第三单元 人工合成有机化合物名师教学设计2

《人工合成有机化合物》教学设计

一、教材分析

人工合成有机物是有机化工的任务，与人们的衣食住行密切相关，造福人类，且本单元知识是有机推断题的基础，是历年高考命题的热点，在教材中占有重要地位。教学分为两课时完成，第一课时讲解简单有机物的合成，第二课时讲解有机高分子的合成。本节课的教学任务为第一课时，教学重点、难点是分析从乙烯制取乙酸乙酯的合成线路，并对比几种制取乙酸乙酯的路线，分析最佳路线，使学生既复习了有机反应，又联系了工业生产。

二、学情分析

在前两单元的学习中，学生掌握了烃及其简单含氧衍生物如醇、醛、羧酸、酯等的结构特点、物理性质、化学性质以及用途等方面的知识，学生的知识储备、逻辑思维能力以及信息迁移能力有了显著提高，有能力通过自学讨论的方法，利用同伴互学的优势学会知识。我在教学中，经常鼓励学生走上讲台讲解知识，所以可以尝试互动教学模式，即由学生讲解知识，并在老师的引导下得出规律和结论。

三、教学目标

1. 知识与技能

（1）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线路，熟悉有机反应，了解有机合成的线路和方法。

（2）通过对比由乙烯、乙烷和淀粉为原料制取乙酸乙酯的优缺点，使学生了解有机合成最佳线路选择的方法。

2. 过程与方法

（1）通过设置自学讨论题，培养学生的自学和探究的能力。

（2）通过学生讲解知识，培养学生的语言表达能力。

（3）采用逆推的方法，让学生推测制取乙酸乙酯的原料，从而掌握有机合成的一般分析方法——逆合成法。

（4）通过小组讨论和反复练习，使学生掌握有机合成线路图的书写方法。

3. 情感态度与价值观

（1）利用大量化学合成材料的图片让学生感受化学合成的魅力，激发学生学习的兴趣。

（2）让学生认识到化学合成对人类文明的重大贡献，激发学生进一步学习、研究化学的热情，增强学生的社会责任感。

（3）通过学生讲解知识，培养学生的自信和勇气。

（4）了解人工合成有机物的早期历史，激发学生的创新意识和民族自豪感。

四、教学重点

乙酸乙酯的几种合成途径

五、教学难点

有机化合物合成的线路和方法

六、教学方法

任务驱动法

互动教学法

七、教学过程

（一）设计思路

教学内容

创设情境，引入新课

教师活动

学生活动

设计意图

提升学生的探究的能力并开阔视野，激发兴趣。

假设穿越，激发兴趣，利用课前查阅资料和自行制导出小组自研题，并请学生记住第一位人工合成有机物的科学家——维勒。

作的PPT，讲解人工合成有机物的早期历史。

20世纪有机合成的成就和有机合成的意义

简单有机物乙酸乙酯的合成

展示人工合成有机物的图片并讲解有机合成的成就和意义。

观看PPT，认识到化学合成对人类文明的重大贡献。

使学生产生亲切感，激发学生进一步学习、研究化学的热情和社会责任感。

小组内自学、讨论、得出结论，发挥同伴互学的团队精神，提高自学能力和学习效率。

教会学生梳理知识、熟悉有机反应、有机合成的方法、合成线路图的书写和最佳合成路线的选择，同时，锻炼学生的语言表达能力，培养学生的自信、勇气和创新意识。

展示自学讨论题1-5，5个学习小组自学课本指导学生自学和小组讨论。

80-81页后，任选一道题，组内讨论研究，得出结论，准备讲解。

引导学生讲解，师生共同总结，得出知识结论。

每组推出一名学生代表讲解本组自学讨论题，其他同学可补充。

小结

由学生的收获总结本课的知识、能力和情感态度价值观。

总结本堂课的收获

（1）逆合成法合成有机物

总结本堂课知识和能力，树

立学生在本课学习中的成就

（2）学会书写有机合成的路

感、创新精神和民族自豪感。

线图

（3）评价不同合成路线的优

缺点，选择最佳途径

（4）维勒的创新精神

（5）我国科学家在有机合

领域的贡献

（二）教学过程

【板书】专题3

第三单元

人工合成有机化合物

【导入新课】如果穿越到十九世纪，看到“人工合成有机化合物”这个标题，人们会认为我是个疯子！当时人们认为，有机物只能从动植物等有机体中提取，而不能由人工合成。这个观点是如何改变的呢？课前给大家留了自研任务：查阅资料，了解人工合成有机物的早期历史。哪一组同学愿意把本组的劳动成果分享给大家呢？

【学生讲解】人工合成有机物的早期历史

【展示图片】德国化学家维勒和合成尿素的纪念邮票

【讲解】这是1982年发行的纪念邮票，请大家记住这位伟大的科学家，他合成了尿素具有划时代的意义。从那开始，有机合成的发展突飞猛进——

【展示图片】20世纪有机合成的成就和有机合成的意义

【讲解】20世纪，化学家合成了2285万种化合物，其中大部分是有机化合物，获得诺贝尔化学奖有10项之多。人们利用有机合成：

1.

可以制备天然有机物以弥补自然资源的不足，如胰岛素最初是从猪的胰脏中提取，现在已经能够人工大量合成。

2.

可以对天然有机物进行改造和修饰，使其性能更加完美。如柳树皮中含一种物质叫水杨酸，它能解热镇痛，但是对胃有刺激，而且有令人生厌的味道。现在化学家制成了乙酰水杨酸，不仅保证了药效，还弥补了水杨酸的不足，这就是如今常见的解热镇痛药“阿司匹林”。

3.

可以合成有特定性质、自然界中并不存在的有机物，以满足人类特殊需要。如各种洗涤剂日常生活必不可少；染料、涂料使我们的世界绚丽多彩；新特药层出不穷，减轻了病人的痛苦；炸药威力无比，开山筑路；塑料、橡胶、合成纤维制品提高了我们的生活质量；还有许多新型有机材料如液晶、隐形眼镜等……可以说，人工合成有机物给现代生活带来极大的便利，使我们的生活丰富多彩！

今天，我们首先探讨简单有机物的合成。

【板书】一、简单有机物的合成

【展示】自学讨论题：

1.

梳理前两单元知识，总结自然界中的有机原料有哪些？

2.

如何选择合成乙酸乙酯所需原料？

3.

分析合成乙酸乙酯的合理路线，写出化学方程式。

4.

在实际生产中，选择最佳合成路线要考虑哪些因素？

5.

总结合成有机化合物的一般思路。

【讲解】请大家自学课本80-81页，阅读后，每个小组自选一道讨论题，小组内讨论研究，找出答案，讲解给全班同学听。

【自学讨论】学生分成5个小组，自学课本内容，自选题目讨论研究。

【学生讲解】自学讨论题1：梳理前两单元知识，总结自然界中的有机原料有哪些？

【师生总结】自然界中的有机原料

煤：苯、甲苯等

化石燃料

石油：烷烃、烯烃如乙烯等

天然气：甲烷等

动物体：毛、发、乳汁等

有机体

淀粉、纤维素等糖类

植物体

油脂

蛋白质

【讲解】如果我们想合成乙酸乙酯，如何选择有机原料呢？

【学生讲解】自学讨论题2：如何选择合成乙酸乙酯所需原料？

【板书总结】

乙酸

乙酸乙酯

乙醛

乙醇

乙烯

【讲解】这位同学的思路是可取的，这是一种有机合成的思维方法——逆合成法：分析制备产物所需反应物，再分析这些反应物又如何制取，最后找到所需原料。如果我们把这个思维过程倒过来，就是这种有机物的合成路线。有请下一组同学给大家讲解乙酸乙酯的合成路线。

【学生讲解】自学讨论题3：分析合成乙酸乙酯的合理路线，写出化学方程式。

合成线路1：

CH2=CH2+H2O

催化剂

C2H5OH

合成线路2：

合成线路3：

2C2H5OH+O2

2CH3CHO+2H2O

2CH催化剂

3CHO+O

22CH3COOH

CH3COOH+C2H5OHCH3COOCH2CH3+H2O

CH2=CH2+H

催化剂

2OC2H5OH

2CH

催化剂

2=CH2+O22CH3CHO

2CH

催化剂

3CHO+O22CH3COOH

CH3COOH+C2H5OHCH3COOCH2CH3+H2O CH

催化剂

2=CH2+H2OC2H5OH

CH

催化剂

2=CH2+O2CH3COOH

CH3COOH+C2H5OH

【板书总结】由乙烯合成乙酸乙酯：

CH3COOCH2CH3+H2O

【讲解】同学们不仅利用所学知识设计了合成路线，还在课本上自学到了新的知识：2CH2=CH2+O2CH2=CH2+O2

催化剂

催化剂

2CH3CHO CH3COOH 看起来，学习能使我们增长本事！

【提问】我们开动脑筋再想一想，如果不用乙烯，还能不能用其它原料合成乙酸乙酯呢？

提示：制取乙酸乙酯的关键物质是乙醇，还能用什么原料制取乙醇呢？

【学生讲解】以淀粉为原料制取乙酸乙酯

(C6H10O5)n+ nH2O

C6H12O6

催化剂

催化剂

nC6H12O6

2CH3CH2OH+2CO2

2CH3CHO+2H2O

2C2H5OH+O22CH3CHO+O2

催化剂

2CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O CH3COOH+C2H5OH【板书总结】

【提问】根据以下信息：CH3CH2Cl+H2O

合成乙酸乙酯吗？

催化剂

CH3CH2OH+HCl ，还能选择其它原料【学生讲解】以乙烷为原料合成乙酸乙酯：

CH3CH3 + Cl2

光照

CH3CH2Cl+HCl

CH3CH2Cl+H2O

2C2H5OH+O22CH3CHO+O2

催化剂

CH3CH2OH+HCl

2CH3CHO+2H2O

催化剂

2CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O CH3COOH+C2H5OH【板书总结】

光照

【提问】这几条合成路线的优缺点如何？在实际生产中，选择最佳路线要考虑哪些因素？

【学生讲解】自学讨论题4：在实际生产中，选择最佳合成路线要考虑哪些因素？

评价合成路线：（1）以乙烷为原料：乙烷制氯乙烷的反应为取代反应，速率慢，副产物多，不易分离提纯,且氯气有毒。

（2）以淀粉为原料：原料可再生，但使用大量粮食，成本较高。

（3）以乙烯为原料：消耗石油，不可再生，但目前石油还未面临枯竭，成本相对较低。以乙烯为原料的三条合成路线中，合成路线1步骤多，转化率低；合成路线2产生乙醛，有毒；合成路线3步骤最少，转化率高，且不产生有毒物，最适宜采用。

【师生总结】实际生产中，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。

【展示】乙烯直接氧化醋酸一步气相工艺由日本昭和电工株式会社开发成功，已于1997年

在日本大分建成一套10万吨/年醋酸装置，该工艺由乙烯不经乙醛直接氧化为醋酸，以负载钯的催化剂为基础，反应在多管夹套反应器中进行，反应温度为150-160℃，反应器进料为乙烯、氧气、蒸气与稀释用氮气，使用蒸气提高醋酸的选择性。合成步骤的简化，极大地降低了成本。

【讲解】以乙烯为原料的合成路线3（即①③⑤途径）是目前合成乙酸乙酯的最佳途径。

下面由最后一组同学做一下本堂课小结，总结合成有机化合物的一般思路。

【学生讲解】自学讨论题5：总结合成有机化合物的一般思路

【师生总结】合成有机化合物的一般思路：

1. 依据被合成物质的组成和结构特点，选择合适的化学反应和原料

2. 设计并选择合理的合成路线

3. 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、是否有污染物的排放、生产成本等问题，选择最佳合成路线。

【讲解】以上也是我们这节课的最大收获。回忆一下这节课内容，同学们还有哪些收获呢？

【学生总结】收获2：逆合成法分析合成有机物的原料

:收获3：合成路线图的书写

收获4：综合评价合成路线的优缺点，选择最佳途径

收获5：维勒冲破传统思想的创新精神

【讲解】在我们的学习中也不能墨守成规，要勇于探索创新，你就会发现天地更宽广，世界更奇妙！此外，我国科学家合成具有生命活性的蛋白质——结晶牛胰岛素，是对有机合成的巨大贡献，这是我们中华儿女的骄傲！

【结束词】勤劳人，收获多！

【作业】从自然界中选取有机原料，合成乙酸苯甲酯

板书设计

第三单元

人工合成有机化合物

一、简单有机物的合成

乙酸

乙酸乙酯

乙醛

乙醇

乙烯

光照

教学反思

本节课先通过梳理前两单元知识，使学生形成有机知识体系；然后推测合成乙酸乙酯的原料，理解设计合成有机物的思考方法；通过由三种原料合成乙酸乙酯的合成路线的讨论，一方面对已学过的有关烃及其衍生物中的重要的基础反应方程式复习、回顾，让学生熟练掌握，另一方面使学生了解选择最佳合成途径的依据和方法，基本达到了知识和能力教学目标。

整堂课由学生自学、讨论、讲解，以学生为主体、教师为主导，充分发挥了学生的积极性和能动性，培养了学生的能力、信心和勇气，激发了学生学习化学的热情和社会责任感，在维勒合成尿素和用淀粉、乙烷合成乙酸乙酯的教学中也培养了学生的创新意识，达到了情感、态度和价值观的教学目标。

但是，由于学生的总结和语言表达能力有限，个别同学的讲解需要点拨引导，耗时稍多，没有了加入课堂练习的时间，虽然从培养学生能力的角度看，是值得的，可若对学生的能力预判更精准，加强小组讨论时的指导，应该能取得更好的效果！