第三单元 人工合成有机化合物名师教学设计2

简单有机物的合成

【学情分析】

在学习本节课之前，学生已学过化石燃料综合利用的意义，了解甲烷、乙烯、苯的主要性质，认识乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用，知道乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质，为本节课学习简单有机物的合成奠定了知识基础，本节课将有机反应的“散珠”串成一条“珠链”，既是学习新知识，又可以说是复习旧知识。 本节教材运用生产和生活中的实例，让学生体会到有机材料时刻存在于我们身边，这样处理既加强了亲切感又激发了学生的求知欲望，帮助学生初步了解简单有机物的合成反应，教材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。通过对部分物质化学性质的探究实验和个别有机物的合成实验，进一步学习使用实验探究的方法去认识物质的性质，体验合成新物质成功的喜悦。

【学习目标】

1.知道有机化合物可以从自然界中获得也可以用人工方法合成，通过实例分析，初步形成有关合成的概念体会合成的思想；

2.通过简单有机化合物的合成实例了解逆合成分析理论的基本思想：依据合成物组成、结构特点选择起始原料与有机反应，了解选择、设计合理的合成方法与路线的原则。

【教学设想】

本节以乙烯制取乙酸乙酯的合成路线为载体，采用“问题解决”、“交流与讨论”的教学方式，“创设情景”→“思考讨论”→“制定方案”→“优选方案”等环节来组织教学，让学生理解化学家设计合成有机物的思考方法，然后联系已学的有机反应的知识进行最佳路线的讨论，让学生能从中获得成功的体验，激发学生的学习热情。具体为：

1.从乙酸乙酯、乙酸、乙醇的结构出发，分析结构，找出差异，借此机会复习酯化反应，乙酸和乙醇的制法，及有机物的结构和组成表达式，让学生能够将前后知识联系起来，为本节的教学做好准备。

2．合成设计教学上，进行情景创设，将学生视为在工厂的老板或技术员，给他们原料，让他们设计“乙烯→乙酸”的方案，一旦学生的方案出来，就应鼓励学生，提醒学生是在合成物质，是“具有非常意义”的工作，随后，介绍逆合成法（即逆推法），再创设适当的情景，让学生运用逆合成法设计“乙烯→乙酸乙酯”的合成方案，使学生能够将知识及时地进行知识运用，一步步地引导，最后完成“乙烯→乙酸乙酯”的可能的合成路线，由浅入深。

3．确定合成路线所需考虑的因素，以“原子利用率”、“污染物排放”两方面进行介绍，至于其它的因素，由学生阅读就可为学生所理解体会。

【教学过程】

[导入]

有机化合物对人类具有重要意义，地球上所有的生命形式，主要是由有机物组成的。例如：脂肪、蛋白质、棉花、染料、天然和合成药物等，均属有机化合物。（展示相关图片）

20世纪，化学家合成和分离了2285万种化合物（包括天然产物、药物、材料等）,其中大部分都是有机合成的产物。化学家在有机合成和金属有机化学领域取得的成就举世瞩目，为人类的生产和生活带来了方便，

为了人类有更好的生活，许许多多的化学家正在不懈的努力奋斗着，本节课将通过对简单有机物合成的学习，以了解他们工作的“冰山一角”。

[交流讨论1] 乙酸乙酯是一种常见的有机溶剂，也是重要的有机化工原料，现以乙烯为原料来合成乙酸乙酯，请结合课本P80内容，设计合成路线。

[总结1] 有机合成的一般思路：依据被合成物质的组成和结构特点，选择合适的有机化学反应和起始原料，设计路线。

[问题解决1]

草莓味冰激凌中含有 ，请找出生成它的酸和醇，写出对应的反应方程式。

[问题解决2]

如果化工厂所使用的原料乙醇(CH3CH2OH) 中含有甲醇（CH3OH），乙酸(CH3COOH)中含有甲酸（HCOOH），则所得的产品中除乙酸乙酯外，还会有哪些酯？其中哪些是同分异构体？

乙

[总结2]有机基本网络图：

乙烯→乙醇→乙醛→乙酸→乙酸乙酯

[交流讨论2] 在实际生产中，以乙烯为原料制备乙酸乙酯共有以下三种路线（p81),请①完成对应每种路线对应的方程式②三个路线中哪个属于最佳线路？

[问题解决3]乙醛是合成乙酸乙酯的一种中间产物，目前工业上可使用①乙炔水化法②乙烯氧化法两种方法制取乙醛，请你结合信息选择哪种方法更好？

方法

项目

原料

制备方程式

反应条件

平衡转化率

反应速率

原料来源

乙炔、水

CH≡CH + H2O → CH3CHO 乙炔水化法

乙烯氧化法

乙烯、空气

CH2=CH2 + O2 →

CH3CHO HgSO4（催化剂)，100℃～125℃

CuCl2 (催化剂)，100℃～125℃

乙炔转化率 90% 较 慢

CaO CaC2 C2H2

乙烯转化率 80% 较

快

石油裂解气

[总结3]有机合成的一般思路：

依据被合成物质的组成和结构特点，选择合适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。

（在实际生产中最佳的合成路线的选择应考虑的视角：原料的来源、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。）

[当堂反馈]已知有机化合物A只由C、H两种元素组成，且能使溴水褪色，

其产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平。 E是一种具有芳香气味的不溶于水的液体。 A、B、C、D、E有如下关系：

则下列推断不正确的是（ ） A. 鉴别A和甲烷可选择使用酸性高锰酸钾溶液 B. D中含有的官能团为羧基，利用D物质可以清除水壶中的水垢

C. 物质C的结构简式为CH3CHO ，E的名称为乙酸乙酯

D. B + D →E 的化学方程式为：CH3CH2OH＋CH3COOH→ CH3COOC2H5

2.写出以淀粉为主要原料，制取乙酸乙酯的有关的化学反应方程式。

[课后练习] 1．以食盐、水、乙炔为原料合成氯乙烯，写出对应的化学方程式。

2．绿色化学对于化学反应提出了“原子经济性”（原子节约）的新概念及要求。理想的“原子经济性”反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。下列几种反应，“原子经济性”最好的是（ ）

3．CO不仅是家用煤气的主要成分，也是重要的化工原料。下图是用某些简单有机物在低温、低压和催化剂存在下的合成路线。

（1）试写出G、H的结构简式。（2）写出图中生成CH3OH、H的化学方程式。