的思路和方法。

总结本节课的核心知识点。

技术应用

时间安排

环节四

联系生活

学以致用

①能与FeCl3溶液发生显色反应 ②能发生银镜反应

③核磁共振氢谱有四个峰

【小结】含有一个氧原子的醇和醚、醛和酮互为类别异构，含有两个氧原子的羧酸和酯互为类别异构。

【板书】以横向氧原子和纵向不饱和度建立二维坐标系。

【展示】85岁中国女药学家屠呦呦因创制新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学医学奖。

多媒体设备，实物投影

15分钟

【讲解】青蒿素的提取、结构鉴定及双环节五

氢青蒿素的发现过程。

榜样力量

【提问】下列关于青蒿素和双氢青蒿素责任担当

的说法错误的有哪些？

【升华】希望同学们能够用科学严谨的精神、脚踏实地的态度持之以恒的付出努力，将来为社会发展做出贡献，说不定下一个诺奖获得者就是你！ 【作业】完成导学案上相关巩固练习。

聆听，思考。

思考，回答。

反思，感悟，体会学以致用的价值和重要性，充分认识学习同分异构体的重要意义。

首尾呼应，选用首个中国诺贝尔奖获得者事例，落实同分异构体辨识等相关知识点的实际应用，升华学生学以致用的社会责任感和报效祖国的决心。

多媒体设备

7分钟

5

2018年北京市中小学优秀教学设计评选 板书设计

寻着科学家的足迹走进同分异构体的神秘世界

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教学效果评价设计

本节课采用多元评价方式进行：

教学特色与反思

一、设计亮点

1、丰富情景素材的联系运用

同分异构体书写的相关知识比较抽象，灵活性强，学生在学习过程中往往感觉到枯燥乏味，难以掌握，从而大大影响了学习的积极性。为了让学生充分感受学习的乐趣，本节课选取诺贝尔化学奖为情景素材，将高考重点芳香族化合物同分异构体的书写学习融入生

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2018年北京市中小学优秀教学设计评选 活实际当中，激发学生学习的兴趣和学以致用的责任感。在实际教学过程中，学生课堂表现活跃，达到了较好的教学效果。

2、球棍模型在寻找核心规律中的巧妙运用

针对学生在书写芳香族化合物时规律意识不强、知识迁移运用能力不够的现状，本节课首先引导学生利用球棍模型寻找苯环连接不同取代基时同分异构体的书写规律，进而再对规律进行深化应用。教学环节环环相扣，教学过程中以学生为主的教学活动设计有助于学生进行充分的思维碰撞，相互取长补短。在教师的指导下进阶式学习任务的逐步完成有助于学生强化证据推理与模型认知的意识。

3、课后扩展任务的设计有利于强化课堂效果

我认为，学会学习的方法比掌握知识本身更重要。导学案上课后作业中除了巩固练习之外，还设计引导学生利用思维导图等方式总结各类同分异构体的书写方法和技巧，有效帮助学生完善已有知识体系，为全面突破同分异构体这一难点奠定基础。

二、今后教学改进设想

1、根据学情变化适时对本节课的教学节奏进行调整

本节课授课对象是AB班分层之后的A层学生，大部分学生学习程度较好，课后大部分学生反馈对芳香族化合物同分异构体的书写思路有了更清晰的认识，但仍有少部分同学表示在书写难度稍大的同分异构体时存在困难。因此，如果本节课是针对B层的学生进行教学，对于基础相对薄弱的学生所需课堂讨论的时间应该更长。为了保证课堂效率，提高本节课的实用性，可以适时对本节课的具体方案进行相应调整，例如：提前给学生下发课堂导学案，增加题目的提示性，课后拓展延伸作业任务更加明确具体等。对于A层同学完成的优秀思维导图作品还可以张贴在教室内，供其他同学参考借鉴。

2、不饱和度与含氧官能团对应关系的二维坐标系有待进一步完善

通过了解学生填写的课堂导学案得知，所有学生更关注板书中呈现的二维坐标系这部分内容，并希望能在这张坐标图的基础上总结得到更多的规律。在后续课程中，可以引导学生将脂肪族化合物不饱和度与含不同个数碳原子官能团的关系也用图表等方式进行简单明确的对比总结，增强学生不断反思总结的意识。

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