資源簡介

第七章《乙烯與有機高分子材料》教學設計
　　一、教材分析
　　“乙烯與有機高分子材料”是人教版化學必修第二冊第七章《有機化合物》第二節內容，是高中有機化學中最基本的核心知識，是學生“結構決定性質”、“性質決定用途”等觀念形成的重要載體。在《普通高中化學課程標準（2017年版）》(以下簡稱“《標準（2017版）》”)必修課程中，“主題4：簡單的有機化合物及應用”對有機化合物的要求為：“知道有機化合物分子是有空間結構的，以乙烯和乙炔為例認識碳原子的成鍵特點，以乙烯和乙炔為例認識有機化合物中的官能團。知道氧化、加成、聚合等有機反應類型。”具體內容包括辨識有機化合物分子中的碳骨架，能描述乙烯和乙炔的分子結構特征，能描述乙烯的主要化學性質及相應性質實驗的現象，能書寫相關的反應方程式，能利用這些物質的主要性質進行鑒別，能列舉合成高分子在生產和生活中的重要作用，能從有機化合物及其性質的角度對有關能源、材料等實際問題進行分析、討論和評價，認識有機化合物的分子結構，以及決定其分類與性質的特征基團，進而認識有機化學反應，實現有機化合物之間的轉化，合成新物質。
　　人教版教材化學必修第二冊中提到， “乙烯是石油化學工業重要的基本原料，通過一系列化學反應，可以從乙烯得到有機高分子材料、藥物等成千上萬種有用的物質。” 從乙烯的用途出發，激發學生的探究欲望。接下來，以乙烯為例詳細地介紹了其結構和性質，進而順利地過渡到介紹“烴”，并完成甲烷、乙烯和乙炔三種烴的分子結構對比認識，最后，常識性介紹“塑料、橡膠和纖維”三大有機高分子材料。本節內容的學習提升了學生的“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念”“證據推理與模型認知”等學科素養。同時，本節內容也將為后續有機化合物的學習打下堅實的基礎。
　　《標準（2017版）》還指出，學生應通過實驗探究和聯系實際的方式學習上述知識。因此，以學生的已有經驗為背景，設計聯系實際、以綜合問題解決為核心任務的教學活動，有助于將上述不同素養進行整合培養，有助于教學目標的高效落實。
　　二、學情分析
　　學習本章第一節《認識有機化合物》之后，學生了解到有機化合物中碳原子之間可以形成單鍵、雙鍵或三鍵，碳原子之間不同的成鍵方式是有機化合物結構多樣性的原因之一。學生基本具備“結構決定性質”的觀念，知道能選擇以甲烷為代表物來推廣學習烷烴的性質，就是因為它們具有相似的結構。這種代表物學習法能否稱之為學習有機化合物行之有效的方法還有待進一步尋找證據。在了解有機化合物通性的基礎上，繼續以乙烯為代表學習其他類別的有機化合物。但是烷烴是飽和烴，而乙烯屬于不飽和烴，二者性質的差異在哪兒，如何尋找證據，如何從微觀解釋這些宏觀實驗現象等等，對學生而言都是嶄新的視角。在難點的突破過程中發展學生的宏觀辨識與微觀探析化學學科素養。
　　因此分析學生的障礙點：
　　1.認識停留在組成層面：只能從組成元素的角度認識簡單的有機物，不能從碳原子的成鍵特點入手分析有機化合物的分子結構，不能真正地從結構角度理解有機化合物的某些化學性質。
　　2.認識停留在孤立層面：了解烷烴的組成和部分化學性質，不了解以乙烯為代表的烯烴類的結構特點和性質，也不能從乙烯的結構和性質類推烯烴的組成通式、結構特點和部分通性。
　　3.認識停留在宏觀層面：雖然從微觀角度認識了甲烷的取代反應，但是從實驗現象微觀分析乙烯的化學性質依然困難重重，從微觀角度分析乙烯的加聚反應幾乎是不可獨立完成的任務。
　　結合上述學生的障礙點和發展點，需要以學生的已有經驗為背景，設計符合其認知發展的教學過程，初步完成從微觀的化學鍵視角探析有機化合物的分子結構，并初步建立有機物的結構決定其性質這一核心觀念。
　　三、教學目標
　　1．以不飽和烴的代表物—乙烯的結構和性質為模型，認知不飽和烴的結構和性質。
　　2．通過認識乙烯與水的加成反應和乙烯的加聚反應，知道合成新物質是有機化學研究價值的重要體現，知道合成高分子材料使我們的生活更美好。
　　3．認識烴的分類方法，知道分類是研究有機化合物的重要方法之一。
　　四、教學重點
　　1．從宏觀和微觀兩個方面研究乙烯的結構決定其性質。
　　2．烴的分類方法
　　五、教學難點
　　乙烯的加成反應和加聚反應的規律。
　　六、教學過程
　　（一）環節一
　　1．創設情境，從實際問題出發，直奔主題。
　　教師引導：[圖片展示]展示生活中琳瑯滿目的乙烯制品，感受用途廣泛的乙烯。
　　學生活動：欣賞圖片，贊嘆琳瑯滿目的乙烯制品。
　　設計意圖：由生活情境引入，容易引起學生興趣，感受化學在生活中的使用價值，體現化學學科的社會價值。
　　（二）環節二
　　1．用類比的學習方法，完成乙烯的組成與結構。
　　教師引導：[問題1] 類比甲烷，推測乙烯的名稱包含哪些化學含義？
　　[問題2]已知乙烯中碳原子和氫原子的個數比為1:2，其相對分子質量為28，你能推知乙烯的分子式嗎？
　　[問題3]和乙烷相比，乙烯分子中少2個氫原子，根據有機化 合物中碳原子的成鍵特點，你能推測乙烯的結構嗎？
　　學生活動：（1）“乙”表示一個分子中含有2個碳原子，“烯”和烷一樣，表示一類有機物。
　　（2）乙烯的分子式為。
　?。?）乙烯分子中含有碳碳雙鍵，碳原子的價鍵沒有全部被氫原子“飽和”。
　　設計意圖：從“乙烯”的命名入手分析，利用烷烴已有的基本功，培養學生簡單的有機物命名原則。利用類比的學習方法，訓練學生從“飽和”到“不飽和”的過渡學習，同時，逐漸向學生滲透有機化合物中組成與結構的關系。訓練學生用化學用語準確表達，讓學生注重定量角度的認識。
　　2．基于對實驗現象的分析，了解乙烯的氧化反應。
　　教師引導：[任務1] 通過乙烯的燃燒和將乙烯通入酸性高錳酸鉀溶液中實驗現象的描述和分析，判斷乙烯發生氧化反應的特點。
　　學生活動：（1）觀察并記錄演示實驗現象。
　?。?）討論分析實驗現象，并根據氧化產物來推知有機化合物發生氧化反應的特點---有機化合物去氫或加氧的反應。
　　設計意圖：通過分析實驗現象培養學生“證據推理”的學科素養，訓練學生關注有機氧化反應（或還原反應）前后氫元素或氧元素的變化。
　　3．基于對實驗現象的分析，從微觀層面探究乙烯的加成反應。
　　教師引導：[任務2]乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色這一宏觀實驗現象背后的微觀解釋。
　　學生活動：（1）描述并記錄實驗現象。
　?。?）閱讀教材68頁，討論這一現象的微觀分析。
　?。?）自主學習加成反應的定義。
　　（4）小組討論完成乙烯與氯氣、氫氣、氯化氫和水的加成反應
　　設計意圖：通過分析實驗現象培養學生“證據推理”的學科素養，訓練學生用化學用語準確表達。將學生思維借用價鍵理論外顯，提升學生宏微結合的學科素養。
　　4．基于對乙烯加成反應的理解，從微觀層面探究乙烯的加成聚合反應。
　　教師引導：[問題4]如果在一定的條件下，多個乙烯分子自身發生加成反應，其產物是什么呢？
　　學生活動：（1）小組討論產物結構特點。
　　（2）閱讀教材68頁，小組討論產物結構。
　?。?）閱讀教材69頁，完成“聚合反應”等相關概念。
　　設計意圖：在學生自主學習或組內討論過程中，促進學生領悟到加聚反應的實質是不飽和鍵的斷裂和相互加成，提升學生自主學習的意識和能力。將學生思維借用價鍵理論外顯，提升學生宏微結合的學科素養。
　　（三）環節三
　　1．根據烴分子中碳原子之間的成鍵方式，對烴進行分類。
　　教師引導：[任務3] 閱讀教材69頁和70頁，根據烴分子中碳原子間成鍵方式，完成對烴的分類。
　　學生活動：（1）閱讀教材69頁和70頁，完成對烴的分類。
　?。?）小組內討論，烴的分類依據，領悟“飽和”和“不飽和”的涵義。
　　設計意圖：在學生自主學習或組內討論過程中，促進學生領悟碳原子的成鍵方法是學習有機化合物的基礎。反思乙烯與甲烷性質的差異根源在于二者結構差異，提升學生的宏微結合及科學探究素養。
　　2．以甲烷、乙烯和乙炔為例，借助球棍模型認識烴的分子結構。
　　教師引導：[任務4]借助球棍模型完成甲烷、乙烯和乙炔的分子結構模型，并用化學用語將這些結構正確地表達出來。
　　學生活動：（1）完成甲烷、乙烯和乙炔的分子結構模型。
　　（2）獨立完成甲烷、乙烯和乙炔的電子式、結構式。
　　（3）小組討論甲烷、乙烯和乙炔中化學鍵類型。
　?。?）描述三者的分子結構特點。
　　設計意圖：在拼插模型的過程中，體會甲烷、乙烯和乙炔的電子式和分子結構特點，并用正確的化學用語表達。同時，將實物模型內化為思維模型，很好地發展了學生的模型認知。
　?。ㄋ模┉h節四
　　1．利用教材和網絡了解有機高分子材料的種類和用途。
　　教師引導：[任務5] 利用教材和網絡了解有機高分子材料的種類和用途。
　　學生活動：（1）看書或上網查閱資料，整理有機高分子材料的種類和用途
　?。?）小組匯報組內整理的資料。
　　設計意圖：讓學生自主地完成有機高分子材料的種類和用途的學習，體會化學學科的社會價值，提升對化學學習的興趣和探究欲望。
　　七、板書設計

展開更多......

收起↑