第一单元 化石燃料与有机化合物教学设计及教案分析

煤的综合利用

苯

一、教学目标

1.了解煤的综合利用的主要方式，培养学生自主学习获取信息的能力。

2.学生自己动手实验，归纳总结苯的物理性质，培养实验操作能力，构建苯知识体系。

3.探究苯的结构，先推测其结构，再验证其结构，知道可以通过分析、推理认识研究对象的本质特征，培养科学探究的素养和体验其喜悦。

4.能从苯的结构入手掌握苯的化学性质。能用化学键理论分析反应中基团的变化，树立结构决定性质的化学学科观。

5.学习苯的结构—性质—用途，形成学习有机物化学性质的思路和基本方法，构建“结构、性质和用途”的三位一体的关系。

二、学情分析

1.

学生通过学习必修二专题3 甲烷和乙烯，储备了有机物化学性质的学习方法，已经掌握有机反应的三大反应类型：氧化、取代、加成。能从化学键的角度解释反应的本质。

2.

苯与生活密切相关，学生喜欢自己动手实验去了解其性质。

三、重点难点

1.

苯结构的确定

2.

从苯的结构理解苯的化学性质

四、教学过程

活动1 【引入】展示黑色固体，被称为“工业粮食”，学生不难猜测出是煤。

【递进式提问】1.生活中我们如何利用煤？

2.如果直接燃烧煤，会对环境产生什么影响？

3.如果直接燃烧，除了对环境造成影响外，还有固体燃烧不易充分，能量转

化率低下，如何充分发挥煤的价值？

通过以上3个问题，学生认识到煤直接燃烧会对环境造成粉尘污染，引起雾霾；会造成硫酸型酸雨的形成；能量转化率不高会对资源造成浪费。要充分利用煤就自然过渡到煤的综合利用。

【讲解】煤综合利用的三种方法：气化、液化、干馏，介绍其具体内容和操作。让学生了解到这三种方法都是化学变化。学会区分“干馏”和“蒸馏”“分馏”。

完成3个问题：

1.煤的综合利用主要有哪几种方式？

2.将煤气化、液化所得燃料燃烧和将煤直接燃烧相比，有什么优点？

3.干馏和分馏都是物理变化吗？

教师总结：煤综合利用的三种方式都是化学变化，苯可以从煤干馏得到的煤焦油中分馏得到。

【板书】一、煤的综合利用

活动2 【过渡】由煤的干馏得到了“苯”，我们本节课的主角。在以前的学习中我们接触过苯吗？，带着这样的问题，今天我们零距离接触一下苯，完成学生实验A。

【学生实验A】

实验序号

①

②

实验操作

实验现象及结论

向试管中滴入1mL苯，观察苯的颜色与状态。

再向试管中加入1mL水，振荡后静置，观察现象。

另取一试管，加入1mL碘水，向其中倒入1mL苯，

振荡试管，观察现象。

学生通过自己动手实验，观察并记录实验现象，总结归纳苯的物理性质，水到渠成，并极大的提高了学习兴趣，主动构建苯的性质的知识体系。

【板书】二、苯的物理性质

活动3 【过渡】我们已经了解了苯的物理性质，那它的化学性质如何呢？已知有机物的化学性质是由结构决定的。为了更好的掌握苯的化学性质，我们先来了解下苯的结构。

【递进式提问】1.已知苯的分子式为C6H6，它是饱和烃吗？

2.如何利用实验验证苯中是否含有碳碳双键和碳碳叁键？

通过与饱和烃C6H14对比，容易判断苯是不饱和烃，与饱和烃相比少了8个H，学生在掌握乙烯、乙炔的结构基础上，很快推测出苯中可能含有碳碳双键或碳碳叁键，并提出检验方案：用溴水或者酸性高锰酸钾，看其是否褪色。在前面学生实验A中，已经做过苯与碘水的实验，发现实验结果只能分层，不能褪色，只需验证苯能否使酸性高锰酸钾褪色。

【学生实验B】

向试管中加入1mL苯，再加入1mL酸性高锰酸钾溶液，振荡后静置，观察现象实验现象及结论

。

[设计意图]通过实验学生能认识到苯中并存在碳碳双键或碳碳叁键，从而推翻原来的猜想，激发学生想一探究竟的热情。

【视频】“苯的发现史”学生通过观看，了解从苯的发现一直到弄清苯特殊结构的过程，辩证地看待凯库勒式。

【讲解】介绍苯的凯库勒式，苯的球棍和比例模型、空间结构、苯环的书写。

【板书】三、苯的结构

【问题解决】书本P67 下列两个结构式所表示的有机化合物是同一种物质还是同分异构？请说明你判断的理由。

CH3CH3

CH3CH3

通过书本的问题解决判断邻二甲苯是一种还是两种结构，可以让学生更深入的认识到苯中不是单双键交替出现的。

活动4

【过渡】已经了解了苯的结构，我们来看看苯的化学性质，首先了解下苯能否燃烧？

【学生实验C】用玻璃棒蘸一些苯，在酒精灯上点燃，

观察燃烧现象

实验现象

。

解释：

。

化学方程式：

通过实验对比甲烷、乙烯、苯的不同燃烧现象，让学生掌握苯中碳氢比高导致燃烧有浓烟，学会透过现象看本质。掌握苯的化学性质之一：氧化反应（燃烧），但不能使酸性高锰

酸钾溶液褪色。

【板书】四、苯的化学性质

1.氧化反应

燃烧但不能使KMnO4褪色

活动5 【过渡】有机物性质由结构决定，在已知苯的结构基础上，思考苯的化学性质。苯分子碳原子共价键介于碳碳单键和碳碳双键之间。碳碳单键的化学性质主要表现为取代反应，而碳碳双键的化学性质主要表现为加成反应。因此苯应该能够发生取代反应和加成反应。

活动6 【讲解】苯与硝酸的取代反应，从反应原理入手，基团间的交换。

NO2

【学生练习】苯与液溴、浓硫酸的取代反应，在给出反应物结构基团的基础上，学生完成反应产物的书写。让学生进一步巩固取代反应的机理，掌握苯的取代反应。

苯与液溴

+

Br2

苯与浓硫酸 + H2SO4

FeBr3

△

【板书】2.取代反应

与HNO3、Br2、H2SO4 【讲解】苯的加成反应，

苯与H2的加成反应生成环己烷

+

3H2

△

催化剂

【板书】3.加成反应

与H2

活动7 【板书】五、苯的用途

【投影介绍】

苯的用途，苯常用作有机溶剂，苯的衍生物是重要的有机化工原料，是多种染料、医药、农药、炸药、合成材料的原料。