第四单元有机化合物(单元教学设计)高一化学系列(人教版2019)

7有机化合物7有机化合物教材与教学内容教材以目前已知物质中绝大多数种类都属于有机物的事实，冲击学生头脑中的固有观念，激发学习兴趣。同时，引发学生思考“到底是什么原因造成了有机物的数量如此紧多”，由此引入碳原子成健特点的教学主题。在学生初步了解统经和有机物的站构特点之后，教材设置栏目世学生根据生活常识指出一些含规是物质的性质和用途，并由此推调统经可能具有的物理性质和化学性质。在编排上依次从物理性质、分子结构、化学性质和用途这几个方面介绍常见有机物，给出在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的结构特点，体会物质结构对性质和用途的决定作用。单元教学设计思路及教学目标本教学设计真情境、真问题、真解决、真研究，在问题中建立思维模型、在任务中用思维模型。整体构思及课时安排如下图所示：教学目标及教学课时安排课时1有机化合物结构的辨识1.能辨识有机化合物分子中的官能团。2.认识有机化合物分子结构中碳原子的成键特点、共价键的类型。课时2有机化合物的性质及转化1.了解甲烷和氯气取代反应实验现象，掌握取代反应概念，学会辨识取代反应。2.认识乙烯加成、加聚反应，知道乙烯与水加成反应可以转化为乙醇。3.学习乙醇的催化氧化反应，能转化为乙酸，了解有机反应的特点。4.掌握乙酸乙醇的酯化反应，认识到有机物在转化过程中碳骨、官能团发生的变化。课时3重要有机物的结构、性质与用途依据有机化合物官能团的结构特征，可初步解释和推断有机化合物的性质，依据性质可以分析和预测用途；请列表总结一些有机化合物（如甲烷、乙烯、聚乙烯、乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质等）分子结构、性质和用途，进一步认识结构、性质和用途之间的关系。教学内容课时课时1有机化合物结构的辨识任务活动设计意图任务1：碳原子成键方式【使用模型研究物质结构】将微观的分子结构通过模型呈现出来，便于我们了解分子中原子的结合方式与空间位置关系，获取更多的结构信息。随着信息技术的发展，还可通过计算机对物质结构进行模拟和计算。【探究活动】碳原子成键方式【探究活动】用2个碳原子，氢原子数目任选，拼插出你认为合理的有机物，并说明理由。【探究活动】碳的骨架有哪些连接方式？1、用3个碳原子、拼插你认为合理的有机物的碳骨架2、用4个碳原子，以碳碳单键相连，拼插你认为合理的有机物的链状骨架【小结】本节教材中出现的新概念较多，有机物结构和性质的特点与无机物相比也存在巨大类异。为了让学生顺利地接受这些内容，应该通过大最示意图直观地微观格构，并在栏目中使用了分子结构模型，促使学生对有机物结构的认识从平面层次上升到立体层次，由实物模型转化为头脑中的思维模型。培养学生的学科核心素养。任务活动设计意图任务2有机化合物组成和结构的表示方法【探究活动】有机化合物组成和结构的表示方法【拓展延伸】同系物(1)定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质。(2)同系物的特点：通式相同、结构相似、化学性质相似，分子式不同、组成上相差一个或若干CH2原子团。【拓展延伸】同分异构现象和同分异构体(1)同分异构体现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构现象，叫做同分异构体现象。(2)同分异构体：具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。如：正戊烷、异戊烷、新戊烷互称为同分异构体。任务活动设计意图任务3依据碳骨架、官能团对有机物进行分类课时课时2有机化合物的性质及转化任务活动设计意图任务1甲烷的取代反应任务1甲烷的取代反应甲烷被氯气取代活动1：观看视频（实验7-1），回答问题问题1：为什么能用排饱和食盐水的方法收集氯气？问题2：其中一支试管用铝箔套上，目的是什么？问题3：有哪些现象？说明了什么？烷烃(以甲烷为例)发生取代反应的有关规律(1)反应条件：反应条件为光照，其光照为漫射光，强光直射易发生爆炸。(2)反应物：反应物为卤素单质，如甲烷与氯水、溴水不反应，但可以与氯气、溴蒸气发生取代反应。(3)反应产物：虽然反应物的比例、反应的时间长短等因素会造成各种产物的比例不同，但甲烷与氯气反应生成的产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与HCl形成的混合物。反应产物中HCl的物质的量最多。【小结】【知识拓展】烷烃是一类最基本的有机物，从结构上可以看作其他各类有机物的母体。烷烃的性质在一定程度上体现了有机物的通性。与无机物相比，大多数有机物的熔点比较低，且难溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂；大多数有机物容易燃烧，受热会发生分解；有机物的化学反应比较复杂，常伴有副反应发生，很多反应需要在加热、光照或使用催化剂的条件下进行。有机物除了有以上通性，依据其组成和结构的不同，还具有很多特性，我们在以后的学习中会逐步接触。由教师不断创设问题情境，逐步引导学生去探究，重视学生亲身感知知识的形成和发展过程。任务活动设计意图任务2乙烯的加成反应活动2：观看乙烯与Br2的四氯化碳溶液反应视频，回答问题3：现象是什么？说明原因。问题4：反应中有哪些物质，这些物质有哪些性质？问题5：溴的四氯化碳溶液是什么意思？有机物分子中的不饱和键（双键或三键）两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合成新化合物的反应叫加成反应。加成反应机理【过渡】乙烯不仅可以与溴发生加成反应，在一定条件下，还可以与氯气、氢气、氯化氢和水等物质发生加成反应。【小结】让学生体验科学探究的过程，在探究中学会科学研究方法，提高实验能力、学习能力，从而真正改变学习方式。任务活动设计意图任务3乙烯的聚合反应在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下，乙烯分子中碳碳双键中的一个键断裂，分子间通过碳原子相互结合形成很长的碳链，生成相对分子质量很大的聚合物聚乙烯。像这样，由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的聚合物的反应叫做聚合反应。聚合反应在有机高分子材料的生产中有着广泛的应用。乙烯的聚合反应同时也是加成反应，这样的反应又被称为加成聚合反应，简称加聚反应。对乙烯结构和性质的学习，其重点是从化学键和官能团视角认识有机化合物的结构决定性质的学科思想，帮助学生发展“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养。同时，乙烯的机构和性质的学习模型也可以帮助学生认识不饱和烃的结构和性质特点。任务活动设计意图任务4乙醇的催化氧化【实验7-5】向试管中加入少量乙醇，取一根铜丝，下端绕成螺旋状，在酒精灯上灼烧后插入乙醇，反复几次。注意观察反应现象，小心地闻试管中液体产生的气味。实验现象：1、在酒精灯上加热时铜丝由红色变黑，插入乙醇后铜丝又由黑变红色。2、试管中液体有刺激性气味。【提问】为什么会出现这种现象呢？被强氧化剂氧化CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(酸性高锰酸钾溶液),\s\do5(或酸性重铬酸钾溶液))乙酸。创设环境给予学生任务驱动，学生小组合作实验探究，全班交流讨论，激发学生学习的兴趣和解决问题的动力，最终达到促进全体学生素养发展的目标。任务活动设计意图任务5酯化反应水解反应【巩固练习】酯化反应在有机合成中的应用非常广泛，因此乙酸的酯化反应是教学重点和难点，课堂探究活动应该围绕酯化反应展开，乙酸和乙醇的酯化反应实验涉及浓硫酸的使用和加热操作，有一定的危险性，以教师演示较为宜。在课堂活动中，实验操作部分有教师完成，但是观察实验、发现问题，探究规律的任务由学生完成，教师也要设计一系列驱动型问题帮助学生达成学习目标。任务活动设计意图任务6常见有机物的合成课时课时3重要有机物的结构、性质与用途任务活动设计意图任务1从甲烷认识烷烃的结构与性质碳在地壳中的含量很低，但是含有碳元素的有机化合物却分布极广。有机化合物不仅构成了生机勃勃的生命世界，也是燃料、材料、食品和药物的主要来源。目前，人们在自然界发现和人工合成的物质已超过1亿种，其中绝大多数都是有机化合物，而且新的有机化合物仍在源源不断地被发现或合成出来。有机化合物为什么如此繁多？它们的结构和性质具有哪些一般特点？创设问题情景，提高学生的参与意识，形成良好的教学氛围，引出课题以问题引导与图片引导学生自主建构学习体系。任务活动设计意图任务2从乙烯认识烯烃的结构与性质任务活动设计意图任务3认识有机高分子材料1.有机高分子材料的分类根据来源不同可将有机高分子材料分为有机高分子材料和有机高分子材料。天然有机高分子材料：如、、等。合成有机高分子材料：如、、、黏合剂、涂料等。2.三大合成高分子材料——塑料、橡胶和纤维(1)塑料①成分主要成分合成树脂添加剂提高塑性防止塑料老化使塑料着色②主要性能塑料具有强度、密度、耐，加工等优良的性能。③常用塑料用途(2)橡胶①天然橡胶主要成分是，结构简式。②硫化橡胶：工业上用硫与橡胶作用进行硫化，使线型的高分子链之间通过硫原子形成化学键，产生交联，形成网状结构，从而提高强度、韧性和化学稳定性。③常见合成橡胶有丁苯橡胶，顺丁橡胶，氯丁橡胶，还有氟橡胶、硅橡胶等特种橡胶。④主要用途：制，在航空、航天、国防等领域也有广泛应用。(3)纤维①分类：纤维eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(天然纤维：棉花、羊毛、蚕丝和麻等,化学纤维\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(再生纤维：黏胶纤维、大豆蛋白纤维,合成纤维：聚丙烯纤维丙纶、聚氯乙烯,纤维氯纶等))))②合成纤维性能：强度、弹性、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等。③主要用途：制、绳索、渔网等，广泛应用于工农业领域。黏合剂和涂料黏合剂又称胶黏剂，日常生活中常用的船舶、车辆，以及家电、家具的保护和装覆糊、胶水就是最普通的黏合剂。黏合剂根饰。特种涂料在化工、航空等领域具有重要据来源可分为天然黏合剂和合成黏合剂。人们的用途。很早就使用动物的皮或鱼镖熬胶，用于黏结木材。合成黏合剂的黏结力强，性能优异，得到了广泛的应用。近几十年来，汽车、电子等行业的发展对黏合剂的性能提出了更高的要求，一系列具有耐高温、耐低温、导电、导磁和导热等性能的特种黏合剂相继问世。涂料是一类含有机高分子的混合液或粉末，能在物体表面形成附着坚固的涂膜，油漆就是一种常见的涂料。涂料可用于建筑、船舶、车辆，以及家电、家具的保护和装饰。特种涂料在化工、航空等领域具有重要的用途。研究性学习也是新课程的必修内容，它是指学生在教师指导下，从学习和社会生活中选择和确定研究专题，主动地获取知识、应用知识、解决问题的一种学习活动。课堂微型研究性学习是以研究性学习的流程开展课程学习活动的学习方式，其基本流程是：选取课题→文献研究一设计方案一→探究实践→撰写报告→答辩质疑→总结提高。任务活动设计意图任务4从乙醇认识醇类物质的结构与性质【小结】任务活动设计意图任务5从乙酸认识羧酸类物质的结构与性质任务活动设计意图任务6认识糖类、油脂、蛋白质的检验方法【思考讨论】1.为什么医院里用高温蒸煮、紫外线照射或涂抹医用酒精等方法进行消毒?2.在生物实验室里，常用甲醛溶液(俗称福尔马林）保存动物标本。在农业上，可以用硫酸铜、生石灰和水制成波尔多液来防治农作物病害。想一想为什么。3.误服重金属盐，为什么可以和牛奶、豆浆解毒？【总结】病毒是蛋白质，高温、紫外线、酒精都能使蛋白质变性；福尔马林可以使微生物变性死亡，从而保护动物标本不被微生物分解。波尔多液中含有铜离子，且显碱性，它能使导致农作物病害的蛋白质变性。重金属盐可以使牛奶、豆浆、蛋清等蛋白质变性，形成不溶于水的物质排出体外，而降低对人体的危害。注意：利用蛋白质变性可以杀菌消毒，而疫苗等生物制剂的保存则需要防止变性。【酯化反应】通过酯的水解反应我们可以把油脂的结构分成左右两个部分，左侧连接氢原子得到甘油即丙三醇的化学式，右侧连接羟基得