高中二年级化学《芳香烃》教案

高中二年级化学《芳香烃》教案一、教学基本信息课程名称：芳香烃年级：高中二年级学科：化学课时：1课时（45分钟）教材版本：人教版2019选择性必修3二、教学目标（一）知识与技能了解芳香烃的概念及分类，能举例说明常见芳香烃的种类掌握苯的结构特点（平面正六边形、大π键）及主要化学性质（取代反应、加成反应、氧化反应）理解苯的同系物与苯在结构和性质上的差异，能解释基团间的相互影响（二）过程与方法通过观察苯的分子模型和实验视频，培养宏观辨识与微观探析能力通过分析苯与苯的同系物性质差异，发展证据推理与模型认知素养通过设计和分析实验，提高科学探究与创新意识（三）情感态度与价值观了解苯结构发现的历史，体会科学家的探究精神和"结构决定性质"的化学思想认识芳香烃在生产生活中的应用及对环境的影响，树立绿色化学理念和安全意识三、教学重难点教学重点：苯的化学性质（取代反应和加成反应）教学难点：苯的特殊结构（大π键）与性质的关系；苯的同系物中苯环与侧链的相互影响四、教学准备多媒体课件（包含苯的结构动画、反应机理示意图）苯分子模型（球棍模型和比例模型）实验视频：苯的溴代反应、苯的硝化反应、苯和甲苯与酸性高锰酸钾溶液反应对比苯的同系物结构对比图（苯、甲苯、乙苯、二甲苯等）学生活动单（包含问题探究、练习等）五、教学过程（一）导入环节（5分钟）通过化学史故事导入："19世纪初，英国科学家法拉第从照明煤气的副产品中分离出一种无色液体，当时他称之为'氢的重碳化合物'。1834年，德国科学家米希尔里希通过蒸馏苯甲酸和石灰的混合物，得到了相同的液体，并命名为'苯'。""当时的化学家们发现一个奇特现象：苯的分子式为C6H6，碳氢比很高，表明它应该是高度不饱和的化合物，但它却不像烯烃那样容易发生加成反应。这一矛盾困惑了科学家们多年，直到1865年，凯库勒提出了苯的环状结构。"提问：凯库勒是如何想到苯的环状结构的？苯的特殊结构与其性质有什么关系？今天我们就来学习芳香烃的相关知识，解开这些谜团。（二）新授环节（30分钟）1.芳香烃的概念及分类（5分钟）展示常见芳香烃的结构：苯、甲苯、萘、蒽等讲解概念：芳香烃是指含有苯环结构的烃类化合物分类：单环芳香烃：如苯、甲苯、乙苯等多环芳香烃：如萘、蒽等苯的同系物：苯环上的氢原子被烷基取代的产物（强调：只含一个苯环，侧链为烷基）2.苯的结构（8分钟）展示苯的球棍模型和比例模型，引导学生观察：苯分子为平面正六边形结构6个碳原子和6个氢原子处于同一平面碳碳键长完全相等，介于碳碳单键和碳碳双键之间讲解苯的结构特点：分子式：C6H6碳原子采取sp²杂化，每个碳原子与相邻两个碳原子及一个氢原子形成σ键6个碳原子未参与杂化的p轨道形成一个大π键，均匀分布在苯环上下两侧强调：苯环中不存在单双键交替结构，大π键的存在使苯分子具有特殊的稳定性学生活动：用分子模型组装苯分子结构，体会其平面性和对称性3.苯的化学性质（10分钟）（1）取代反应溴代反应：播放实验视频，讲解反应原理："在FeBr₃催化下，苯与液溴发生取代反应，生成溴苯和溴化氢。"板书反应方程式：\ce{C6H6+Br2->[FeBr3]C6H5Br+HBr}强调：反应条件是液溴、FeBr₃作催化剂，产物溴苯是无色油状液体，密度比水大硝化反应：简要介绍：在浓硫酸催化、加热条件下，苯与浓硝酸反应生成硝基苯板书反应方程式：\ce{C6H6+HNO3->[浓H2SO4,\Delta]C6H5NO2+H2O}（2）加成反应讲解：在催化剂和加热条件下，苯可与氢气发生加成反应板书反应方程式：\ce{C6H6+3H2->[Ni,\Delta]C6H12}强调：与烯烃相比，苯的加成反应条件更苛刻，体现苯环的稳定性（3）氧化反应燃烧：苯燃烧时产生明亮火焰并伴有浓烟（碳含量高）播放实验视频：苯与酸性高锰酸钾溶液混合，溶液不褪色强调：苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，体现其稳定性4.苯的同系物（7分钟）展示苯、甲苯、乙苯的结构对比图讲解苯的同系物概念：苯环上的氢原子被烷基取代的产物通式：CₙH₂ₙ₋₆（n≥6，n∈N）苯的同系物的化学性质：相似性：具有苯环结构，能发生取代反应和加成反应差异性：由于苯环与侧链的相互影响播放实验视频：甲苯与酸性高锰酸钾溶液反应，溶液褪色讲解：甲苯中甲基受苯环影响，易被氧化为羧基板书反应方程式：\ce{C6H5CH3->[KMnO4/H+]C6H5COOH}强调：只有当与苯环直接相连的碳原子上有氢原子时，侧链才能被酸性高锰酸钾氧化对比：甲苯的取代反应比苯更容易，主要发生在邻位和对位讲解：甲基使苯环邻、对位的氢原子更活泼，体现了侧链对苯环的影响（三）练习环节（5分钟）展示问题：分析在不同条件下，苯与溴发生的反应有何不同？条件1：FeBr₃催化条件2：光照学生分组讨论，教师引导分析：条件1：发生苯环上的取代反应，生成溴苯条件2：在光照下，若为苯的同系物，则发生侧链上的取代反应总结：反应条件不同，反应机理和产物也不同，体现了结构与性质的关系六、课堂练习（5分钟）写出苯与溴的取代反应方程式，并注明反应条件。\ce{C6H6+Br2->[FeBr3]C6H5Br+HBr}比较苯与甲苯的性质差异，填写下表：性质苯甲苯原因分析与酸性KMnO₄溶液反应不反应，溶液不褪色反应，溶液褪色甲苯中甲基受苯环影响易被氧化取代反应活性较低较高（邻、对位）甲基使苯环邻、对位氢原子活化氧化反应仅燃烧燃烧、侧链被氧化苯环与侧链相互影响七、板书设计芳香烃↗↘概念及分类苯的同系物↗↘结构性质（通式CₙH₂ₙ₋₆）苯的结构苯的性质↗↖↗↖平面正六边形大π键取代反应加成反应氧化反应（燃烧、不被KMnO₄氧化）八、作业布置完成课后习题中关于芳香烃的部分查阅资料，了解芳香烃在生产生活中的应用及对环境的影响预习下一节内容：芳香烃