有机化合物的获得与应用 教材分析和教学建议

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有机化合物的获得与应用 教材分析和教学建议

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课件40张PPT。浙江省普通新课程骨干教师培训 高中化学(必修2)专题三
有机化合物的获得与应用主 讲:李 明
浙江省舟山市南海实验学校2007年1月专题概述1.地位和功能初中科学有机化学基础
(选修5)化学2(专题三) 以生产、生活和食物中的有机物作为切入点,采用“从生产、生活到化学, 从化学到社会、生活”的编写思路,将学生对身边、生活中熟悉的物质的认识和生活经验与化学实验的科学探究相联系,拓宽学生对有机化合物的认识,构建新的认知框架。2.内容的选择与呈现学习目标从“生活走进化学,从化学走向社会”;“从自然走进化学,从化学走向应用”一、课标要求
课程标准对于有机化合物知识新的处理:主题3:化学与可持续发展
1.认识化石燃料综合利用的意义,了解甲烷、乙烯、苯等的主要性质;认识乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用;
2.知道乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质,认识其在日常生活中的应用;
3.通过简单实例了解常见高分子材料的合成反应,能举例说明高分子材料在生活等领域中的应用。二、课标落实于本专题的教学目标1.知识与技能
(1)有机化合物的结构特点及性质
(2)典型有机化合物的性质及用途
(3)有机化学反应
(4)有机高分子化合物2.过程与方法3.STS知识教材知识比较及衔接1.新旧教材比较 (1)教学要求降低。新教材对这部分知识在学习目标的要求基本上都定位在:知道、说出、举例、了解、认识等第一和第二层次上,对于应用、设计、评价、掌握、灵活运用、形成、养成、具有、树立等第三、第四层次的要求很少。
(2)知识点显著减少。新教材是从人们接触的生产、生活中的实例(燃料、食品)出发,研究有机化学中的主干知识。如烃只讨论甲烷、乙烯、苯等少数几种化合物的存在、来源、重要性质及其应用,删去了烷烃、烯烃等内容,以及乙烯、乙炔等物质实验室制法等相关知识。烃的衍生物也只是研究了乙醇、乙酸、酯、油脂、糖类、蛋白质和氨基酸等物质的主要性质。有机合成只要求了解简单有机物的合成,高分子的合成只要掌握加聚反应的基本原理。
(3)学生参与的活动内容多。相对于教材的知识内容看,学生参与的活动较多。这部分教材中涉及到交流与讨论4个,观察与思考7个,活动与探究4个,问题解决5个。共有20处之多。
(4)重视与生产、生活的紧密结合。这部分知识的呈现是以生产、生活的应用为背景,体现了化学来之于生活,服务于生活。从教材的小标题就可以得到体现,如“化石燃料与有机化合物”、“食品中的有机化合物”等。
(5)不追求完整的知识体系。只要求从具体的物质去认识一些常见的有机化合物。对烃、烃的衍生物没有按物质类别、官能团进行系统研究,也没有对官能团的衍变过程进行详细研究。与旧课程比较,新课程教学的变化:
深广度的变化:避免“一步到位”、“一竿子插到底”
概念教学的变化:避免单纯地“就事论事”进行概念教学,关注概念的建构过程
有机化合物教学的变化:注重获得有机化合物性质的感性认识,避免单纯地运用“结构—性质”、“物质—官能团”教学通过实验学习具体有机化合物的性质;
通过生活问题学习具体有机化合物性质;2.各版本教材比较2.各版本教材比较2.各版本教材比较初中科学标准
1.区别无机物和有机物。
2.说出重要的矿物能源(天然气、石油和煤)的成因,初步形成节约能源的意识。
3.知道对生命活动具有重大意义的有机物(如葡萄糖、脂肪、蛋白质等)。
4.了解对经济生活和环境有重大影响的有机合成材料。
3.前后知识比较(初中科学)3.前后知识比较初中科学
化学2专题1铺垫基础提高拓展本章内容的内在联系教学建议本专题的教学目标
1.了解怎样从化石燃料中获得甲烷、乙烯、苯等化合物,认识这些重要化合物的主要性质,了解乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要用途,了解化石燃料的综合利用的途径。
2.认识食品中含有若干种重要的有机化合物(乙醇、乙酸、油脂、糖类、蛋白质),认识他们的组成、结构特点、主要性质和重要用途。
3.通过实例了解取代反应、加成和高锰酸钾溶液对乙烯等不饱和烃的氧化作用。
4.认识乙烯合成乙酸乙酯的合成路线,了解化学家怎样从分析物质结构入手进行化学合成,以加聚反应为例了解常见合成材料的合成反应。能举例说明高分子材料在生活和科技领域中的应用。
5.通过实例了解有机化合物、有机反应在生产生活中的广泛应用,了解学习研究有机化学的价值和意义。
本专题的教学策略
重视利用实际生产、生活的知识和社会热点来创设问题情景,激发学生的学习兴趣;教学中注意从学生已有的经验和知识出发,让学生从身边及生活中的“常见有机化合物”入手,学习最基本的有机化学知识,不强调按官能团类别学习有机化合物;教学中要充分利用图表、实验等进行直观教学。课时分配建议教材分析
(1)依据一条线索。本单元教材以三种化石燃料的存在、加工和利用为线索,讨论是如何从化石燃料中获取一些重要的有机化合物。
(2)两个有机结合。一是把学科知识与生产、生活有机的结合起来;另一是STS教育与有机化学基础知识有机的结合起来。
(3)突出两类反应。本单元中通过对甲烷、乙烯、石油性质的讨论,突出对取代反应、加成反应的理解和应用。
(4)研究三种物质。从天然气、石油到煤的讨论中,重点研究甲烷、乙烯、苯等三种物质。教学要求及具体知识点第一单元、化石燃料与有机化合物本单元知识与《有机化学基础》模块的联系第一单元、化石燃料与有机化合物 教学建议
(1)要充分运用好实物模型(球棍模型、比例模型)及教材中的图表进行直观教学,帮助学生形成感性认识,以突破对甲烷、乙烯、苯的结构的把握;对甲烷的取代反应、乙烯的加成等重点内容的突破,可以通过实验等形式的活动探究去帮助理解,并注意因结构的差异而导致物质性质的不同。如甲烷和乙烯,通过引导学生对甲烷与氯气的实验现象的观察,分析产物,并结合甲烷的结构特征,揭示取代反应的实质。同样,通过对乙烯与高锰酸钾酸性溶液、溴水反应的实验现象的观察,说明乙烯易于和高锰酸钾、溴水等物质反应,并引导学生比较甲烷和乙烯结构的差别,真正去理解物质的性质与结构的关系。对于苯的学习,可以通过苯与乙烯有关实验现象的比较去认识苯的结构。
(2)注意从学生已有的知识出发,如甲烷的燃烧反应和甲烷的用途等,结合教材中“交流与讨论”等活动引导学生分析思考,在理解的基础上去学习知识、应用知识,真正形成自己的学习能力。
(3)通过阅读、讨论逐步培养学生的自学能力。对于石油的炼制,引导学生阅读教材,通过同学之间、师生之间的讨论,最后通过列表的形式加以总结归纳,使学生分清石油炼制的几种方法、原理、目的、产物及产物的用途等。
(4)要注意初高中知识、必修模块与选修模块的衔接。在初中化学的学习中,学生已经对天然气、石油、煤这三种化石燃料有了一定的了解。因此,本专题的教学切不可变成初中内容的重复,也不要把传统教材和选修教材中有关“烃”的内容强行“塞”进去,无形之中增加学生的学习负担。所以在教学中一定要把握好教学内容的深、广度,区别要求,同时也要为将来选修《有机化学基础》的同学做好承上启下工作。 (5)教学设计要围绕三条主线。
  核心内容主线:以甲烷、乙烯、苯等为代表物,研究探讨其组成、结构及性质,初步认识结构与性质的关系。
  情境素材主线:以天然气、石油、煤等物质的主要组成以及其开发利用为主线,为开展教学活动解决问题提供背景素材。
  师生活动主线:充分利用教材中的活动与探究、观察与思考、交流与讨论、整理与归纳、问题解决等活动素材开展各项活动。这种活动可以是单边的学生独立活动,也可以是生—生、师—生等多边活动。 教材分析
(1)与第一单元相同,突出了这些烃的衍生物的来源、存在,把所学知识与生产、生活有机的结合起来,使学生感到既熟悉又有许多新知识可学,这部分知识还与自己的生活息息相关,从而激发学生学习的热情。
(2)本单元在内容的安排上以食品中的有机化合物为线索,帮助学生学习乙醇、乙酸、糖类、油脂、氨基酸、蛋白质的组成、性质,了解它们的结构特点,在生产、日常生活中的应用。
(3)教材没有对较复杂的有机物的结构和反应原理进行深入的探讨,而是通过观察与思考、活动探究、问题讨论、问题解决等一系列的双边活动,使学生认识这些物质的主要性质和转化关系,也为今后在选修教材中全面的学习烃的衍生物的衍生关系奠定基础。 第二单元、食品中的有机化合物 第二单元、食品中的有机化合物 本单元知识与《有机化学基础》模块的联系教学建议
首先,要知道学生在初中化学中,已学习了葡萄糖、淀粉、油脂、蛋白质、维生素等有关知识,初步知道如何从食物中提取和检验这些营养成分。在此基础上本单元进一步学习乙醇、乙酸、油脂、糖类、蛋白质和氨基酸等物质在自然界中的存在、组成、基本性质和应用,并在学习上述各物质性质、相互转化的基础上,认识甘油、乙醛、乙酸乙酯、硬酸酯钠等烃的衍生物。 (1)乙醇 初中化学学生已接触过乙醇,对乙醇的分子式、存在和应用有了一定的了解,所以高中教学应把其结构、性质和用途作为学习重点,尤其是化学性质的学习。乙醇与金属钠反应的教学,可通过钠分别与水、乙醇反应的实验对比,从反应的剧烈程度的不同,说明乙醇中羟基上的氢没有水中羟基上的氢活泼。通过灼热的铜丝与无水乙 醇的反应中闻到的气味和铜丝上的现象说明铜丝的作用,通过乙醇与乙醛分子结构的比较,启发引导学生,使学生能知道乙醇催化氧化的实质(学习的难点)。 (2)乙酸 本节课的重点是乙酸的酯化反应。对这一反应的教学同样是通过实验探究来完成的,通过观察实验产物的性状和闻其气味来判断生成的产物,但对于反应的机理学生不易掌握,教学要充分运用教材中元素符号的色彩,使学生形成直观的印象,对于乙酸的酸性的教学,可通过教材中活动与探究中的“实验1”进行分析概括,总结乙酸的具有弱酸的通性。还可以安排一个家庭小实验:用白醋除去茶瓶内的水垢。通过这个小实验激发学生的学习积极性。 (3)酯 油脂 油脂是一种特定的酯,所以通过对油脂有关性质的学习,可以帮助学生对酯的性质的了解,因此对油脂性质的学习就显得比较重要。对油脂性质的学习主要是通过学生的活动与探究来实现的。油脂在碱性条件下的水解(皂化反应)比较彻底,水解生成高级脂肪酸钠和甘油。如果油脂在中性条件下,水解程度减小。相反,酸性条件下油脂水解就受到抑制,水解程度就更小。 (4)糖类 糖类的组成、存在,学生在初学时很容易混淆,教学时可以通过列表进行比较,比较它们的组成(分子式、相对分子量、聚合度),有那些相似性和差异性(如相差什么基团),这对理解“碳水化合物”名称的来由,分析这些糖类之间的相互的转化都有帮助。指导学生顺利完成葡萄糖的氧化反应(银镜反应、铜镜反应)和淀粉的水解等探究性实验是学生掌握这部分知识和技能的关键,同时学好这部分知识也为学生学习《有机化学基础》埋下伏笔。 (5)蛋白质和氨基酸 有人预言21世纪是生命科学的世纪,蛋白质是细胞的基础物质,而氨基酸又是形成蛋白质的基石,所以本节内容学习的意义十分重大。课的开始可通过实物投影展示血红蛋白质的结构,知道其组成元素,认识结构的复杂性。引导学生通过对实验现象的观察,了解哪些物质能使蛋白质发生变性而失去生理功能(消毒措施、解毒方法),初步了解蛋白质提纯的方法。通过观察比较的方法了解几种常见的氨基酸。教材分析
(1)以主干知识为主线。本部分教材设计的合成路线,是按照教学过程中,从烃(乙烯)到烃的衍生物(乙醇、乙酸、乙酸乙酯)的知识顺序,通过交流讨论等活动,帮助学生认识乙酸乙酯合成的基本思路。
(2)以生活素材为背景。本单元主体知识的呈现,是以学生日常生活中所接触过的,学习用品、生活用品为问题的背景,引发学生对物质合成知识的渴求。
(3)教材的编写符合学生的认知规律,从个别到一般。通过乙烯加聚反应的学习,推广到聚苯乙烯、聚氯乙烯的合成。
(4)教材在内容安排上由简单到复杂。在学习了学生熟悉的乙酸乙酯的合成思路和方法后,再学习有机高分子化合物的合成反应。高分子合成的学习中介绍了乙烯的加聚。并严格控制教学的难度。第三单元 人工合成有机化合物第三单元 人工合成有机化合物本单元知识与《有机化学基础》模块的联系 教学建议
(1)对于合成乙酸乙酯的教学。首先,回忆乙醇、乙醛、乙酸的主要化学性质,这样既复习了旧知识又为本节课的学习奠定知识基础,然后引导学生分析这一合成路线的衍生关系。再从分子中官能团的性质分析其他的合成方案,并对多种不同的方案进行分析、比较评价,从中选优。当然,对于乙酸乙酯也可以首先向学生明确目标产品和合成的要求,通过对酯的生成及性质的回顾,采用逆向推导的方法分析,从而得到合理的合成路线。 (2)有机高分子的合成。乙烯的加聚反应重点是让学生理解反应的实质,共价双键断裂后两个碳原子都带有一个单电子,相邻的单电子之间形成新的共价键,这样依次连接下去形成了高分子化合物。在掌握乙烯加聚反应的基础上延伸拓展到苯乙烯、氯乙烯的加聚,可谓“水到渠成”。教学中应注意的问题1.准确把握知识深广度,领会教材设计意图
2.合理使用教材中的资料性栏目,加强与社会、生活、生产实际的联系
3.充分利用实验,合理开展科学探究请多多指正!
谢谢!

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