苯分子结构的探索ppt课件.ppt

苯分子结构的探索,1,一、教材分析,1教材的地位和作用苯是现行高中化学教材第二册第十章“有机化合物”的第四节内容，是继烷烃、烯烃、炔烃之后，向学生介绍的另一类典型烃类化合物；本节课是在学生学习完苯的一些物理、化学性质的基础上，对苯分子结构进行探索，让学生在巩固烃类物质性质的同时，又掌握科学研究的一般方法，体会探究学习的过程，从而带动学生学习素质的提高。,2,2教学目标根据教学大纲的要求和编写教材的意图，结合本课的特点和二期课改的要求，确定以下教学目标：知识与技能目标：掌握苯分子结构特点过程与方法目标：采用引导发现法，促使学生通过自己探索、尝试过程来发现苯分子的结构特点，培养学生提出问题和探索发现能力的方法。情感与价值目标：（1）通过创设问题的情境，让学生感受苯的发现和研究历程，激发学习兴趣，调动学生内在的学习动力，促使学生在意境中主动探究科学的奥妙；（2）通过实验引导探索，让学生沿着科学家走过的路，用理论假设和实验验证来探索苯分子结构，使感性认识上升到理性认识，既培养学生掌握科学研究一般方法，又培养学生的实验设计能力;（3）通过展示科学家们对苯结构的探索历程，适当对学生进行化学史教育，同时教育学生科学研究需要不畏艰难的探索精神。,3,教学重点与难点的确立在本节课中，如何充分调动起学生的课堂积极性，并恰到好处的引导学生发现问题、探索问题、分析问题，整个过程是教学的难点，要结合教材及学生的实际情况展开教学，以师生互动为准则，发挥以教师为主导、学生为主体的作用。,4,二、教学理念及其方法教学有法，但无定法，贵在优选,根据教学进度、班级实际情况以及结合二期课改的精神，我采用的是引导发现法，注重学生在发现活动中教师的引导，减少发现活动的自发性，使学生尽可能少受挫折，从而降低发现的难度，做到“学为主体，教为主导”。应用这种方法，一个发现过程分为以下几个阶段：（1）提出要解决的问题；（2）创设特定的情境，即提出与解决问题有关的某些条件，以激发学生认识上的矛盾；（3）学生自己作出解决问题的假设；（4）学生运用阅读、实验、观察、讨论等手段进行探索、发现；（5）教师引导学生做出正确的结论。,5,三、教学设计,6,苯分子结构的探索,执教：刘瑛,7,它的蒸气密度为同温同压下乙炔气体密度的3倍其中，碳的质量分数为92.3%求分子式,特殊的碳氢化合物,8,当时欧洲经历空前的技术革命，煤炭工业蒸蒸日上，不少国家使用煤气照明，煤气是用鲸鱼或鳕鱼的油滴到已经加温的炉子里产生的，把这种气体加压，就可以储存在容器里，供各方面使用，就是在压缩气体的过程中人们发现有一种油状液体产生，但没有人去理会。英国科学家法拉第对这种液体产生浓厚兴趣，他整整花了五年时间去探究，反复尝试、反复实验，通过蒸馏发现在沸点8087时能蒸出大量的液体，而且这段沸点比较恒定，没有多大变化。而在蒸馏其他组份时，温度经常要升高。这一点启发了法拉第，他继续研究在这个温度区间内获得的某种固定组份的物质，最后终于分离出一种新的碳氢化合物C6H6苯。那个时候他才34岁，在皇家研究院工作了十二年之久。,9,C6H6,（双键或叁键，易加成）,高度不饱和烃,苯的分子结构？,10,学生活动,根据该不饱和烃的分子式C6H6，写出可能有的结构简式！（提示：链状、环状、立体）,11,链状CHCCH2CCHCH3CH3CCCCCH3CH2=CHCH=CHCCH,环状,立体,12,探索科学问题的基本过程,13,氧化反应：燃烧；不使酸性高锰酸钾褪色加成反应:在一定条件下能和氢气（1：3）、卤素发生加成反应；不使溴水褪色取代反应：在铁作催化剂的条件下，与液溴发生取代反应，并且一溴代物结构只有一种（卤代、硝化、磺化）易取代,难加成,复习,与苯相关的实验事实和性质,14,链状CHCCH2CCHCH3CH3CCCCCH3CH2=CHCH=CHCCH,环状,立体,(1:4)易加成;可以取代,(1:2)易加成;取代,(1:3)易加成;取代,不加成,取代,15,化学家凯库勒是其中一位着手探索苯分子结构。他的脑子里始终充满着苯的6个碳原子和6个氢原子，他经常每天只睡三四个小时，一干起来就不歇手。他在黑板上、地板上、笔记本上、墙壁上画着各种各样的化学结构式，设想过几十种可能的排法，但是，都经不起推敲，被自己否定了。一天晚上，凯库勒坐马车回家。也许是由于近日来用脑过度，迷迷糊糊睡着了。在半梦半醒之间，凯库勒发现碳原子和氢原子在眼前飞动，变幻着各种各样的花样。忽然，原子变成了一条白蛇，这条蛇扭动着、摇摆着，最后咬住了自己的尾巴，变成了一个环清醒过来的凯库勒马上领悟到苯的结构，他迫不及待地抓起笔在纸上画了起来，一个首尾相接的环状分子结构出现了，经过进一步论证，提出了苯的环状结构式。,凯库勒如何发现苯分子的结构,16,6个C原子首尾相连形成一个稳定的环，平面六边形C原子以单、双键交替结合，其它原子以单键与苯环C原子相连凯库勒模型：,1865年关于芳香族化合物的研究提出假说,17,为什么不使溴水褪色?如何解释平面正六边形结构？,？,如何解释邻二元取代物结构只有一种？,18,凯库勒又提出了补充假说，就是著名的“振荡假说”,认为苯分子中碳碳单键与双键位置不是固定，而是可以以很快速度往返移动，这个假说去解释苯的邻位取代物没有同分异构体的事实。但是即使这样，科学家们还是总觉得苯分子又象有双键，又象没有双键，处于一种很为难的境地。直到二十世纪三十年代，由于理论物理和物理方法的进步，人们对苯分子结构的认识才有了新的飞跃。,凯库勒又提出了补充假说,19,物理方法,苯环上的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键（键长、性质）,6电子的大键,射线法、光谱法、偶极距的测定,20,10电子的大键,稠环化合物萘,21,有人曾用6只小猴子形象地表示苯分子的结构,22,苯分子具有平面正六边形结构，键角都是120；苯分子中的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特键。,苯分子的结构特点,特殊的碳氢化合物,23,探索科学问题的基本过程,科学态度、科学精神,24,机遇垂青于有准备的头脑凯库勒,25,苯毒猛于虎,26,室内环境污染已成为人们身体健康的“隐形杀手”，当我们置身刚刚装修完，还带着“油漆味”的漂亮新家时，也许不会想到，今后与我们朝夕相处却时时蚕食着我们健康的有害物质。专家指出，家庭装修带来的污染物中，苯和甲醛都是世界卫生组织认定的致癌物，可以影响人的呼吸系统、造血系统、神经系统、免疫系统而导致很多疾病，严重者会患各种癌症。我们呼吁人们注意环保，提倡绿色装修。,“绿色”装修,27,人们对苯的认识有一个不断深化的过程:（1）1834年德国科学家米希尔里希，通过蒸馏安息香酸（）和石灰的混合物得到液体，命名为苯，写出苯甲酸钠与碱石灰共热生成苯的化学方程式（2）由于苯的含碳量与乙炔相同，人们认为它是一种不饱和烃，写出C6H6的一种含叁键且无支链链烃的结构简式。苯不能使溴水褪色，性质类似烷烃，任写一个苯发生取代反应的化学方程式（3）烷烃中脱水2mol氢原子形成1mol双键要吸热，但1，3环己二烯（）脱去2mol氢原子变成苯却放热，可推断苯比1，3环己二烯（填稳