資源簡介

第七章　有機化合物
第二節 乙烯與有機高分子材料
第二課時 《烴 有機高分子材料》教學設計
——基于“教、學、評”一體化思路學習“烴和有機高分子”的初步知識
一、教材分析
本節課的教材內容是人教版新教材（2019年6月第一版）必修2第七章“有機化合物”的第二節“乙烯與有機高分子材料”的二級標題《烴》和《有機高分子材料》。知識內容有兩大方面：一是烴的簡介（側重常見的典型的結構特點與分類）。在完成有機化合物開篇內容甲烷和乙烯的教學后，對比烷烴和烯烴的性質，總結它們結構上的特點，對比異同，從結構上對烴（烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等）進行分類。與舊教材相對比，對烷烴的定義稍有不同，舊教材將烷烴定義為飽和鏈烴，新教材將烷烴分為鏈狀烷烴和環狀烷烴。二是介紹常見的有機高分子材料的重要用途。這部分主要介紹了傳統的三大合成材料：塑料、合成纖維和合成橡膠。學生將認識到合成材料無論是在人們的衣、食、住、行，還是在現代工農業生產，或是在某些尖端科學技術領域中都發揮著越來越重要的作用，突顯有機化學和合成有機化合物的社會價值。兩部分內容都強化“結構決定性質，性質決定用途”的基本觀念。課程標準對乙炔和苯的要求比較低，只要求學生了解其基本結構特點，不展開研究它們的性質與科學史話，提供了給學有余力的同學課外研讀與學習的素材。
和舊的人教版將“有機高分子”安排在選修《有機化學》的最后一章相比，新教材對高分子材料的介紹，安排在必修2的有機化學開篇之后的第二節，和第一節的內容很好地銜接起來。依次從“碳原子的成鍵特點——用模型研究結構——烷烴的結構——同系物——同分異構體——烷烴的性質”，到“乙烯的結構——乙烯的性質——烴的結構——烴的分類——甲烷和乙烯性質比較”，再到“天然高分子——合成有機高分子”，形成這樣一條線：“組成——結構——性質——應用——價值”。這種編排，給學習有機化學開了一很好的局。既有宏觀辨識有機物的組成和微觀辨析有機物的結構，又有分類思想的培養，還有實物模型認知和化學用語表征，以及從結構入手比較和推測有機物的性質，最后回到生活中認識合成有機高分子的應用。這樣，自然而然地為學生學習有機化學提供方法和思想保障，讓學生感受合成有機化合物的社會價值，贊賞化學的成就，激勵學生學好有機化學，為個人學業成就和社會發展做出努力。
二、學情分析
初中化學曾簡單介紹過小分子相互連接形成高分子的聚合反應，前一節內容也側重通過化學方程式、結構式和分子結構模型具體展示了化學鍵與有機物的分子結構在聚合反應前后的變化，學生對加成反應和聚合反應的關系有了初步的了解，明白了烷烴分子的結構特點和同分異構體以及鏈節、單體、聚合度等概念，在學習了甲烷和乙烯這兩種飽和烴和不飽和烴的代表物質之后，學生對烴的結構和性質已經有了初步的認識，能更直觀地理解“結構性決定性質”的這一觀念。在此基礎上，本節課再學習烴、飽和烴、不飽和烴等概念，并對常見烴從特征官能團和碳骨架結構兩個視角進行分類，對有機物進行辨識，有利于學生形成科學的分類思想，提高學生在物質結構與物質性質方面的認識水平。
對合成有機高分子材料（如辨認、結構與性能、用途等），高一學生有些陌生度，讓學生從生活中認識幾種常見的高分子材料實物入手，以微型研究性學習方式學習這部分內容更適合。其中的天然橡膠的主要成分聚異戊二烯的結構和前一節課的烯烴加聚構成學習的遞進關系，進一步強化結構決定性質的觀念，有助于理解各種高分子的性能與用途。
三、素養目標
【教學目標】
1. 知道分類法是研究有機化合物的重要方法之一。能從特征官能團和碳骨架兩個視角對烴進行分類，能畫出烴的分類樹狀圖。
2.知道結構模型是研究有機物性質的重要方法之一。能搭建烷烴代表物（甲烷）、烯烴代表物（乙烯）、炔烴代表物（乙炔）的球棍模型，能寫出它們的分子式、電子式、結構式。能對比分子結構，分析甲烷和乙烯的化學性質差異。
3. 能列舉幾種重要的合成有機高分子的日常應用，知道合成新物質是有機化學研究價值的重要體現，知道合成有機高分子使我們的生活更美好，贊賞化學成就。
【評價目標】
1.通過對烴的分類探討，診斷并發展學生以問題意識為特點的創新精神，加深對有機物結構的模型構建和符號表征的理解
2.通過對“結構決定性質”的思想應用，診斷并發展學生分析推理能力和概念歸納運用能力。
3.通過對有機高分子在生活中的應用討論，診斷并發展學生認同化學科學以及有機高分子的社會價值。
四、教學重點、難點
1.教學重點 從宏觀上認識烴的組成，從微觀結構上對烴進行分類，構建甲烷、乙烯、乙炔的結構模型并使用符號表征
2.教學難點 苯環的結構，合成天然橡膠結構的辨認
五、教學方法
1. 采用問題驅動，進行對比探究
2. 微型研究性學習
六、教學設計思路
基于前面對烷烴同系物和乙烯的初步知識的了解，先布置學生任務，結合教材研讀，對教材中的相關內容提出問題，在分析給出的一系列有機物的組成和結構的基礎上，找到異同，選擇視角進行分類，培養學生的問題意識和創新精神。從微觀結構上進行探析，解決問題，突破苯環結構難點，會用樹狀圖和結構式、電子式、球棍模型等方式（或化學用語）對研究對象進行表征。接下來，運用“結構決定性質”的思想，對比分析甲烷和乙烯的性質不同之處，培養“證據推理和模型認知”等核心素養。有機高分子材料的學習，以“塑料”、“橡膠”、“纖維”三個選題開展微型研究性學習，三個小組內分工協作，課外準備，課內答辯交流，接受同學和老師的質疑，使全體同學對合成有機高分子不同方面有所了解，悄然將學生情結融入對化學創造美好生活的贊賞中。最后由老師總結提高突破天然橡膠結構與性質這個難點，強化物質結構與性質的關系。
七、教學流程
八、教學過程
環節 教師活動 學生活動
環節一： 探究結構，樹狀分類 1．提供多種烴的有機物分子式、結構簡式，布置任務（一），巡查指導。 首先介紹有機物所有的元素和烴的概念。接著展示常見的多種烴的分子式和結構簡式，讓學生分析碳原子間的成鍵方式碳骨架結構特點和官能團（或特殊原子團）的結構，嘗試給烴分類，畫出樹狀圖。 2．評價、診斷學生以問題意識為特點的創新精神（以有機物結構中官能團和碳骨架為視角，構建樹狀分類圖）。 結合學生課堂對問題的口頭回答和書寫，展示部分學生的書寫，對學生的任務完成情況及時給予評價和指導提升。 1．了解烴的概念后，認真觀察分析多種烴的碳原子連接方式 和特殊原子團結構， 嘗試給烴分類，畫出樹狀圖。 2. 與同桌（或全班）相互交流樹狀圖。
環節二： 符號表征，模型認知 3．提出問題，布置作務（二），巡查指導 （1）以提供的模具用品（或自找的橡皮泥、黏土、泡沫、牙簽等）搭建甲烷、乙烯和乙炔球棍模型，進一步認識烴分子結構，同時完成填表。 （2）什么是芳香烴？苯的結構簡式是習慣寫法？有碳碳雙鍵性質嗎？現代價鍵理論關于苯的結構簡式是怎樣的？ 4．講評。診斷與提高學生模型認知水平和符號表征的科學規范水平。 3. 搭建甲烷、乙烯和乙炔球棍模型。完成填表。與同桌（或全班）相互交流模型和互評填表。 4.了解芳香烴的結構特點。
環節三： 證據推理，性質比較 5．提出問題，布置任務（三），組織交流 （1） 比較CH4、CH2=CH2的化學性質，并分析其化學性質與二者結構的關系。 （2）乙炔是甲烷或乙烯的同系物嗎？為什么？ 6．對“結構決定性質”的思想應用，診斷并發展學生分析推理能力和概念歸納運用能力。 5.完成表格問題的回答。 6.強化同系物的概念
環節四： 分組研究，交流研討 7．提出問題，布置任務（三） 分成三個小組，組內分工協作，課外準備，以“塑料”、“橡膠”、“纖維”三個選題開展微型研究性學習，課內答辯交流。 8．老師總結提高。突破天然橡膠結構與性質這個難點，強化物質結構與性質的關系。診斷和發展學生對化學科學以及有機高分子價值社會認同。 7. 三個小組組內分工協作，課外準備。 8. 課內答辯交流，接受同學和老師的質疑。
九、板書設計
鏈狀烷烴 如甲烷、乙烷、丙烷
飽和烴
（烷烴） 環狀烷烴 如環丁烷、環己烷、苯
烴
（CxHy） 烯烴 如乙烯、丙烯 （官能團 ）
不飽和烴 炔烴 如乙炔 (官能團-C≡C-)
芳香烴 如苯、甲苯 (含有特殊的環——苯環)
天然高分子（如棉花、羊毛、蠶絲、麻、天然橡膠）
有機高分子材料
塑料
合成有機高分子 合成橡膠
合成纖維
十、課堂測評
1.下列有關烴的說法正確的是(　　)
A.烴分子中除了含碳和氫之外，還可能含其他元素，如CH3Cl
B.根據烴分子中碳的骨架的不同，可把烴分為飽和烴和不飽和烴
C.苯是最簡單的芳香烴，結構簡式寫為，只是習慣寫法，其結構中沒有碳碳雙鍵
D. 分子中含有苯環的有機物都是芳香烴
2. 已知丙烷和甲烷互為同系物，下列有關丙烷的說法錯誤的是(　　)
A.丙烷屬于飽和烴
B.丙烷能使酸性KMnO4溶液褪色
C.丙烷和氯氣在光照條件下可發生取代反應
D.丙烷分子中3個碳原子不在同一直線上
3.已知丙烯（CH3CH=CH2）和乙烯是同系物，下列有關丙烯的說法錯誤的是
A. 丙烯能發生加聚反應，生成CH2CH2CH2
B.丙烯能使溴水或溴的四氯化碳化碳溶液褪色，發生加反應
C. 丙烯是不飽和烴，也是鏈狀烴
D.聚乙烯和聚丙烯都是生產塑料的合成樹脂，成品無毒，耐化學腐蝕，可制成日常用品。
4. 下列化學用語正確的是
A.乙烯的結構式 CH2=CH2 B.乙炔的電子式H:C::C:H
C.正十一烷結構簡式 CH3(CH2)9CH3 D.甲烷的空間填充模型
5.人們在日常生活中大量使用各種高分子材料，下列說法中正確的是(　　)
A.常見的塑料、橡膠、纖維材料等都易溶于水
B.羊毛、聚氯乙烯纖維、順丁橡膠、有機玻璃都是合成高分子化合物
C.涂料是一類含有機高分子的混合物液或粉末，能在物體表面形成附著堅固的涂膜，油漆是一種常見的涂料。
D.聚氯乙烯塑料、聚乙烯塑料不會造成“白色污染”
題號 答案 1 （C） 2 （B） 3 （A） 4 （C） 5 （C）
質量 水平 L1 L2 L3 L1 L1 L2 L2 L2 L4 L2 L2 L2 L2 L4 L1 L2 L2 L1 L1 L4
SOLO U M R U U M M M E M M M M E U M M U U E
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