必修II第三章《有机化合物》教材解析.docx
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必修II第三章《有机化合物》教材解析
必修II第三章《有机化合物》教材解读
一、课标内容和教材的关系
第三章教材内容
第一节最简单的有机化合物——甲烷
第二节来自石油和煤的两种基本化工原料
第三节生活中两种常见的有机物
第四节基本营养物质
第二节化学反应的速率与限度
主题3化学与可持续发展
1.认识化石燃料综合利用的意义,了解甲烷、乙烯、苯等的主要性质,认识乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。
2.知道乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质,认识其在日常生活中的应用。
3.通过简单实例了解常见高分子材料的合成反应,能举例说明高分子材料在生活等领域中的应用。
1.
二、本章在教材中所处的地位和作用
必修化学中有机化学的内容,是以典型有机物的学习为切入点,让学生在初中有机物常识的基础上,能进一步从结构的角度,加深对有机物和有机化学的整体认识。
同时由于还有一个《有机化学基础》的选修模块,共同必修的有机化学内容就具有了双重功能。
一方面,为满足公民基本科学素养的要求,提供有机化学中最基本的核心知识,使学生从熟悉的有机化合物入手,了解有机化学研究的对象、目的、内容和方法,认识有机化学已渗透到生活的各个方面,能用所学的内容,解释和说明一些常见的生活现象和物质用途;另一方面,要为进一步学习有机化学的学生,打好最基本的知识基础,帮助他们了解有机化学的主要研究方法,激发他们进一步学习的欲望。
三、本章内部结构关系
1.本章的内容结构可以看成是基础有机化学的缩影或概貌,可表示如下:
这些典型代表物,基本涵盖了基础有机化学的各类物质,以期使学生能从中了解有机化学的概貌。
为了帮助学生认识典型物质的有关反应、结构、性质与用途等知识,教材采用了从科学探究或生活实际经验入手,充分利用实验研究物质的性质与反应,再从结构角度深化认识。
如:
甲烷、乙烯的研究,乙醇结构的研究,糖和蛋白质的鉴定等,都采用了较为灵活的引入方式。
同时特别注意,动手做模型,写结构式、电子式、化学方程式;不分学生实验和演示实验,促使学生积极地参与到教学过程中来。
2、知识点及要求
了解甲烷、乙烯、苯的主要化学性质及化工生产中的作用,了解乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质。
重点认识典型的化学反应(取代、加成)的特点。
通过对典型有机物分子结构的认识,体会分子结构的特点对性质的影响在有机化学中的重要性。
结合生活经验和化学实验,加深认识一些物质对于人类日常生活,身体健康的重要性。
通过对集中典型有机物结构和性质的学习,感受有机化学和无机化学的区别和联系,初步学会研究有机物的思维方式和思路,形成对有机化学的学习兴趣。
总之,本章教学中应该主要把握以下三点:
(1).教材的起点低,强调知识与应用的融合,以具体典型物质的主要性质为主;
(2).注意不要随意扩充内容和难度,人为增加学生的学习障碍;
(3).尽量从实验或学生已有的生活背景知识出发组织或设计教学,激发学习兴趣,使学生感到有机化学就在他们的实际生活之中。
四、本章相关内容的新旧对比分析
1、新旧课程标准的对比
新课程标准内容
现行课程标准内容
3.认识化石燃料综合利用的意义,了解甲烷、乙烯、苯等的主要性质,认识乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。
查阅资料:
利用石油裂解产物乙烯制取重要的化工产品。
理解和应用甲烷、乙烯、苯、乙炔的主要性质。
掌握乙烯的实验室制法。
了解石油的分馏、裂化、裂解及产品的利用。
煤的干馏和综合利用。
2.知道乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质,认识其在日常生活中的应用。
实验探究:
乙烯、乙醇、乙酸的主要化学性质;设计由乙烯制备乙酸的合成路线实验;尿液中葡萄糖的检测;淀粉的水解和水解产物的检验。
理解掌握乙醇、苯酚、乙醛、乙酸的只要性质。
了解醇类、羧酸的概念、了解酯的水解。
知道糖类(分类及水解)、油脂(氢化及水解)、蛋白质(盐析、变性、水解)的组成和主要性质。
3.通过简单实例了解常见高分子材料的合成反应,能举例说明高分子材料在生活等领域中的应用。
了解常见高分子材料的合成反应,能举例说明高分子材料在生活等领域中的应用。
2、新旧教材内容的对比
从新教材的篇幅内容上看,精简了以下内容:
(1)烷烃的命名。
(2)乙烯的实验室制法、乙炔的性质。
(3)乙醇的消去反应、苯酚的性质。
(4)乙醛和甲醛的性质。
(5)蛋白质的盐析和变性。
(6)对蔗糖、麦芽糖和油脂的结构要求降低了要求。
(7)对淀粉、纤维素、油脂的水解降低了要求。
五、内容的选择与呈现
1.根据课程标准及学时要求,有机化合物没有完全考虑有机化学本身的内在逻辑体系,主要还是选取典型代表物,介绍其基本的结构、主要性质和在生产、生活中的应用,如甲烷、乙烯制品、酒、醋、糖、油脂、蛋白质等都是与生活联系密切的物质,是学生每天都能看到、听到、触摸到的常见有机物,由于选点不远离学生的生活,使学生感到亲切、有熟悉感,增加了学习的兴趣与热情。
教材中较少涉及类的概念和他们的性质,比如,烯烃、芳香烃、醇类、羧酸都没有介绍;只是为了给出同系物和同分异构体的概念,简单介绍了烷烃的结构特点和主要性质,没有涉及烷烃的系统命名等。
教材的内容特别强调从实验、学生生活实际、已有知识出发,组织不同的内容,尽力渗透结构的观点,使之与初中教材相衔接,并体现知识的螺旋上升和逐步提高的观点。
2.教材特别注意克服原有教材中有机化学逻辑结构的思维定势,不盲目扩充每一代表物的性质和内容,尽量不涉及类的性质;根据物质结构的初步知识,从结构角度适当深化学生对甲烷、乙醇、乙酸的认识,建立有机物"(组成)结构;性质;用途"的认识关系,使学生了解学习和研究有机化合物的一般思维方法,形成一定的分析解决问题能力。
3.这些有机物基本包括基础有机化学中各类物质的典型代表物,为了学生能从中了解有机化学的概貌,认识典型物质、反应、结构、性质与用途等知识,教材采用了从科学探究或生活实际入手,充分利用实验研究物质的性质与反应,帮助学生从结构的角度深化认识。
如:
甲烷、乙烯的研究,乙醇结构的研究、糖和蛋白质的鉴定等,都采用了较为灵活的引入方式;同时注意让学生参与到教学过程中,学生动手做模型、写结构式、电子式、化学方程式;不分学生实验和演示实验,采用学生熟悉的材料做实验等编写方式,力求在教材呈现方式上,有所变化。
4.为了帮助学生理解内容,教材增加了章图、结构模型、实验实录图、实物图片等多种辅助形式,丰富了教材内容,提高了教材的可读性和趣味性。
六.教学过程
第一节最简单的有机化合物——甲烷(2个课时)
【三维目标】
1、知识与技能:
(1)了解甲烷的主要性质及其在化工上的应用,重点认识取代反应的特点;
(2)了解烷烃的性质、通式、命名规律等。
2、过程与方法:
引导学生学会运用观察、实验、比较、归纳等学习方法,通过对甲烷分子结构的学习,了解有机物分子结构特点对性质的影响,初步培养学生的空间想象能力。
3、情感态度与价值观:
让学生在探究学习中感受化学与社会、生活的紧密联系,关注与化学相关的社会问题,培养学生的安全意识,渗透科学具有两面性的辩证唯物主义观点。
【教学重点】甲烷的结构特点和甲烷的取代反应;同分异构和同系物。
【教学难点】使学生建立有机物立体结构模型,从化学键的层面认识甲烷的结构和性质。
【教学流程设计】
设计一:
第一课时(提出问题)甲烷的分子式、电子式、结构式?
→甲烷的结构(探究活动:
制作模型)→烷烃的结构特点和概念→探究活动(烷烃中碳原子的连接方式)→同分异构体和同系物的概念→有机物的成键特点。
第二课时:
推测甲烷的性质→探究实验(甲烷与氯气的反应)→探究活动(动画模拟或者制作模型、书写化学方程式)→取代反应概念。
设计二:
第一课时(提出问题)除了燃烧外甲烷还有那些性质?
→探究实验→甲烷与氯气如何反应?
→甲烷的结构→实践活动(制作模型、书写化学方程式)→取代反应概念。
第二课时:
实践活动(碳原子的可能连接方式)→烷烃、同分异构体和同系物→有机物的成键特点。
两种设计的不同主要体现在从结构出发推测性质再验证性质;还是从探究实验出发归纳性质再上升到结构的问题。
无论运用哪种方法都要充分体现学生的参与意识,注意重点、难点的突出。
第二节来自石油和煤的两种基本化工原料(3课时)
【三维目标】
1、知识与技能
掌握乙烯、苯分子的组成、结构式;理解乙烯以及苯的氧化和加成反应。
2、过程与方法:
通过乙烯和苯分子结构的有序推理过程,培养学生的抽象思维和逻辑思维能力;利用乙烯烷烃之间的比较,培养学生的思辨能力;对乙烯、苯的微观结构有一定的三维想象能力。
3、情感态度与价值观:
通过对乙烯、苯分子结构的推理过程,使学生从中体会到严谨求实的科学态度;通过乙烯和苯用途学习,感受化学学科的对社会生产生活的重要作用;通过分子结构模型,意识到化学世界的外在美。
【教学重点】乙烯的加成反应、苯的取代与加成反应。
让学生通过实验初步了解有机基本反应类型,形成对有机反应特殊性的正确认识,并能从结构上认识其反应特点。
【教学难点】
1、乙烯结构与性质的关系;
2、苯的结构与性质的关系;
3、苯的取代反应与烷烃取代反应的区别。
【教学流程设计】
设计一:
(第一课时)情景创建(投影资料、展示实践活动成果)→引出乙烯→给出分子式→实践活动(用球棍模型制作乙烯的分子空间结构)→得出乙烯分子结构的特点(书写结构式、结构简式)→提出问题:
这样的结构有什么特殊的性质→实验探究→小结乙烯的性质、对比与烷烃性质的区别→加成反应概念、与取代反应的区别。
设计二:
(第一课时)提出问题(播放乙烯工业的发展、各种乙烯制品)→探究实验→得出乙烯的性质跟烷烃不同,回归到结构也不相同→给出分子式推导出结构,比较与烷烃结构的差异→对比性质上的不同→加成反应、加成反应与取代反应的区别。
设计三:
(第二课时)给出苯的分子式→提出问题(可能的结构是什么?
)→探究活动(根据已学的有机物的结构推测苯的结构)→探究实验(与酸性高锰酸钾溶液和溴水的反应)→分析与烷烃、乙烯性质的差异→给出实际的结构→用多媒体演示苯的性质→得出苯容易取代难加成。
上述设计的流程不外乎从结构推测性质再实验验证性质或者从实验探究出性质再推导结构。
无论哪种方法都有利弊,要根据实际情况决定,并能有自己的创新。
第三节生活中两种常见的有机物(2课时)
【三维目标】
1、知识与技能:
(1)结合生活经验和化学实验,了解乙醇、乙酸的组成和主要性质,加深认识这些物质对于人类日常生活、身体健康的重要性;
(2)通过对典型的烃的衍生物结构的认识,初步体会有机物分子结构的特点以及对性质和用途的影响。
2、过程与方法:
(1)从乙醇、乙酸的组成、结构和性质出发,认识官能团对有机物性质的重要影响,建立“组成——性质——用途”的有机物学习模式;
(2)由教师提供真实的问题情景,让学生充分应用所学的知识来解决问题,掌握探究性学习的方法,提高自主学习能力和基本化学实验技能。
3、情感态度与价值观
(1)通过对典型有机化合物应用于生产、生活实践的教学,培养学生关注生活、关注社会的情操,意识到化学知识可以帮助我们认识并改变世界;
(2)通过对探究性实验的设计和实施,通过活动与探究、交流与讨论,让学生感受学习化学的乐趣,体验科学探究的艰辛与喜悦。
【教学重点】官能团的概念,乙醇、乙酸的组成,乙醇的取代反应与氧化反应,乙酸的酸性和酯化反应。
【教学难点】使学生建立乙醇和乙酸分子的立体结构模型,并能从结构角度初步认识乙醇的氧化、乙酸的酯化两个重要反应。
【教学流程设计】
设计一:
(第一课时)设计问题,展示实物(引出乙醇的物理性质)→探究实验(金属钠分别与水、乙醇反应)→动画分析反应原理(乙醇分子的结构、关键指出断键位置和氢原子的活性)→小结→探究实验乙醇的氧化→动画分析氧化原理,断键位置→讨论小结官能团的性质对化合物的影响。
设计二:
(第一课时)回忆乙醇分子的组成→探究实践(讨论乙醇分子中原子的连接情况,提出可能的假设)→讨论所提出的假设结构的相同点和不同点→实验验证乙醇和钠的反应、乙醇的氧化→从断键的方式探讨乙醇分子的结构。
→总结乙醇的结构性质。
上述设计的各有特点,都突出学生的自主学习的能力,但对于学生程度一般的学校建议采用设计一,设计二的假设法对学生要求比较高,特别是基础知识和综合素质,否则达不到预期的效果。
设计三:
(第二课时)回忆初中有关乙酸的内容,展示醋和乙酸样品,归纳物理性质→小组讨论乙酸的酸性→探究实验乙酸的酯化反应→动画模拟实验原理(断键位置)→酯化反应的概念及反应原理→小结官能团在有机物性质的作用→资料阅读乙酸在生活中的用途。
第四节基本营养物质(2课时)
【三维目标】
1、知识与技能:
(1)了解糖类、油脂、蛋白质的组成,了解糖类、油脂的分类;
(2)认识单糖、双糖、多糖的代表物;认识单糖、双糖的同分异构现象;
(3)掌握糖类、油脂和蛋白质的共同性质和特征反应;
(4)掌握葡萄糖、淀粉和蛋白质的鉴别方法;
(5)了解糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的应用。
2、过程与方法:
在第二部分的教学中,通过分组进行采集信息资料和社会调查,分组展示作品,相互交流、评价的过程,激发学生学习化学的兴趣,增强团结互助的合作精神。
3、情感、态度与价值观:
通过查阅资料,了解糖类、油脂和蛋白质对人体健康的重要作用,增强“合理搭配,平衡膳食”的意识,体会化学对人类生产和生活的指导和促进作用。
【教学重点】
1、糖类、油脂和蛋白质组成的特点;
2、糖类、油脂和蛋白质的主要性质。
【教学难点】
1、葡萄糖与弱氧化剂氢氧化铜的反应;
2、油脂的水解反应。
【教学流程设计】
设计一:
(第一课时)放映有关内容的录象,让学生了解糖类、油脂和蛋白质在生产生活中的应用(也可以课前布置学生分组查阅资料,上课时向其他同学介绍)→探究实验糖类蛋白质的特征反应→联系结构组成简单解释某些特征反应→归纳小结。
(第二课时)探究实验,阅读有关水解的材料→列表比较三类物质水解的异同点(反应条件、水解产物等方面)→归纳小结。
设计二:
(第一课时)投影课本的表3,归纳糖类、油脂和蛋白质的组成特点→展示葡萄糖、果糖的结构图片或者模型,分析结构差异和特点→探究实验,总结糖类蛋白质的特征反应。
(第二课时)探究实验蔗糖水解→列表比较各物质水解的异同→采用各种形式对糖类、油脂、蛋白质的性质应用进行认识。
两种设计仍然是殊途同归,无论从什么角度出发都是以学生为本,体现参与意识。
七、本章教学建议
第一节 最简单的有机化合物──甲烷
基本要求
①了解甲烷在自然界存在和日常生活和化工生产中的应用
②认识甲烷分子结构,学会书写甲烷的电子式和结构式
③理解典型的有机反应——取代反应的特点
④能辨认同系物和同分异构体
⑤能运用模型了解碳的成键特征,感受有机物种类繁多的原因。
⑥知道甲烷和烷烃的结构特点、有机物的成键特点。
初步体会有机物分子结构的特点及其对性质的影响。
⑦通过甲烷取代反应的探究,初步学会化学中对有机物进行科学探究的基本思路和方法。
弹性要求
烷烃同分异构体的书写
暂不宜拓展
烷烃的系统命名、有机化合物分子式的确定
第二节来自石油和煤的两种基本化工原料
基本要求
①了解乙烯和苯的来源及它们在化工生产中的作用
②掌握乙烯、苯的结构和主要性质
③通过乙烯和苯的性质实验初步了解有机基本反应类型,认识典型化学反应——加成反应的特点,形成对有机反应特殊性的正确认识,并能从结构上认识其反应特点
④理解有机物的“结构与性质”,形成学习有机化学的思维方法。
⑤认识乙烯和苯的广泛应用,初步学习如何进行理论与实际的联系,体验有机化学知识的学以致用。
弹性要求
烯烃的加聚反应
暂不宜拓展
苯的同系物的性质
第三节生活中两种常见的有机物
基本要求
①理解官能团的概念及官能团对有机物性质的重要影响
②掌握乙醇、乙酸的组成和主要性质
③认识乙醇的氧化、乙酸的酯化两个重要反应。
④认识乙醇、乙酸在日常生活中的应用,体会到有机化学知识与生产生活、环境中的实际问题的密切关系。
弹性要求
酯的水解
发展要求
用实验方法确定的乙醇结构
暂不宜拓展
乙醇的消去反应、醇氧化的原理
第四节基本营养物质
基本要求
①结合生活经验和化学实验,了解糖类、油脂、蛋白质等基本营养物质的组成的特点。
②认识糖类、油脂和蛋白质的主要性质,如葡萄糖与弱氧化剂氢氧化铜的反应、油脂的水解反应等。
③了解糖类、油脂和蛋白质的共同性质与特征反应,理解不同有机物的特点
⑤认识糖类、油脂、蛋白质等基本营养物质对于人类日常生活、身体健康的重要性。
暂不宜拓展
糖类、油脂和蛋白质的组成结构
八、本章综合探究活动的建议安排
第一节最简单的有机化合物-----------甲烷
1、实践活动:
甲烷的模型制作如果有球棍模型效果更好,或者用折叠纸模型的方法。
有关同分异构体可以通过分组实践活动,让学生自己动手用球棍模型制作丁烷或者戊烷的各种可能结构,教师一边观察一边指导、讲解。
这样可以加深学生对空间结构的认识。
2、实验探究:
有条件的学校可以按照教材的要求演示甲烷与氯气的反应,建议注意以下几点:
(1)、注意反应条件的控制对实验结果的影响,从而得出反应发生的重要因素。
从安全的角度出发不建议用点燃镁条获取光源。
(2)、注意引导学生对实验现象的观察。
(3)、教材没有设计尾气处理装置,要事先准备稀的氢氧化钠溶液或者浸湿了氢氧化钠溶液的棉花,以便有效的处理尾气,为学生树立安全环保意识。
没有条件的学校也可以利用播放实验录象再利用多媒体动画模拟实验原理同样能达到很好的效果。
第二节来自石油和煤的两种基本化工原料
一、实践活动:
1、推导乙烯的结构建议提供球棍模型,先让学生制作乙烷的模型然后提出乙烯分子少2个氢原子,那么为了每个碳原子仍满足4个共价键应如何解决呢?
这样可以引起兴趣激发创作欲望并且能直观的展示乙烯分子的空间构型,与乙烷的不同。
2、水果的催熟建议还是进行家庭小实验。
但是要提前3到4天布置,选用不同的水果,上课时分组展示,然后再投影资料说明,这样对乙烯的这种用途有水到渠成的效果。
3、苯的结构推导可以让学生查阅苯分子的发现和苯分子结构发现的过程,让他们从科学家严谨严肃的科学态度和对真理的执着追求中反思自己的学习做人的态度。
二、实验探究:
1、乙烯的制取和性质的实验建议采用录象的形式向学生展出。
因为课程标准(必修)规定乙烯的制法原理不要求掌握,很多学校没有条件完成石蜡油分解制乙烯的实验,而且乙烯与酸性高锰酸钾溶液和溴水的反应的褪色现象很明显,也就无须分组实验了。
这样既节省时间,把时间留在对乙烯的结构推导和与烷烃结构对比上,学生也能通过录象清晰的观察实验现象。
2、苯的取代和加成反应建议采用多媒体动画展示,这样可以降低学生认识的难度。
第三节生活中常见的有机物
1、实践活动:
(1)、可以布置学生设计如何证明家用的醋是酸性的,从而也就复习的酸的性质。
(2)、设计实验证明醋酸比碳酸强。
要求学生设计方案及解释。
2、探究实验:
(1)、乙醇与钠的实验可改为分组实验,采用对比的方法,实验前要提示学生对现象的观察,通过现象可以得出什么结论,进行对比分析总结出有关乙醇的性质及反应原理。
(2)、乙酸的酯化反应现象不明显建议用分组实验或者动画模拟更为直观。
注意在实验过程中对饱和碳酸钠溶液的作用提出思考问题。
第四节基本营养物质
1、实践活动:
对于糖类、油脂和蛋白质的应用可采用专题讲座的形式,分组演讲;或者采用手抄报、黑板报的形式展示。
2、实验探究:
(1)、有条件可以增加银镜反应的实验
(2)、蔗糖水解可以设计成对比实验。
蔗糖溶液直接加新制氢氧化铜;蔗糖溶液加稀硫酸水浴后再加新制氢氧化铜。
比较反应现象,这样更能说明水解生成了葡萄糖。
(3)、可以增加实验习题:
如何证明淀粉开始水解和淀粉已经水解完全。
2008年8月15日
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