《探究苯分子的结构》教学设计22

1、探究苯分子的结构教学设计一、教学分析本节课是高二化学 11.4 的一种特殊的碳氢化合物苯中的内容。教材采用“知识 点击”“猜谜”“苯的发现史” “ 动手时间 ” “ 探究、猜想” “ 验证 ” “ 练兵”的形 式，以演示实验为依据， 结合多媒体课件和录像， 引导学生参与学习过程， 激发学生学习化 学的兴趣。二、学情分析高中学生大都在十七、 八岁， 求知欲和自主探究意识正逐步增强， 他们对常规的学习方 法有初步的了解，但对学习过程的自我监控能力尚待提高，所以，教师针对这一实际情况， 结合化学学科的教学课堂与学生进行交流并引导， 让学生更科学地运用学习方法， 并对学习 过程进行更有效地自我监控。本

2、节课的教学对象是高二学生， 具有一定的探究能力。 已系统地学习了烷烃、 烯烃和炔 烃的结构和性质。 本节课的教学重点和难点是： 苯分子的结构特点。 探究苯分子结构的 过程。三、设计思路在自然界里， 有机化合物占地球上已发现和合成的化合物的90%以上。 有机物与人类的生活密切相关， 有机化合物的基础知识也是中学化学课的重要内容之一。 有机物主要包括烃 和烃的衍生物两大类， 而烃又包括链烃和环烃。 苯是学生继系统学习过烷烃、 烯烃和炔烃后， 学习的又一种非常重要的有机物， 它是学生今后进一步了解环烃或环状有机物的重要启蒙物 质，所以对苯分子结构的探究是学生正确理解结构决定性质的关键。 正是在此背景

3、下， 我设 计了本节课。根据课本中的介绍和历史上苯的发现历史可知：苯是煤焦油分馏的重要物质，在生活、 工业生产中有重要用途。 因此在进行教学设计时， 我通过复习煤的干馏产物， 了解苯的用途 引入新课，既承上启下，又激活了学生的思维，自然地进入到了本节课的研究主题。接着我设计让学生观察一瓶苯， 并取少量点燃 （为了防止对空气的污染， 我设计用塑料 喷雾瓶将苯喷向酒精灯火焰） ，由此让学生推断出苯的相关性质。这样通过实物，引导学生 观察、 实验，以事实为依据能较为自然地认识苯的物理性质。 接着，我又让学生逐一阅读学 案上所给的资料苯的发现13去更多地获取苯的相关信息，引起矛盾冲突，构成悬念， 引发

4、思考， 激发学生探究的欲望， 为推断苯的分子结构作铺垫； 同时也让学生体验了尊重事 实，严谨的科学精神。然后我又让学生阅读苯的发现资料 4：用超真空扫描隧道显微镜 真实观察到的苯分子六角环结构图， 让学生深刻感受到科学技术的进步对科学理论等的发展 所起的进一步推动作用。 整节课引导学生沿着科学家发现苯分子结构的足迹， 让学生亲身体 验了：发现修正完善再发现再完善，这样一个螺旋式思维认知发展过程， 体验了科学探究的乐趣，体验了结构与性质之间的辩证关系。四、教学目标知识与技能：了解苯的组成和结构特点过程与方法：1通过阅读苯的发现化学史，学会学习，获得有用信息； 2通过对苯分子组成及结构的分析探究，

5、进一步掌握研究物质组成和性质的方法。提 高逻辑推理、多项思维、发散思维等能力。态度情感价值观：1通过阅读苯的发现化学史，感悟以事实为依据，严谨求实的科学态度及创新精 神；2 体会想象力、创造力在科学研究中的重要意义；3.认识技术的更新对科学发展的推动作用。五、教学重点及难点1苯分子的结构特点；2 探究苯分子结构的过程。六、教学过程教学内容教师活动学生活动教学意图复习、回 顾，引入 课题【引入】煤高温干馏得到的煤焦油 里含有几百种有机化合物，通过分 馏可以分离出其中重要的化工原 料，这里面就有一种重要物质苯。倾听、回顾承上启 下，引出 主题苯的用途【投影】苯的用途学生观看、感受： 苯的用途广泛，

6、说明苯能 与许多物质发生反应。苯的用途：化工原料有机溶剂让“化学 对人类做 出了巨大 贝献深 深留在学 生脑海中苯的性质【演示实验】出示一瓶苯，很自然 地让学生观察，然后倒出少量于蒸 发皿中，点燃。观察现象火焰明亮，产生大量黑烟引起学生 注意，激 发学生的 求知欲苯的性质【问题】从上述实验过程中，你能 否得出关于苯的一些信息？学生思考后，自由回答： 苯分子中碳的含量较 高； 能燃烧； 常温下是液态； 充分利用 学生已有 的知识，调动学生 思维的积 极性【及时鼓励并追问】非常好！【过渡】刚才我们通过一个简单的 实验，就可推知苯的一些性质，这 除了我们拥有了一些基本的理论知 识外，还要归功于我们今

7、天拥有了 苯（纯净的）。研究物质的性质必须使用 纯净物结构决定 性质，由 性质能否 推测结构【思考】苯是怎样被发现的呢？科 学家又是怎样推知它的结构的呢？ 它具有怎样的性质？苯到底是怎样 的一种有机物呢？引导学生思考激活思 维，引发 学生的好 奇心苯的发现 与研究【投影】苯的发现资料119世纪欧洲许多国家都使用煤 气照明，煤气通常是压缩在桶里贮 运的，人们发现这种桶里总是有一 种油状液体，但长时间无人问津。在阅读中 了解科学 的探究方 法，感受 科学家的英国科学家法拉第对这种液体产生 了浓厚兴趣科学精 神、创新 精神和丰 富的想象 力苯的物理 性质【思考】从资料中你可以获得哪些信息？【投影】苯

8、的物理性质无色，带有特殊气味的液体 沸点80C,熔点5.5C 在660体积水中才能溶解 1体 积苯，比水轻学生自由回答：研究方法苯的一些物理性质、化学 性质；苯中碳氢兀素的质量比， 苯的分子式；苯可由在石灰存在下烝馏苯甲酸制的；指导学生 阅读，获 得相关信 息如何推测其结构【思考】法拉第在研究中逐一解 决了哪些问题？学生自由回答：怎样得到足够数量的这种液体用来研究？如何分离这种油状液体？ 测定了这种物质中含有 C、 H元素，并测出了 C H元 素的质量比。思考所碰 到的问 题，了解 科学家解 决问题的 方法和对 实验现象 的分析以 及得出的 结论【思考】法拉第测定的苯的沸点 为什么与现在测定的

9、有差别？学生自由回答：当时法拉 第分离出的苯不够纯苯的研究 过程【投影】苯的发现资料21825年法拉第发现苯、1834年 米希尔里希对苯进行了命名，其后 日拉尔等人测定苯的相对分子质量 为78,分子式为C6H6。苯分子中碳含量之咼使化学豕 为之惊讶。但苯分子的结构到底是 怎样的呢？从此科学家踏上了探求 苯分子结构的慢慢征程。斗转星移， 整整40余个春秋。德国科学家凯库勒是一位极富 想象力的学者，曾提出碳四价和碳 原子间可形成链状结构等重要学 说，但即使是这样一位想象力丰富 的学者也为定势思维所约束，一直 认为苯分子为链状结构，因而古思 冥想不得其解。【阅读】苯的发现资料2【投影】苯的化学式：C

10、6H6学生练习：写出符合C6H6组成的可能 的无支链的链式结构感悟以事 实为依 据，严谨 务实的科 学态度和 创新精 神。苯的化学 性质【演示实验】在溴水、酸性高锰酸 钾溶液中分别滴入几滴苯，振汤后， 观察现象。未褪色与学生的 已有认知 产生冲突第5页共6页推测苯的结构推测苯的 结构验证推测科学实验依据【追问】由此可以得到什么结论?苯分子中不含C= C双键或C C叁键【思考】从分子组成看，苯分子远 远未达到饱和，应是高度不饱和烃。 到底苯分子的结构式是怎样的呢？【投影】苯的发现资料 31864年冬天，德国化学家凯库 勒其时正为之殚精竭虑。某一天晚 上，他思考着问题，坐在壁炉前打 起了瞌睡，眼前

11、出现了旋转的碳原 子。原子和分子们开始在幻觉中跳 舞，一条碳原子链像蛇一样盘旋卷 曲，突见蛇咬住自己的尾巴，并旋 转不停。猛然惊醒之后，凯库勒悟 出苯分子是一个环-是由六个碳原 子形成的六角环，然后每个碳原子 连接一个氢原子，苯分子结构豁然 而得。他先以（I）式（如图1）表示 苯结构。1866年他又提出了（） 式，后简化为（川）式，也就是我 们现在所说的凯库勒式。FlIA注戦变出明录廿#的几站帕寛【问题】根据苯的凯库勒式，假如 苯分子结构是一个正六边形的碳 环，碳碳原子间以单、双键交替的 形式连接，那么，请同学们进行一 下预测：苯的一氯代物有几种？苯 的邻位的二氯代物有几种？ 但科学家在研究中

12、却发现：苯的一 氯代物有1种； 苯的邻位的二氯代物也只有 1种【思考】苯应该具有什么样的结构呢？实验表明：【板书】苯分子的结构特点：学生阅读：苯的发现资 料学生感悟：凯库勒能够从梦中得 到启发，成功地提出重要 的结构学说，并不是偶然 的。这是由于他善于独立 思考，平时冥思苦想有关 的原子、分子、结构等问 题，才会梦其所思；更重 要的是，他懂得化合价的 真正意义，善于捕捉直觉 形象；加之以事实为依据， 以严肃的科学态度进行多 方面的分析和探讨，这一 切都为他取得成功奠定了一氯代物有1种邻位的二氯代物有 2种RRCC 键长：1.54 × 10 10m C= C键长：1.33 ×

13、 1O10m体会想象 力、创造 力在科学 研究中的 意义。引发学生又一次思考，从而使认识不断得到完引导学生通过现象 看事物的 本质，提平面结构；碳碳键是介于单键和双键之间 的一种特殊的键。高学生的 思维层次实验依据【投影】苯的发现资料41935年詹斯用X光衍射法 测定苯的结构是平面正六边形， 苯分子中碳碳键长为1.40 × 10-1Om，介于单键和双键之间 独特的键。上世纪八十年代通过IBM 公司研制的超真空扫描隧道显 微镜观测苯分子，最终得以窥见 苯环真容，果为六角环结构，100 多年前哲人之梦终成真矣！学生感悟认识技术 的更新对 科学发展 的推动作 用。结论为了纪念凯库勒，他所提

14、出 的苯的结构式被命名为凯库勒 结构式，现仍被使用。但须记住， 苯分子中并没有交替存在的单、 双键。H'frH或简写为L'IH归纳整理【反思】从今天这节课上，你收获 些什么有什么感悟？学生自由回答整理归纳 本节课所 学作业【作业】根据苯分子的结构特点， 请你推测苯应该有的化学性质。将课堂知 识、思维 均得以延 伸激发学生 学习兴 趣，为下 一节课的 学习做好 思维准备【教学反思】本课教学设计通过使学生置身于历史情境探究科学的方式避开了单纯的学科知识讲授， 也通过强调科学方法的运用而避免了化学史沦为以逸闻趣事点缀课堂教学的结果。“如果你所追求的知识那种表面的显而易见的刺激，以引起

15、学生对学习和上课的兴趣，那你就永远不能培养起学生对脑力劳动的真正的热爱。你应当努力使学生自己去发现兴趣的源泉，让他们在这个发现过程中体验到自己的劳动和成就，一一这件事本身就是兴趣的最重要的源泉之一。”正是在苏霍姆林斯基的启发下，设计了探究苯分子的结构的教学过程。在进行由 观测描述困惑质疑问题争论方案的教学过程中，使所有的学生有效地全程参与各个环节，保障学生的意义建构。建立多向互动：师生互动，生生互动，创设了和谐民主的 教学氛围，给予学生充分的思维活动空间、时间和参与实践的机会，学生能感受到技术手段的更新对科学的发展起到了极大的推动作用。在教师的指导下，学生进行的是类创造活动。 对于学生而言，这种发现的思维成品和发现的思维过程同科学家