《苯的同系物》教学设计

《苯的同系物》教学设计一、课标解读1．内容要求认识苯的同系物，比较其与苯、烷烃的结构、性质差异，了解芳香族化合物、芳香烃、苯的同系物在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。2．学业要求（1）能区分芳香族化合物、芳香烃、苯的同系物。（2）能写出苯的同系物中简单代表物（如甲苯、乙苯）的结构简式和名称；能够列举其主要物理性质，根据烃的分子式判断是否属于苯的同系物。（3）能结合分子结构，分析苯环和侧链烷基的相互影响，了解苯与苯的同系物性质上的异同，并根据相关信息正确书写相应的化学方程式。（4）能通过芳香烃在日常生活、生产中的应用，分析其对人类健康和社会环境带来的影响。二、教材分析本节内容的功能价值（素养功能）：能结合苯和烷烃的结构与性质分析、推断苯的同系物具有的性质，培养学生类比迁移的能力。通过苯的同系物和苯、烷烃性质的差异了解基团之间的相互影响。旧教材关于苯的同系物内容是以科学视野、拓展等补充资料进行的描述，并没有详细展开，新教材将苯和苯的同系物并列为两课时，将苯的同系物性质展开阐述，对学生在苯的知识学习提出了更高的要求，同时设计了甲苯性质探究实验，通过问题探讨引导学生更深入彻底的了解苯的同系物与苯在性质、结构方面的相似性和递变性。新教材内容的改变带来的教学启示：教学不能停留在基础认知阶段，学生不能停留在仅认识、分辨苯的同系物层面；而应将苯、苯的同系物联系起来，深层次理解在有机物中物质“结构—性质—用途”的关联，重视物质之间的联系，充分发挥知识体系化对学生核心素养发展的重要作用，通过物质的性质及应用培养学生社会责任，同时也为之后“有机合成”及化学生产等化学知识的综合应用奠定基础。三、学情分析学生已有知识、能力等：学生在必修2第三章了解过苯的性质，在选修3第一课时系统学习了苯的性质，已经接触过芳香烃，对苯的化学性质（包括取代反应、加成反应、燃烧反应）有基本了解，此时学生接触有机化学时间不长，有着强烈的好奇心与探索欲。学生不足（薄弱或欠缺）：未系统学习芳香烃性质与结构，对苯及其同系物的化学性质、基团之间的相互影响还不全面，有机化学知识储备少，知识尚不能综合运用。四、素养目标【教学目标】1．学生能依据有机物分子式、分子结构，准确辨析芳香化合物、芳香烃、苯的同系物。2．学生能根据分子结构进行类比，结合之前的知识，预测苯的同系物性质，并设计实验进行验证。3．通过对甲苯性质的实验探究和课本知识，分析讨论苯和甲苯的性质差异，初步形成“有机物分子中基团之间能够相互影响”的认知，构建模型，发展学生的证据推理能力。4.通过查阅资料，了解芳香烃在生活、工业生产中的应用，学生能够分析其对人类社会的多重影响，培养学生的社会责任感。【评价目标】1．通过类比苯和烷烃性质，预测甲苯性质，诊断学生的类比迁移能力。2．设计实验验证甲苯性质，并能根据实验现象从结构角度分析原因，构建“结构决定性质”模型，发展学生对该模型的应用能力。3．通过认识稠环芳香烃对人类健康和社会发展可能带来的影响，诊断并发展学生运用已有知识和方法多角度分析问题的能力。五、教学重点、难点教学重点：苯的同系物结构特点，苯和甲苯化学性质的异同教学难点：苯的同系物中苯环和侧链基团之间的相互影响。六、教学方法任务促学：1．从同系物角度出发，学生自主归纳苯的同系物性质。2．通过对比苯和苯的同系物性质区别，培养学生“结构决定性质”的模型建立；3．通过分析苯的同系物的取代反应，学生应用“结构决定性质”模型解决实际问题。4．认识稠环芳香烃，并通过自主查询了解芳香烃在生活、生产中的应用，感受有机化学对人类社会发展的影响多面性习题诊断：通过课堂环节中的思考讨论，及课堂练习诊断学生对知识的掌握情况。实验助学：设计苯的同系物性质探究实验，引导学生通过类比推断，学习其性质。学法：交流合作、实验探究、演绎归纳七、教学思路本节课的教学，我从以下4点出发，意在落实本节内容。1、知识的迁移：如：从同系物概念迁移到苯的同系物的概念；从苯迁移到苯的同系物的性质学习2、从“结构决定性质”角度把握苯的同系物性质：①甲苯的结构可认为是苯环上的一个氢原子被甲基取代，也可以认为是甲烷分子中的一个氢原子被苯基取代。故甲烷与氯气的取代反应在不同条件下产物不同。②根据同系物结构特征，推断苯的同系物与苯的性质应相似。学生通过上一节苯的内容学习，能够自主发现苯的同系物和苯的性质的相似性和不同点。3、从基团的相互影响认识苯的同系物性质：①苯环对侧链的影响。②侧链对苯环的影响。4、突出学生的主题地位，本节课内容难度不大，可适度拓展，创设不同的情境，让学生深度感受有机世界的美妙，设计任务，引导学生参与，以此落实教学目标。同时通过学生活动，引导学生感受化学在人类社会生产生活中的作用，感受化学与社会发展、科学发展观的密切联系。教学过程环节教师活动学生活动设计意图导入：新闻：触摸过橘子不洗手玩气球会爆炸播放橙子与气球接触爆炸视频观看视频，鼓励学生动手尝试生活趣味小实验引发学生兴趣，体验化学与生活，了解芳香烃的存在形式任务一：认识苯的同系物问：下列哪些属于苯的同系物？PPT展示芳香烃、芳香化合物辨析芳香烃、芳香化合物、苯的同系物复习同系物、苯相关知识，同时学生可自我诊断，是否能够准确辨别苯的同系物。根据烷烃通式引导学生总结苯的同系物通式思考、讨论、总结通式：CnH2n-6（n≥7）鼓励学生发表观点，培养学生语言表达能力，同时能够进行知识的有效迁移。问：预测苯的同系物性质？展示：苯的同系物物理性质表格预测苯的同系物性质，根据表格归纳苯的同系物具有的物理性质。培养学生的类比迁移能力，信息归纳能力。引导学生以苯为参考，尝试预测苯的同系物具有的化学性质预测苯的同系物能发生的反应类型培养学生的类比迁移能力，由苯的性质推测苯的同系物性质。任务二：探究苯的同系物化学性质问：苯不能与溴水和酸性高锰酸钾溶液反应，苯的同系物呢？鼓励学生设计实验探究物质性质。思考，设计实验，进行分组实验。发展学生基于物质的微观结构描述和预测物质性质的能力。演示实验演示苯、甲苯、二甲苯与酸性高锰酸钾溶液的反应。观看视频采用“实验探究”教学模式，发挥学生主体作用。在活动中培养学生分析问题的能力，感受化学的快乐。引导：甲苯的结构里含有苯和甲烷两个基团，但苯和甲烷都不能使酸性KMnO4溶液褪色，而甲苯可以，为什么？思考：可能是苯环和甲基的相互影响。引导学生从实验中寻求答案，并从实验结果、反应物特征分析原因，初步构建有机物中“结构决定性质”模型。【结论】苯环的存在对连在苯环上的烷基产生了影响，使烷基易被酸性高锰酸钾溶液氧化。认真聆听，做好笔记感受基团对物质化学性质的影响。问：苯的同系物都能使酸性高锰酸钾溶液褪色吗？学生通过PPT信息，思考能使高锰酸钾溶液褪色的苯的同系物共性引导学生思考不同基团（包括C原子上是否有H原子）对有机物性质的重要影响，指导学生学习方法和策略问：苯环对甲基有影响，那么甲基对苯环是否也有影响呢？学生思考已经推断了苯环对甲基的影响，因此甲苯的取代反应，学生可以顺利推断出甲基对苯环影响的结论，作到有效迁移，难点的突破。学习甲苯和硝酸的取代反应，甲苯硝化反应方程式的正确书写；补充烈性炸药TNT的相关知识。方程式书写练习，注意反应条件和产物引导学生思考甲苯和Cl2的取代反应的反应条件及对应产物。发现甲苯可以和Cl2发生两种类型的取代，烷基上和苯基上。学生通过这部分知识的学习体会同一反应物在不同条件下产物不同，也能体会有机反应的复杂性。任务三：了解基团之间的相互影响问：通过比较苯和甲苯取代反应的条件和产物，你有什么发现？学生对甲苯的取代反应分析后发现基团之间存在相互作用，共同影响有机物的化学性质强化学生认识有机物的基本思路和方法——基于结构分析（基团）、预测、总结归纳物质性质。任务四：认识稠环芳香烃介绍萘、蒽两种常见的稠环芳香烃了解稠环芳香烃指导学生进行课外活动——调查了解稠环芳香烃在生产、生活中的应用，以及他们对人类健康和社会发展的影响。利用信息技术进行自学学生利用已有知识，分析芳香烃、稠环芳香烃对人类健康和社会发展可能带来的影响，培养学生的社会责任。板书设计苯的同系物苯的同系物概念：苯环上的氢原子被烷基取代的产物一、结构特点：只含有一个苯环，苯环的侧链基团为烷基通式：CnH2n-6(n≥7)二、性质特点1、物理性质（与苯类似）2、化学性质①可燃性（1）氧化反应②可使酸性高锰酸钾溶液褪色（苯环对侧链的影响）（2)取代反应(可与硝酸、卤素等反应)（侧链对苯环的影响）（3）加成反应课堂练习1．下列物质属于芳香烃，但不是苯的同系物的是（）①②③④⑤⑥A．③④ B．②⑤ C．①②⑤⑥ D．②③④⑤⑥2．下列对有机物的叙述中，不正确的是（）A．它难溶于水，但易溶于苯B．该物质含苯环的同分异构体（不包括它本身）共有5种C．它会使酸性高锰酸钾溶液褪色D．一定条件下可以和浓硝酸、浓硫酸的混合物发生硝化反应3．下列各组有机物只用一种试剂无法鉴别的是（）A．苯、甲苯、环己烷 B．四氯化碳、己烷、己烯C．苯、乙醇、乙酸 D．乙醇、苯、硝基苯4．有机物分子中基团间的相互影响会导致化学性质的不同。下列叙述不能说明上述观点的是（）A．甲苯与硝酸作用可得到2，4，6-三硝基甲苯，而苯与硝酸作用得到硝基苯B．甲苯可以是高锰酸钾溶液褪色，而甲烷不能C．乙烯可发生加成反应，而乙烷不能D．苯酚能与NaOH溶液反应，而乙醇不能5．稠环芳香烃是指两个或两个以上的苯环通过共用环边所构成的多环有机化合物，它们的化学性质与苯相似。常见的稠环芳香烃如萘、蒽、菲、芘等，其结构分别为（）下列说法不正确的是（）A．萘的分子式为C10H8，与H2完全加成后，产物的分子式为C10H18B．上述四种物质均能发生取代反应、加成反应、氧化反应C．上述四种物质均能与液溴在铁粉催化下发生加成反应D．上述四种物质均可与浓硝酸发生硝化反应《苯的同系物》作业设计一、单项选择题=1\*ROMANI1.下列有机物命名正确的是（）A．1，3，4-三甲苯 B．2-甲基-2-氯丙烷C．1，4-己二烯 D．2-甲基-3-丁炔【参考答案】B【质量水平】考点细化内容质量水平系统命名法命名有机物，以烷烃为主，烃的衍生物补充A苯的同系物命名规则L1B烃的衍生物命名规则L1C烯烃的命名规则L1D炔烃命名规则L1 2．下列有关甲苯的实验事实中，能说明侧链对苯环性质有影响的是

A.甲苯燃烧生成CO2

B.光照下甲苯与Br2在侧链上发生取代反应

C.甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色

D.甲苯与硝酸发生反应生成TNT【参考答案】D【质量水平】考点细化内容质量水平苯的同系物存在烃基和苯环相互影响，并且影响苯的同系物性质。A烃的可燃性，属于烃的通性。L1B甲苯和Br2在不同条件下产物不同，在光照条件下发生烃基取代，这是烃基的性质，不能说明侧链对苯环性质有影响。L2C甲苯可看作是CH4中的1个H原子被苯基取代，苯、甲烷不能被酸性溶液KMnO4溶液氧化褪色，甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸，苯环未变化，侧链甲基被氧化为羧基，这是苯环对侧链基团（甲基）的影响。L3D苯和浓硝酸生成的产物为单取代硝基苯，甲苯与浓硝酸反应生成2，4，6-三硝基甲苯（TNT），这体现了侧链对苯环性质的影响。L33.苯系化合物为无色透明油状液体，具有强烈的芳香气味，易挥发为蒸气，易燃有毒，生活中的苯系化合物主要来源于各种胶、油漆、涂料和防水材料的溶剂或稀释剂。目前苯系化合物已经被世界卫生组织确定为强烈致癌物质，且对人体的各个组织器官损害严重。下列有关说法正确的是（）A．甲苯与溴水在Fe催化条件下可生成B．乙苯和氯气光照条件下生成的产物有11种C．邻二甲苯和溴蒸气在光照下的取代产物可能为D．丙基苯()可使酸性高锰酸钾溶液褪色【参考答案】D【质量水平】考点细化内容质量水平苯的同系物存在烃基和苯环相互影响，并且影响苯的同系物性质，不同条件下产物不同。A甲苯与液溴在Fe催化条件下才能发生取代反应，与溴水不发生化学反应，A错误；L2B光照下乙基上H被取代，则乙苯和氯气光照生成的氯代物有11种(一氯取代有2种、二氯取代有3种、三氯取代有3种、四氯取代有2种、五氯取代1种)，同时还有HCl生成，所以产物共有12种，B错误；L3C光照条件下甲基上的氢会被溴取代，不会取代苯环上的氢，C错误；L2D丙基苯中与苯环相连的C原子上有氢原子，可以被酸性高锰酸钾氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，D正确；L24．2020年我国“PX”产能将达到3496万吨年，有机物烃“PX”的结构模型如下图，则下列说法错误的是（）A．“PX”的分子式为C8H10B．PX的一氯代物有2种C．“PX”分子中，最多有14个原子共面D．PX能使溴水和酸性高锰酸钾因发生化学反应而褪色【参考答案】D【质量水平】考点细化内容质量水平有机物球棍模型及结构考察A根据球棍模型准确判断有机物分子式L1B有机物等效氢的判断L2C判断分子共线、共面情况（基于甲烷、苯等结构）L3D苯的同系物的化学性质，可被酸性高锰酸钾溶液氧化，可萃取溴水中的溴L25．下列说法正确的是（）A．乙炔和苯都能使溴水褪色，说明二者均发生了加成反应B．甲烷与氯气在光照条件下反应可得到四种不同的有机产物C．煤中含有苯、甲苯等芳香烃，可通过干馏制取D．通过石油裂化可以得到多种气态短链烃，其中包括乙烯【参考答案】C【质量水平】考点细化内容质量水平烃、芳香烃、苯的同系物化学性质考察A乙炔可以和溴水发生加成反应，苯可以萃取溴水中的溴，区分溴水褪色的不同原理。L2B甲烷和氯气取代反应可以产生多种产物。L2C煤中没有苯、甲苯，煤的干馏可以生成苯、甲苯。L2D石油裂化是长链烃转化为短链不饱和烃，裂解（深度裂化）才会生成气态不饱和烃如乙烯等工业原料。L26．联苯的结构简式如图（），下列有关联苯的说法中正确的是（）A．分子中含有6个碳碳双键B．1mol联苯最多可以和6molH2发生加成反应C．它和蒽（）同属于芳香烃，两者互为同系物D．它可以发生加成反应、取代反应，不易被酸性高锰酸钾氧化【参考答案】B【质量水平】考点细化内容质量水平芳香烃的性质A芳香烃结构，苯环中没有单独的碳碳单键和碳碳双键，是介于单键和双键之间的特殊的键L2B苯环可以和H2发生加成反应，1mol苯可以与3molH2加成L2C芳香烃含义，同系物特征L2D苯的化学性质L27.有机物W的分子式为C9H12，其含有苯环的结构有、、等，下列说法错误的是（）A．与苯互为同系物B．除了上述三种物质，W的含苯环的同分异构体还有5种C．有机物W的一种结构为，该有机物不能与溴发生加成反应D．不管有机物W的结构中是否含有苯环，在一定条件下都能发生氧化反应【参考答案】C【质量水平】考点细化内容质量水平同系物辨析、同分异构体书写A含有苯环，比苯多三个-CH2-原子团，二者结构相似，符合苯的同系物含义。L2B除了题述三种物质，W的含苯环的同分异构体还有5种：、、、、，故B正确；L3C根据键线式结构准确辨析有机物是否含有苯环，分子中含有碳碳双键，能与溴发生加成反应，故C错误；L2DD．不管有机物W的结构中是否含有苯环，在一定条件下都能与氧气反应生成水和二氧化碳，既都能发生氧化反应，故D正确；L2二、单项选择题=2\*ROMANII8．加热聚丙烯废旧塑料可以得到炭黑、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废旧塑料的再利用。下列叙述错误的是（）A．装置乙的试管中可收集到苯和甲苯 B．装置丙中的试剂可吸收烯烃C．最后收集的气体可作燃料 D．聚丙烯的链节是-CH2-CH2-CH2-【参考答案】D【质量水平】考点细化内容质量水平探究实验设计，题目信息的提取，杂质的去除，物质性质检验等综合考察A芳香烃物理性质，苯和甲苯在常温下呈液态，装置乙的试管中可收集到苯和甲苯；L2B烯烃化学性质，碳碳双键可与溴发生加成反应；L2C实验理解能力考察，根据图示，最后收集的气体主要是氢气和甲烷的混合气，氢气、甲烷是燃料；L3D高分子聚合物单体、链节的准确判断，聚丙烯的单体是CH2=CH-CH3，链节是-CH2-CH(CH3)-；L29．我国自主研发的对二甲苯的绿色合成路线取得新进展，其合成示意图如下：下列说法错误的是（）A．过程i发生了加成反应B．利用相同的原理以及相同的原料，也能合成间二甲苯C．中间产物M的结构简式为D．该合成路线理论上碳原子的利用率为100%，且最终得到的有机产物只能用蒸馏的方法进行分离【参考答案】D【质量水平】考点细化内容质量水平化学前沿信息，有机反应类型A加成反应特点及断键方式，过程i是异戊二烯和丙醛发生加成反应生成中间产物M，故A正确L2B异戊二烯和丙醛发生加成反应有2种加成方式，可以合成对二甲苯和间二甲苯，但是不能合成邻二甲苯，故B正确L3C由M的球棍模型可知，甲基的邻位有一个双键，所以中间产物M的结构简式为：，故C正确；L3D根据合成示意图可知：该合成路线分2步，第一步为加成反应，第二步为脱水，两步的碳原子利用率均为100%，最终得到的产物为对二甲苯和水，用分液的方法可将二者分离，不需要蒸馏，故D错误；L3三、非选择题10．苯的同系物中，有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成芳香酸，反应如下：现有苯的同系物甲、乙，分子式都是C10H14。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成芳香酸，则甲的结构简式是___________；甲分子中的一个H原子被Cl原子取代，所得产物有_______种。乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成分子式为C8H6O4的芳香酸，则乙可能的结构有___________种。【参考答案】69【质量水平】考点细化内容质量水平1.苯的同系物被氧化的条件。2.等效氢判断（一氯代物种类）3.同分异构体书写能被氧化为芳香酸的苯的同系物必须具备一个条件：与苯环直接相连的碳原子上要有氢原子，由此可推出甲的结构简式为；该有机物的等效氢有4种，因此一氯代物有4种。产物中羧基数目等于苯的同系物分子中能被氧化的侧链数目，若苯的同系物能被氧化生成分子式为C8H6O4的芳香酸(二元酸)，说明苯环上有两个侧链，可能是两个乙基，也可能是一个甲基和一个正丙基，或一个甲基和一个异丙基，两个侧链在苯环上的相对位置又有邻、间、对三种，故乙的结构共有9种。L211．Ⅰ.世界卫生组织公布的最新致癌物清单中，中国咸鱼上榜，咸鱼在腌制及处理过程中易产生亚硝酸盐、多环芳烃等致癌物。多环芳烃是指具有两个或两个以上苯环的芳香烃，如萘、蒽、菲等。苯并芘的