选修教材实施建议及案例分析周叶红.ppt

1 选修教材实施建议及案例分析 北京市东城区教师研修中心周业虹 2 一 几个案例引发的思考 1 选修4第二章中 影响化学反应速率的因素 如何对学生进行学科思想方法教育 3 第二节影响化学反应速率的因素 一 第二章化学反应速率和化学平衡 4 实验前的准备 1 明确提供给你的试剂 2 设计实验方案 开始实验 1 你借助于哪些实验现象来说明化学反应的快慢 2 如果影响因素不止一个 实验中应该怎样处理多个影响因素的情况 3 研究某种因素对反应速率的影响时 要设计对照实验 实验探究一 温度对化学反应速率的影响 方法引导 5 2 实验中你观察到了哪些现象 3 得出什么结论 1 你们做的是哪一个实验 汇报 交流 6 升高温度为什么能加快反应速度 用有效碰撞模型加以解释 微观解释 7 8 实验探究二 浓度对化学反应速率的影响 汇报 交流 微观解释 9 通过本节课的学习你有哪些收获和体会 10 2ml15 H2O2 热水 2ml15 H2O2 冷水 或均用3 H2O2 热水中产生气泡快 在其他条件相同时 升高温度 化学反应速率加快 11 2支试管中各加入2ml0 01mol LKMnO4 H 2支试管中各加入1ml1 0mol LH2C2O4 或0 2mol L 将四支试管分成两组 一组放在冷水中 一组放在热水中 一段时间后 分别混合并搅拌 热水中溶液褪色快 在其他条件相同时 升高温度化学反应速率加快 12 2支试管中各加入2ml0 1mol LH2SO42支试管中各加入2ml0 1mol LNa2S2O3 或0 5mol L 将四支试管分成两组 一组放在冷水中 一组放在热水中 一段时间后 分别混合并搅拌 热水中溶液先出现浑浊 在其他条件相同时 升高温度 化学反应速率加快 13 15 H2O2 热水 15 H2O2 冷水 热水中产生气泡快 热水中溶液先出现浑浊 热水中溶液褪色快 在其他条件相同时 升高温度 化学反应速率加快 0 01mol LKMnO4 H 和0 2mol LH2C2O4热水冷水 0 1mol LNa2S2O3和0 1mol LH2SO4热水冷水 14 10 H2O25 H2O2 较浓溶液中产生气泡快 较浓溶液中溶液先出现浑浊 较浓溶液中溶液褪色快 在其他条件相同时 增大反应物的浓度 化学反应速率加快 0 01mol LKMnO4 H 0 1mol LH2C2O4 0 2mol LH2C2O4 0 1mol LH2SO4和0 1mol LNa2S2O30 2mol LNa2S2O3 15 下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据 对高考题的认识 16 分析上述数据 回答下列问题 1 实验4和5表明 对反应速率有影响 反应速率越快 能表明同一规律的实验还有 填实验序号 2 仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 填实验序号 3 本实验中影响反应速率的其他因素还有 其实验序号是 4 实验中的所有反应 反应前后溶液的温度变化值 约15 相近 推测其原因 17 思考 如何在教学中对学生渗透控制变量学科方法教育 18 选修4 化学反应原理 第二章第二节 探究影响化学反应速率的因素 1 高锰酸钾 草酸 稀硫酸的反应 2 硫代硫酸钠与稀硫酸的反应 3 FeCl3和CuSO4对H2O2分解速率的影响 4 探究KI溶液与氧气 硫酸 淀粉溶液反应 出现蓝色时间与温度的关系 19 1 用宏观与微观相结合 相联系的思想2 结构决定性质 性质体现结构的关系3 量变和质变相互依存 相互统一4 守恒的思想5 化学变化是有条件的 可控制的6 化学 技术 社会 环境相互作用 化学学科思想方法 20 思考 如何在高三复习课中对学生强化控制变量学科方法教育 案例分析 社会热点 22 汽车尾气主要有NO CO等汽车尾气引起的环境问题愈发的尖锐科学家正致力于研究减少汽车尾气中有毒物质的排放 背景介绍 23 2NO 2CO 2CO2 N2已知该反应自发判断 H 0 知识积累 24 除去或减少汽车尾气中的NO和CO应从哪些方面入手 问题思考 速率问题 平衡问题 25 影响化学反应速率因素 浓度压强温度催化剂等 影响化学平衡因素 浓度压强温度等 知识复习 探究温度 催化剂比表面积对v的影响 某同学设计了3组实验 部分条件已经填写 请填写相关数据 研究表明 在使用等质量催化剂时 增大催化剂比表面积可提高化学反应速率 实验探究的结果处理 请在右坐标图中画出 实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图 某同学在 条件下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表 1 前2s内的平均反应速度v NO 2 在该温度下 反应的平衡常数K 探究一定温度 催化剂下的反应进程 29 解决生活中具体的化学问题思路 找出化学反应原理权衡各个实际因素的影响得出方案解决问题 归纳总结 30 一 几个案例引发的思考 2 选修5第三章中 醇 如何在必修知识的起点上有效设计课堂教学 31 醇的化学性质 化学选修5有机化学基础 32 醇 的化学性质 有机玻璃 乙醇钠 尿不湿 宇航服部分面料 转化 33 分析 预测 有机物结构 官能团键的极性碳原子饱和程度基团间影响 反应试剂反应条件 生成物 反应类型 回忆 从哪些方面认识有机物的结构 34 化学性质 有机物结构 推测 实验验证 寻找证据 分析 预测 有机物结构 官能团键的极性碳原子饱和程度基团间影响 反应试剂反应条件 生成物 反应类型 研究有机物性质的一般过程 35 结构分析 反应分析 分析该醇发生化学反应时的断键位置 说出理由 并预测可能发生的反应类型 交流研讨一 1 2 3 4 取代反应 消去反应 氧化反应 36 交流研讨二 根据反应类型的预测 写出饱和一元醇可能发生的化学反应方程式 工具栏可选用的反应试剂NaO2CH3COOHHBrKMnO4C2H5OH 结构分析 反应分析 1 2 3 4 37 置换反应 消去反应 Na 酯化反应 取代反应 HX 醇钠 氢气 卤代烃 酯 羧酸 醚 醛 烯 浓硫酸加热 酸 反应分析 找证据 结构分析 取代反应 氧化反应 38 交流研讨三 寻找证据 1 断 2 4 键发生什么反应 产物可能是什么 怎样验证 CH3CH2OH HOCH2CH3C2H5 O C2H5 H2O 浓硫酸140 乙醚 39 2 断 1 3 键发生什么反应 产物可能是什么 用什么方法验证 交流研讨三 寻找证据 加入待测物 静置 银氨溶液 水浴加热 银镜 利用生成物性质作证据 乙醇CH3CH2OH 乙醛CH3CHO 催化氧化 酸性K2Cr2O7溶液 40 乙醇CHCH2OH 酸性K2Cr2O7溶液 2 断 1 3 键 氧化产物还可以用什么方法验证 交流研讨三 寻找证据 利用谱图确认生成物 利用生成物组成和结构作证据 生成物的质谱 相对分子质量60 确定化学键 生成物的氢谱 乙醛的氢谱 41 乙醇乙醛乙酸 氧化氧化 42 根据以上结论 请推测下列醇能发生哪类反应 并指出可能与哪些物质反应 A CH3CH2CH2OH B CH3 2CHOH C CH3 3CCH2OH D CH3 3COH 氧化反应 消去反应 取代反应 与活泼金属反应 A B C D A BC D A B D B 强氧化剂氧化成酸 催化氧化成酮 催化氧化成醛 A C A C 酯化 与HX 与醇 43 这是某次研究乙醇和某种酸C4H8O2反应后得到酯的谱图 交流研讨四 你能确定生成物的结构吗 质谱 核磁共振氢谱 44 CH3CH2CH2COOH CH3CH2OH 45 这是某次研究乙醇和某种酸C4H8O2反应后得到酯的谱图 交流研讨四 你能确定生成物的结构吗 质谱 核磁共振氢谱 46 CH3CH2CH2COOH CH3CH2OH 这个反应中两分子分别断的是哪个键 用什么方法证明 47 化学性质 有机物结构 预测反应类型 验证 寻找证据 研究有机物性质的一般过程 官能团键的极性碳原子饱和程度基团间影响 化学方法物理方法 仪器分析同位素示踪法 48 有机玻璃 宇航服部分面料 尿不湿 醇 49 思考 关注必修与选修教学内容的差异和联系 有效设计教学内容突出结构与性质的辩证关系 50 当学生将许多事实性知识都忘掉的时候 在他头脑中还能留下什么 是观念 是方法 是思路 所谓化学基本观念 不是具体的化学知识 也不是化学知识的简单组合 它是学生通过化学学习在头脑中留存的 在考察它周围的化学问题时所具有的基本的观念性的东西 也可以认为是学生获得的对化学的总观性的认识 关于化学学科观念 51 化学基本观念的形成 52 化学学科观念 微粒观元素观分类观化学反应与能量观物质结构与性质观化学反应限度观 53 一 几个案例引发的思考 3 选修5第三章中 有机合成 关注教材中新增知识的教学 54 有机合成路线设计 逆合成分析法 55 特效药 奎宁 世界上每年有3亿到5亿人 患上疟疾病 每年有270万人死于疟疾 金鸡纳树 提取奎宁 合成奎宁 确定结构设计合成 56 有人提出 在立方烷分子上连接尽量多的硝基 可得到比TNT爆炸威力大得多的物质 立方烷 八硝基立方烷 修改结构设计合成 在此思想指导下 经过反复实验 制得被称为 超级炸药 的八硝基立方烷 分子式C8 N02 8 57 设计思路一 基础原料 中间体 目标化合物 以乙烯为原料合成乙酸乙酯 写出合成流程图 CH2 CH2 CH3CH2OH CH3COOH CH3COOCH2CH3 58 海葵毒素分子式C129H223N3O54 59 1 确定结构 2 分析合成路线 水仙花香的化学成分存在于多种植物中 它可用做香料 食品添加剂及一些香料的溶剂 还可用于做塑料 涂料的增塑剂 60 只含有C H O 1 确定结构 从水仙花中提取的香料 将香料进行以下分析 色谱分析 酸性条件下水解生成A B均含苯基 A有酸性 和FeCl3溶液不显色 B无酸性 红外光谱分析苯环 C O C O核磁共振氢谱分析有7种环境H质谱分析相对分子质量212 元素分析 性质分析 61 目标化合物 中间体 中间体 基础原料 有机物原料库苯 甲苯乙烯 丙烯1 3 丁二烯2 丁烯 逆合成分析法 你能用原料库中的原料合成苯甲酸苯甲酯吗 62 逆合成分析法 目标化合物 中间体 中间体 基础原料 怎样找中间体 逆向切断 在何处切断 把目标分子化学键切断 分解成不同的中间体优先在官能团处 碳杂键 如C N C O 处切断 63 酸性KMnO4 Cl2光照 NaOH水溶液 浓硫酸加热 Cl2光照 NaOH水溶液 氧化剂 浓硫酸加热 酸性KMnO4 LiAlH4 浓硫酸加热 Cl2光照 NaOH水溶液 氧化剂 还原剂 浓硫酸加热 64 原料廉价绿色化 试剂 催化剂无公害化 原子经济性 选择反应合理化 操作安全可靠化 选择合成最佳路线原则 绿色合成 65 逆向合成分析 将合成线路设计变成了一门严格思维逻辑科学借助计算机辅助有机合成 詹姆斯 科里于1967年提出 逆向合成分析一般用于比较复杂的有机物合成路线的设计 66 海葵毒素分子式C129H223N3O54 可能有的同分异构体数目为271个 1989年哈佛大学Kishi领导的小组用8年时间全合成 67 巩固练习 写出合成的逆合成分析思路 切断 有机物原料库苯 甲苯 乙烯 丙烯 乙炔 2 丁烯 68 大量生产 明确目标化合物的结构 设计合成路线 合成目标化合物 对样品进行结构测定试验其性质或功能 有机合成的基本思路 绿色合成 基础原料 中间产物 目标产物 逆推法 逆推法 69 有机合成之父 伍德沃德先后合成了奎宁 胆固醇 可的松 叶绿素 利血平和维生素B12等一系列复杂有机分子和有机配体配合物 为有机合成作出了巨大贡献 他说过 在上帝创造的自然界的旁边化学家又创造了另一个世界 R B Woodward 美国 70 思考 关注教材中新增加知识 高考的重点有机物分类研究有机化合物的一般步骤和方法 71 二 具体教学建议 选修4 第一章化学反应与能量盖斯定律的深广度反应热的题型 72 白磷与氧可发生如下反应 P4 5O2 P4O10 已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为 P PakJ mol 1 P ObkJ mol 1 P OckJ mol 1 O OdkJ mol 1 根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的 H 其中正确的是A 6a 5d 4c 12b kJ mol 1B 4c 12b 6a 5d kJ mol 1C 4c 12b 4a 5d kJ mol 1D 4a 5d 4c 12b kJ mol 1 化学反应与能量 73 已知 2CO g O2 g 2CO2 g H 566kJ molNa2O2 s CO2 g Na2CO3 s O2 H 226kJ mol根据以上热化学方程式判断 下列说法正确的是A CO的燃烧热为283kJB 右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C 2Na2O2 s 2CO2 s 2Na2CO3 s O2 g H 452kJ molD CO g 与Na2O2 s 反应放出509kJ热量时 电子转移数为6 02 1023 化学反应与能量 74 下列说法正确的是A 蛋白质 纤维素 蔗糖 PVC 淀粉都是高分子化合物B 氢键在形成蛋白质二级结构和DNA双螺旋结构中起关键作用C 使用太阳能热水器 沼气的利用 玉米制乙醇都涉及到生物质能的利用D 石油 煤 天然气 可燃冰 植物油都属于化石燃料 75 下图是一个一次性加热杯的示意图 当水袋破裂时 水与固体碎块混和 杯内食物温度逐渐上升 制造此加热杯可选用的固体碎块是A 硝酸铵B 生石灰C 氯化镁D 食盐 76 二 具体教学建议 选修4 第二章化学反应速率和化学平衡化学平衡常数第三章水溶液中的离子平衡溶度积常数 科学视野 77 二 具体教学建议 选修4 第四章电化学基础关注各种电池的反应原理 设计原电池 燃料电池 关注金属的防护方法 78 二 具体教学建议 选修5 第一章认识有机化合物同分异构体的认识方法 拼插球棍模型关于有机化合物分类的教学 79 设计思路 80 情境创设 81 罗汉果成分 82 教学过程 为什么要分类 1 提出问题 研究方法 按类别进行研究 认识上 体会分类思想在化学研究中的作用 83 教学过程 2 如何进行分类 84 教学过程 2 如何进行分类 你的分类标准是什么 是否含其他元素 官能团的种类 官能团的个数 是否含苯环结构 是否含环状结构 根据碳骨架 根据组成元素 根据官能团 85 4 1 按组成元素分类 86 组成元素分类 烃 烃的衍生物 角鲨烯 87 4 1 按组成元素分类 按碳骨架分类 88 教学过程 2 如何进行分类 链状化合物 环状化合物 脂环化合物 芳香化合物 巩固理解 思考 脂肪烃和芳香烃的归属 思考 罗汉果成分按碳骨架分类 拓展应用 89 4 1 按组成元素分类 按碳骨架分类 按官能团分类 90 官能团分类 教学过程 2 如何进行分类 羧酸烯烃酚醇 羧酸酮醛酯 知识上 片段 零散的知识系统化 落实重点 91 4 1 按组成元素分类 按碳骨架分类 按官能团分类 对比分析各种分类 92 对比各种分类 思考2 哪部分结构体现有机物的性质 哪种分类方法能帮助我们快速找到罗汉果中的甜味剂 93 4 1 按组成元素分类 按碳骨架分类 按官能团分类 对比分析分类方法 方法上 认识并对比分析有机物的分类方法 94 教学过程 3 分类后如何应用 山梨醇 木糖醇 甘露醇 甘露醇 95 教学过程 3 分类后如何应用 96 二 具体教学建议 选修5 第二章烃和卤代烃资料卡片 1 3 丁二烯的加成芳香烃 思考与交流苯与溴 浓硝酸反应的实验方案设计 97 二 具体教学建议 选修5 第三章烃的含氧衍生物三溴苯酚的生成实验在酚的性质教学中融入情感态度与价值观 98 教材分析 体验烃的含氧衍生物的应用 激发和保持学习化学的热情 烃的含氧衍生物 99 学情分析 知识基础 官能团与有机物性质相互推断 苯的结构与性质 醇的结构与性质 甲苯的结构与性质 能力基础 学生疑惑 醇酚 官能团 OH 具有一定的实验探究能力 100 资料背景 教学设计说明 富集苯酚 分离苯酚 检验 整合与提升 处理含酚废水 情景素材 物理性质 结构弱酸性 取代反应显色反应 知识内容 观察归纳 观察对比 实验探究 学生活动 方法 融合 学习方式 对比 迁移 创设环境 有意义的学习 101 教学目标教学重难点 知识与技能 苯酚的结构特点 物理性质和化学性质 加深理解 基团相互影响 的基本思想方法 提高实验探究能力 过程与方法 通过含酚废水处理 逐步认识苯酚的性质 实验探究苯酚具有弱酸性 学会对比学习方法 情感态度价值观 学会辩证看待化学物质 感受化学问题与社会实际问题紧密相连 增强社会责任感 体会 事物是普遍联系和相互影响 102 资料背景 教学流程设计 富集苯酚 分离苯酚 检验 整合与提升 处理含酚废水 情景素材 物理性质 结构弱酸性 取代反应显色反应 知识内容 观察归纳 观察对比 实验探究 活动 方法 对比 迁移 103 2008 08 1209 36来源 佛山日报含酚废水染红狮山大榄涌 教学情境1 引出课题 李斯特合理利用苯酚 正 反 1 学会辩证看待化学物质 2 材料对比 如何处理含酚废水 转化 分离 104 资料背景 教学流程设计 分离苯酚 检验 整合与提升 处理含酚废水 情景素材 结构弱酸性 取代反应显色反应 知识内容 观察对比 实验探究 活动 方法 富集苯酚 物理性质 观察归纳 对比 迁移 105 教学情境2 富集含酚废水中的苯酚 探究苯酚的溶解性 苯酚的物理性质 融合 活动 如何处理苯和苯酚 106 资料背景 教学流程设计 富集苯酚 分离苯酚 检验 整合与提升 处理含酚废水 情景素材 物理性质 结构弱酸性 取代反应显色反应 知识内容 观察归纳 观察对比 实验探究 活动 方法 对比 迁移 107 教学情境3 分离苯和苯酚 苯酚的结构 弱酸性 融合 活动 思考与交流 工业上向苯和苯酚中加入NaOH溶液 原理 如何实现分离苯和苯酚 108 教学情境3 分离苯和苯酚 苯酚的结构 弱酸性 融合 活动 思考与交流 工业上向苯和苯酚中加入NaOH溶液 原理 如何实现分离苯和苯酚 苯酚具有酸性 产物是什么 产物如何转化为苯酚 109 确定酸