资源简介 教学内容分析本节位于人教版高中化学必修第二册第七章第二节—— 《乙烯与有机高分子材料》。本章内容在 编写上遵循“结构决定性质”的化学学科基本观念,首先从碳原子的成键方式入手,让学生站在结构 的视角,从微观层次上初步认识有机化合物;再按照由简单到复杂的顺序, 依次介绍甲烷、乙烯、乙 酸、合成高分子、糖类、油脂等较复杂的有机物。 乙烯是最具价值的石油化工基础原料,也是最简单的不饱和烃。教材依次从物理性质、分子结构、 化学性质和用途这四个方面介绍乙烯,给出了中学阶段认识有机物的一般流程,建立认知模型, 使学 生进一步认识有机物结构特点,体会物质结构对性质和用途的决定作用,帮助学生发展宏观辨识与微 观探析的学科核心素养。学习者分析在本节课之前,学生已经学习掌握了甲烷和烷烃的基本物理、化学性质, 能初步从组成和结构的 角度认识有机物,但需要对“结构决定性质”这一化学学科基本观念加深认识。乙烯作为最简单的不 饱和烃,与烷烃性质的差异很容易激发学生的求知欲,推动其探索乙烯分子中特殊的碳碳双键。学习目标确定1. 以不饱和烃的代表物—— 乙烯的结构和性质为模型, 认知不饱和烃的结构与性质的关系, 落实 宏微结合的核心素养。 2. 通过认识乙烯与溴的加成反应和乙烯的加聚反应,知道合成新物质是有机化学研究价值的重要 体现, 知道合成高分子材料使我们的生活更美好, 落实科学态度与社会责任。 3. 通过学习乙烯, 归纳研究有机物的一般方法,建立认知模型。学习重难点重点: 从宏观和微观两个方面研究乙烯的结构如何决定性质。 难点: 乙烯加成、加聚反应的基本规律。学习活动设计教学 环节 教师活动 学生活动 设计意图情境 引入 1. 以自拍短片《我的一天》[1] 引 入新课,感受乙烯在生活中无处 不在。 2. 展示图片,说明乙烯是重要的 石油化学工业产品。 观看视频和图片,明 确本节学习任务。 通过视觉、听觉冲击,感受 乙烯在社会生产生活中的重 要价值,激发学习积极性。归纳 物理 性质 展示用一次性输液袋收集的纯净 乙烯,结合教材内容,请同学们 思考、归纳乙烯的物理性质。 观察, 归纳整理出乙 烯的物理性质。 自主学习,培养学生归纳整 合信息的能力。任务 1 预测乙 烯的化 学性质 1. 阅读有关乙烯用途的两则材 料,预测乙烯可能具有的化学性 质。 材料 1:1 ,2 —二溴乙烷 (CH2BrCH2Br)可用作油、脂肪的 溶剂, 谷物和水果的杀菌剂,木 材的杀虫剂及汽油抗震液中铅消 除剂, 它可由乙烯与溴等量反应 制得。 学生独立思考并完成 对材料的加工认识, 大胆预测猜想, 积极 回答交流。 培养学生对资料信息加工分 析的能力。任务 1 预测乙 烯的化 学性质 说明乙烯可以与溴反应。 材料 2:水果采摘后会有大量乙烯 产生, 容易加快水果的腐烂。在 水果箱中放入用 0.2% KMnO4 溶 液浸泡过的纸, 封严,能延长水 果的保质期。 说明乙烯可以与酸性高锰酸钾溶 液反应。 2. 根据预测的化学性质,设计合 理的“微型实验”验证预测。 3. 展示“微型实验”所需的用品、 试剂, 并介绍实验装置和实验操 作。 4. 学生演示实验,引导学生观察 思考。 5. 小组合作实验,引导学生观察 思考。 6. 对比甲烷的化学性质,引导设 疑,为什么甲烷与乙烯的性质差 异这么大呢? 学生先预测可能的化 学性质,再体会如何 设计实验方案。 学生认识实验仪器和 药品, 了解装置作用。 动手实践,观察实验 现象并思考交流,得 出结论。 通过对实验的观察思 考,求证预测的正确 性,归纳乙烯化学性 质。 学生回忆乙烷性质, 对比二者性质差异。 体会“大胆预测, 小心求证” 的科学实验精神。 引出性质差异的矛盾冲突, 激发学生探究结构的兴趣。(任务2探究乙烯的结构特点) 1. 题目 1:参照乙烯分子的结构 模型——球棍模型和空间填充模 型,按要求填写乙烯的分子式、 结构式、电子式、结构简式。 交流展示,落实乙烯 的结构式、电子式和 结构简式等化学语言 的书写规范。 通过对问题组的讨论,加深 对乙烯结构的认知。规范有 机化学用语的书写。 通过分子模型建构, 使学生任务 2 探究乙 烯的结 构特点 题目 2:根据所给资料,对比含相 同碳原子个数的乙烷,尝试计算 断开乙烯碳碳双键中的两个键所 需的能量是否一样? 通过计算得到结论,乙烯中 的碳碳双键不是两个碳碳单键的 简单组合,有一个键比通常的碳 碳单键键能小,更容易断裂。这 根容易断裂的碳碳键使乙烯表现 出更活泼的化学性质。 学生对题目 2 断键所 需能量数据分析,了 解乙烯分子中碳碳双 键的特殊性。 对有机分子的结构认识立体 化,有效的降低了结构抽象 思维的难度。有利于学生掌 握乙烯结构特点。 通过数据定量分析, 使学生 对“碳碳双键”这一重要结 构的认识得到深化。数据举 证能有效化解学生对抽象结 构问题的认识障碍。任务 3 解析乙 烯的化 学性质 1. 根据乙烯的结构,结合下列问 题展开讨论: 题目 1: 已知乙烯与酸性 KMnO4 溶液反应,自身生成 CO2 和 H2O。 结合反应前后碳元素化合价的变 化,请问乙烯发生了什么类型的 反应? 乙烯使酸性 KMnO4 溶液褪色, C 元素的化合价由乙烯中的-2 价升 高至 CO2 中的+4 价,说明乙烯发 生了氧化反应。 题目 2:根据任务 1,已知乙烯与 溴反应产物为 1 ,2 — 二溴乙烷 (CH2BrCH2Br),试写出该反应的 化学方程式。从化学键角度,你 认为该反应中的断键情况是怎样 的? 乙烯分子断开碳碳双键中的 一根键,溴分子断开溴溴单键, 碳、溴原子分别有一个单电子, 形成共用电子对,生成 1,2 —二 溴乙烷。 小组讨论交流, 将核 心知识记录在学习任 务单上。 请学生演版书写化学 方程式,阐述断键情 况。 通过问题组驱动,突破对乙 烯与酸性高锰酸钾发生氧化 反应的认识。 进一步体会“结构决定性质” 的核心思路在有机物性质学 习上的指导价值。任务 3 解析乙 烯的化 学性质 2. 难点突破—— 乙烯的加成、加 聚反应规律 (1)观看视频—— 乙烯与溴反应 的真人秀[2] 。归纳加成反应定义, 强调定义中的双键不一定是碳碳 双键,后面还会遇到的碳氧双键 等,也可以发生加成反应。 (2)对比探究——对比烷烃与氯 气的取代反应,请同学们总结取 代反应与加成反应的差别。 (3)归纳小结—— 乙烯使酸性高 锰酸钾溶液褪色是氧化反应,使 溴的四氯化碳溶液褪色是加成反 应,实质不同。 (4)动手建模——参照乙烯与溴 的加成反应,搭建乙烯与其他加 成剂如氢气、卤化氢和水发生加 成反应产物的球棍模型。 (5)思维进阶——游戏模拟生 成聚乙烯的“真人秀”,提出加 聚反应的定义。 学生观看真人秀,体 会乙烯的碳碳双键在 化学反应中的断键情 况。 学生积极思考, 对比 思考加成反应的特 点。 小组合作学习, 动手 搭建球棍模型。 请学生上台,在游戏 中体验加聚反应机 理,加深对加聚反应 原理的认识。 利用“真人秀视频”加深对 加成反应的理解。 通过练习, 达成对重点知识 的巩固和落实。落实宏观辨 识与微观探析的核心素养。 沉浸式学习,深化对反应机 理的认识。总结学 习成果 1. 请同学们尝试利用本节所学的 知识回答问题, 学以致用: 题目 1:CH3CH2Cl 既可以用乙烷 与 Cl2 在光照条件下反应制备,也 可用乙烯与 HCl 在催化剂作用下 反应制备, 反应类型相同吗?你 会选择哪种方法? 题目 2:丙烯(CH3CH=CH2 )中 含有碳碳双键, 也可与 HCl 发生 类似的加成反应。试写出反应的 化学方程式。 2. 忆重难点, 绘思维图——请同 学们回忆、小结本节课的主要内 容,引导学生绘制思维导图。 组内讨论,交流汇报。 举一反三, 培养学生知识迁 移能力。总结学 习成果 3. 总结升华,加深对“结构决定 性质、性质决定用途”的化学学 科思维的理解; 强化化学来自于 生产生活, 又服务于社会生活的 理念。 学生小结,班内汇报。 训练系统的归纳总结知识的 能力。体会化学学科的核心 学习思想和理念。 体会乙烯不仅是重要的石油 化工产品, 也是重要的化工 原料, 用途广泛。认识有机 化学反应在实际应用中的重 要意义。引发学生关注化学 科学与社会生活的密切联 系。板书设计学习任务单学生信息姓名 学校 班级 学号学习目标1. 以不饱和烃的代表物—— 乙烯的结构和性质为模型,认知不饱和烃的结构与性质的关系。2. 通过认识乙烯与溴的加成反应和乙烯的加聚反应,知道合成新物质是有机化学研究价值的 重要体现, 知道合成高分子材料使我们的生活更美好。3. 通过学习乙烯, 归纳研究有机物的一般方法,建立认知模型。课前学习任务1. 自主探究学习, 提前概括性预习, 提取《乙烯》 一课中关于乙烯分子结构、物理性质、化学性质的基本知识点。2. 对比上一节所学的甲烷和烷烃,思考乙烯的结构是如何决定性质的?课上学习任务【学习任务 1】阅读有关乙烯用途的 2 个材料, 预测乙烯可能的化学性质。材料 1:1 ,2 —二溴乙烷(CH2BrCH2Br)可用作油、脂肪的溶剂,谷物和水果的杀菌剂, 木材的杀虫剂及汽油抗震液中铅消除剂, 它可由乙烯与溴等量反应制得。材料 2:水果采摘后会有大量乙烯产生,容易加快水果的腐烂。在水果箱中放入用 0.2% KMnO4溶液浸泡过的纸,封严, 能延长水果的保质期。【学习任务 2】题目 1:参照乙烯分子结构模型——球棍模型和空间填充模型,按要求填写乙烯的分子式、结构式、电子式、结构简式。分子式 结构式 电子式 结构简式C2H4题目 2:根据资料, 对比含相同碳原子个数的乙烷, 尝试计算: 断开构成碳碳双键的两个键所需要的能量相同吗?【学习任务 3】题目 1: 已知乙烯与酸性 KMnO4 溶液反应,自身生成 CO2 和 H2O。结合反应前后碳元素化合价的变化,请问乙烯发生了什么类型的反应?题目 2:根据任务 1,已知乙烯与溴反应产物为 1 ,2 —二溴乙烷(CH2BrCH2Br),试写出该反应的化学方程式。从化学键角度,你认为该反应中的断键情况是怎样的?作业与拓展学习设计(一)作业 基础必做题: 1. 下列过程中发生的化学反应属于加成反应的是( ) A. 用光照射甲烷与氯气的混合气体 B. 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中 C. 在镍作催化剂的条件下,乙烯与氢气反应 D. 甲烷在空气中不完全燃烧 2. 根据乙烯的性质可以推测丙烯(CH2=CH-CH3 )的性质,下列说法错误的是 ( ) A. 丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 丙烯能在空气中燃烧 C. 丙烯与溴发生加成反应的产物是 CH2Br-CH2-CH2Br D. 聚丙烯的结构可以表示为 3. 下列反应中,属于取代反应的是 (填序号,下同),属于氧化反应的是 ,属于加 成反应的是 。 ①由乙烯制乙醇 ②乙烷在空气中燃烧 ③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 ④乙烯使溴酸性高锰酸钾溶液褪色 ⑤乙烷在光照下与氯气反应 提升选做题: 4.比较甲烷与氯气、乙烯与溴的反应,以及甲烷和乙烯在空气中燃烧时发生的反应,将反应类型、 反应条件、生成物和反应时发生的现象填入下表。 反应物反应类型反应条件生成物现象甲烷、氯气乙烯、溴甲烷、氧气乙烯、氧气拓展性作业: 5. 查阅乙烯相关材料, 开展以“身边的乙烯”为主题的研究性学习。 参考答案: 基础必做题: 1. BC 2. C 3. ⑤ ②④ ①③提升选做题: 反应物反应类型反应条件生成物现象 甲烷、氯气 取代反应 光照CH3Cl 、CH2Cl2、 CHCl3、CCl4 、HCl黄绿色褪去,有油状液体 生成乙烯、溴加成反应CCl4 溶液CH2BrCH2Br溴的 CCl4 溶液褪色甲烷、氧气氧化反应点燃CO2 、H2O燃烧, 火焰呈淡蓝色乙烯、氧气氧化反应点燃CO2 、H2O燃烧,火焰明亮,有黑烟拓展性作业: 5. 乙烯产品直接繁衍和带动发展塑料深加工、橡胶制品、纺织、石蜡深加工、助剂加工、包装材 料、建设材料、化工机械制造、工程建筑、运输、餐饮服务等配套产业。从曾经的“的确良”到今天 色彩斑斓的时装,从 12 英寸黑白电视的简陋外观到液晶电视的精美外壳,从价格低廉的塑料用品到高 科技化工材料制作的高档家具, 这些都与乙烯紧密相关。 (二) 拓展学习设计 1. 电视纪录片《门捷列夫很忙》 中央电视台、中国科学院化学研究所等共同制作 2020 2. Beautiful Chemistry 美丽化学 3. 《自然界的艺术形态》 (德)恩斯特·海克尔 南方日报出版社 2015特色学习资源分析、技术手段应用说明课前: 问卷星了解学生学情。 课中: 希沃交互课件,实物展台展示学生学习任务单。 设计并制作引入新课视频[1]《我的一天》 、[2]《加成反应原理“真人秀”》 课后:拓展学习内容的发布; 分层跟踪作业,实施个性化辅导。利用思维导图 Mindline 引导学生 绘制本节思维导图。教学反思本节课设计的指导思想为“学为主体,教为主导”。通过任务牵引,问题驱动, 活动支持, 知识 落实等多条线索并进,开展自主学习和实践体验。设计中突出“结构决定性质,性质决定用途”的核 心科学思想,暗藏“由生产生活到实验室,再从实验室回到社会生活”的情景线索,渗透“认识物质, 改造物质, 应用物质”的化学学科价值理念。整节课注重渗透化学学科素养, 着力落实宏观辨析与微观探析,注重培养学生的科学态度与社会 责任,帮助学生深刻认识化学学科对创造更多物质和精神财富作出的重大贡献。但是,因学校软硬件 设施有限,学生缺乏信息化设备,不能同步上网查阅资料,对乙烯在工农业生产中的广泛用途还缺乏 直观认识。 整堂课中,学生在学习中成为自我引导的学习者、信息的使用者和生产者、问题的解决者,而老 师则是学生学习坚定的支持者、合作者和评价者。 展开更多...... 收起↑ 资源预览