人教版高中化学选修五《有机化学基础》教案全套(65页)
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人教版高中化学选修五《有机化学基础》教案全套(65页)

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资料简介
人教版高中化学选修 5《有机化学基础》精品教学设计 第一章 认识有机化合物 第一节 有机化合物的分类 教学目标 【知识与技能】 1、了解有机化合物的分类方法,认识一些重要的官能团。 2、掌握有机化合物的分类依据和原则。 【过程与方法】 根据生活中常见的分类方法,认识有机化合物分类的必要性。利用投影、动画、 多媒体等教学手段,演示有机化合物的结构简式和分子模型,掌握有机化合物结构的 相似性。 【情感、态度与价值观】 通过对有机化合物分类的学习,体会分类思想在科学研究中的重要意义。 教学重点: 认识常见的官能团;有机化合物的分类方法 教学难点: 认识常见的官能团,按官能团对有机化合物进行分类 教学过程 【引入】师:通过高一的学习,我们知道有机物就是有机化合物的简称,最初有机物是 指有生机的物质,如油脂、糖类和蛋白质等,它们是从动、植物体中得到的,直到 1828 年, 德国科学家维勒偶然发现由典型的无机化合物氰酸铵通过加热可以直接转变为动植物排泄 物——尿素的实验事实,从而使有机物的概念受到了冲击,引出了现代有机物的概念——世 界上绝大多数含碳的化合物。有机物自身有着特定的化学组成和结构,导致了其在物理性质 和化学性质上的特殊性。研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学叫有机化 学。 我们先来了解有机物的分类。 【板书】第一章 认识有机化合物 第一节 有机化合物的分类 师:有机物从结构上有两种分类方法:一是按照构成有机物分子的碳的骨架来分类;二 是按反映有机物特性的特定原子团来分类。 【板书】一、按碳的骨架分类 链状化合物(如 CH3-CH2-CH2-CH2-CH3) 有机化合物 脂环化合物(如 ) 环状化合物 芳香化合物(如 ) 【板书】二、按官能团分类 表 1-1 有机物的主要类别、官能团和典型代表物 类别 官能团 典型代表物的名称和结构简式 烷烃 ———— 甲烷 CH4 烯烃 双键 乙烯 CH2=CH2 炔烃 —C≡C— 三键 乙炔 CH≡CH 芳香烃 ———— 苯 卤代烃 —X(X 表示卤素原子) 溴乙烷 CH3CH2Br 醇 —OH 羟基 乙醇 CH3CH2OH 酚 —OH 羟基 苯酚 醚 醚键 乙醚 CH3CH2OCH2CH3 醛 醛基 乙醛 酮 羰基 丙酮 羧酸 羧基 乙酸 酯 酯基 乙酸乙酯 【随堂练习】按官能团的不同可以对有机物进行分类,你能指出下列有机物的类别吗? 【小结】本节课我们要掌握的重点就是认识常见的官能团,能按官能团对有机化合物进 行分类。 第二节 有机化合物的结构特点 教学目标 【知识与技能】 1、掌握有机物的成键特点,同分异构现象。 2、掌握有机物同分异构体的书写。 【过程与方法】 用球棍模型制作 C3H6、C4H8、C2H6O 的分之模型,找出有机物的同分异构。强化 同分异构体的书写,应考虑几种异构形式——碳链异构、位置异构、官能团异构,强 化同分异构体的书写练习。 【情感、态度与价值观】 通过同分异构体的书写练习,培养思维的有序性、逻辑性、严谨性。 教学重点 有机化合物的成键特点;有机化合物的同分异构现象。 教学难点 有机化合物同分异构体的书写。 教学过程 第一课时 一.有机物中碳原子的成键特点与简单有机分子的空间构型 教学活动教学内容 教学 环节 教师活动 学生活动 设计意图 —— 引入 有机物种类繁多,有很多 有机物的分子组成相同, 但性质却有很大差异,为 什么? 结构决定性质,结构 不同,性质不同。 明 确 研 究 有 机物的思路: 组 成 —结 构 —性质。 有机分子的 结构是三维 的 设置 情景 多媒体播放化学史话:有 机化合物的三维结构。思 考:为什么范特霍夫和勒 贝尔提出的立体化学理论 能解决困扰 19 世纪化学 家的难题? 思考、回答 激 发 学 生 兴 趣,同时让学 生 认 识 到 人 们 对 事 物 的 认 识 是 逐 渐 深入的。 有机物中碳 原子的成键 特点 交流 与讨 论 指导学生搭建甲烷、乙烯、 乙炔、苯等有机物的球棍 模型并进行交流与讨论。 讨论:碳原子最外层 中子数是多少?怎样 才能达到 8 电子稳定 结构?碳原子的成键 方式有哪些?碳原子 的价键总数是多少? 什么叫单键、双键、 叁键?什么叫不饱和 碳原子? 通 过 观 察 讨 论,让学生在 探 究 中 认 识 有 机 物 中 碳 原 子 的 成 键 特点。 有机物中碳 原子的成键 特点 归纳 板书 有机物中碳原子的成键特 征:1、碳原子含有 4 个价 电子,易跟多种原子形成 共价键。 师生共同小结。 通过归纳,帮 助 学 生 理 清 思路。 2、易形成单键、双键、叁 键、碳链、碳环等多种复 杂结构单元。 3、碳原子价键总数为 4。 不饱和碳原子:是指连接 双键、叁键或在苯环上的 碳原子(所连原子的数目 少于 4)。 简单有机分 子的空间结 构及 碳原子的成 键方式与分 子空间构型 的关系 观察 与思 考 观察甲烷、乙烯、 乙炔、 苯等有机物的球棍模型, 思考碳原子的成键方式与 分子的空间构型、键角有 什么关系? 分别用一个甲基取代以上 模型中的一个氢原子,甲 基中的碳原子与原结构有 什么关系? 分组、动手搭建球棍 模型。填 P19 表 2-1 并思考:碳原子的成 键方式与键角、分子 的空间构型间有什么 关系? 从 二 维 到 三 维,切身体会 有 机 分 子 的 立体结构。归 纳 碳 原 子 成 键 方 式 与 空 间 构 型 的 关 系。 碳原子的成 键方式与分 子空间构型 的关系 归纳 分析 —C— —C= 四面体型 平面型 =C= —C≡ 直线型 直线型 平 面型 默记 理清思路 分子空间构 型 迁移 应用 观察以下有机物结构: CH3 CH2CH3 (1) C = C H H (2) H--C≡C--CH2CH3 (3) —C≡C—CH=CF2、 思考:(1)最多有几 个碳原子共面?(2) 最多有几个碳原子共 线?(3)有几个不 饱和碳原子? 应用巩固 杂化轨道与 有机化合物 空间形状 观看 动画 轨道播放杂化的动画过程, 碳原子成键过程及分子的 空间构型。 观看、思考 激发兴趣,帮 助学生自学, 有 助 于 认 识 立体异构。 碳原子的成 键特征与有 机分子的空 间构型 整理 与归 纳 1、有机物中常见的共价键: C-C、C=C、C≡C、C-H、 C-O、C-X、C=O、C≡N、 C-N、苯环 2、碳原子价键总数为4 (单键、双键和叁键的价 师生共同整理归纳 整理归纳 键数分别为1、2和3)。 3、双键中有一个键较易断 裂,叁键中有两个键较易 断裂。 4、不饱和碳原子是指连接 双键、叁键或在苯环上的 碳原子(所连原子的数目 少于4)。 5、分子的空间构型: (1)四面体:CH4、CH3CI、 CCI4 (2)平面型:CH2=CH2、 苯 (3)直线型:CH≡CH 学业评价 迁移 应用 展示幻灯片:课堂练习 学生练习 巩固 —— 作业 习题 P28,1、2 学生课后完成 检 查 学 生 课 堂掌握情况 第二课时 [思考回忆]同系物、同分异构体的定义?(学生思考回答,老师板书) [板书] 二、有机化合物的同分异构现象、同分异构体的含义 同分异构体现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构现象,叫做同分异构体现 象。 同分异构体:分子式相同, 结构不同的化合物互称为同分异构体。 (同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个 CH2 原子团的物质互称为同系物。) [知识导航 1] 引导学生再从同系物和同分异构体的定义出发小结上述 2 答案,从中得出对“同分异构” 的理解: (1)“同分”—— 相同分子式 (2)“异构”——结构不同 分子中原子的排列顺序或结合方式不同、性质不同。 (“异构”可以是象上述②与③是碳链异构,也可以是像⑥与⑦是官能团异构) “同系物”的理解:(1)结构相似——— 一定是属于同一类物质; (2)分子组成上相差一个或若干个 CH2 原子团—— 分子式不同 [学生自主学习,完成《自我检测 1》] 《自我检测 1》 下列五种有机物中, 互为同分异构体; 互为同一物质; 互为同系物。 CH3 ︱ CH3-C=CH-CH3 CH3-CH=C︱ CH3 CH3 ︱ ① ② ③ ④ CH2=CH-CH3 ⑤ CH2=CH-CH=CH2 [知识导航 2] (1)由①和②是同分异构体,得出“异构”还可以是位置异构; (2)②和③互为同一物质,巩固烯烃的命名法; (3)由①和④是同系物,但与⑤不算同系物,深化对“同系物”概念中“结构相似”的含 义理解。(不仅要含官能团相同,且官能团的数目也要相同。) (4)归纳有机物中同分异构体的类型;由此揭示出,有机物的同分异构现象产生的本质原 因是什么?(同分异现象是由于组成有机化合物分子中的原子具有不同的结合顺序和结合 方式产生的,这也是有机化合物数量庞大的原因之一。除此之外的其他同分异构现象,如顺 反异构、对映异构将分别在后续章节中介绍。) [板书] 二、同分异构体的类型和判断方法 1.同分异构体的类型: a.碳链异构:指碳原子的连接次序不同引 起的异构 b.官能团异构:官能团不同引起的异构 c.位置异构:官能团的位置不同引起的异 构 [小组讨论]通过以上的学习,你觉得有哪些方法能够判断同分异构体? [小结]抓“同分”——先写出其分子式(可先数碳原子数,看是否相同,若同,则再看其它 原子的数目……) 看是否“异构”—— 能直接判断是碳链异构、官能团异构或位置异构则最好,若不 能直接判断,那还可以通过给该有机物命名来判断。那么,如何判断“同系物”呢?(学生 很容易就能类比得出) [板书] 2.同分异构体的判断方法 [课堂练习投影]——巩固和反馈学生对同分异构体判断方法的掌握情况,并复习巩固“四同” 的区别。 1)下列各组物质分别是什么关系? ①CH4 与 CH3CH3 ②正丁烷与异丁烷 ③金刚石与石墨 ④O2 与 O3 ⑤ H 与 H 2)下列各组物质中,哪些属于同分异构体,是同分异构体的属于何种异构? ① CH3COOH 和 HCOOCH3 ② CH3CH2CHO 和 CH3COCH3 1 1 2 1 CH3-CH-CH=CH2 ︱ CH3 ③ CH3CH2CH2OH 和 CH3CH2OCH3 ④1-丙醇和 2-丙 醇 ⑤ 和 CH3-CH2-CH2-CH3 [知识导航 3] ——《投影戊烷的三种同分异构体》 启发学生从支链的多少,猜测该有机物反应的难易,从而猜 测其沸点的高低。(然后老师投影戊烷的三种同分异构体实验测 得的沸点。) [板书] 三、同分异构体的性质差异 带有支链越多的同分异构体,沸点越低。 [学生自主学习,完成以下练习] 《自我检测 3——课本 P12 2、3、5 题》 第三课时 [问题导入] 我们知道了有机物的同分异构现象,那么,请同学们想想,该如何书写已知分子式的有机物 的同分异构体,才能不会出现重复或缺漏?如何检验同分异构体的书写是否重复?你能写出 己烷(C6H14)的结构简式吗?(课本 P10 《学与问》) [学生活动]书写 C6H14 的同分异构。 [教师]评价学生书写同分异构的情况。 [板书] 四、如何书写同分异构体 1.书写规则——四句话: 主链由长到短;支链由整到散; 支链或官能团位置由中到边; 排布对、邻、间。 (注:①支链是甲基则不能放 1 号碳原子上;若支链是乙基则不能放 1 和 2 号碳原子上,依 次类推。②可以画对称轴,对称点是相同的。) 2.几种常见烷烃的同分异构体数目: 丁烷:2 种 ;戊烷:3 种 ;己烷:5 种 ;庚烷:9 种 [堂上练习投影] 下列碳链中双键的位置可能有____种。 [知识拓展] 1.你能写出 C3H6 的同分异构体吗? 2.提示学生同分异构体暂时学过有三种类型,你再试试写出丁醇的同分异构体?①按位置异 构书写;②按碳链异构书写;) 3.若题目让你写出 C4H10O 的同分异构体,你能写出多少种?这跟上述第 2 题答案相同吗? (提示:还需 ③按官能团异构书写。) CH3-CH-CH3 CH3 C-C-C—C ︱ C [知识导航 5] (1)大家已知道碳原子的成键特点,那么,利用你手中的球棍模型,把甲烷的结构拼凑出 来。 二氯甲烷可表示为 它们是否属于同种物质? (是,培养学生的空间想象能力) (2)那,二氯乙烷有没有同分异构体?你再拼凑一下。 [板书] 注意:二氯甲烷没有同分异构体,它的结构只有 1 种。 [指导学生阅读课文 P11 的《科学史话》] 注:此处让学生初步了解形成甲烷分子的 sp3 杂化轨道 疑问:是否要求介绍何时为 sp3 杂化? [知识导航 6] 有机物的组成、结构表示方法有结构式、结构简式,还有“键线式”,简介“键线式” 的含义。 [板书] 五、键线式的含义(课本 P10《资料卡片》) [自我检测 3] 写出以下键线式所表示的有机物的结构式和结构简式以及分子式。 ; ; ; [小结本节课知识要点] [自我检测 4](投影) 1.烷烃 C5H12 的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,试写出这种异构体的结构简式 。(课本 P12、5 ) 2.分子式为 C6H14 的烷烃在结构式中含有 3 个甲基的同分异构体有( )个 (A)2 个 (B)3 个 (C)4 个 (D)5 个 3.经测定,某有机物分子中含 2 个 —CH3 ,2 个 —CH2— ;一个 —CH— ;一个 Cl 。试 写出这种有机物的同分异构体的结构简式: OH 第三节 有机化合物的命名 教学目标 【知识与技能】 1、了解有机化合物的习惯命名法。 2、掌握有机化合物的系统命名法,理解并灵活运用系统命名法的几个原则。 【过程与方法】 通过观察有机物分子模型、有机物结构式,掌握烷烃、烯烃、炔烃、苯及苯的同 系物同分异构体的书写及命名。 【情感、态度与价值观】 通过练习书写丙烷 CH3CH2CH3 分子失去一个氢原子后形成的两种不同烃基的结构 简式。体会有机物分子中碳原子数目越多,结构会越复杂,同分异构体数目也越多。 体会习惯命名法在应用中的局限性,激发学习系统命名法的热情。 教学重点 掌握有机化合物的系统命名法 教学难点 烃类化合物的系统命名 教学过程 第一课时 教师活动 学生活动 设计意图 【引入新课】引导学生回顾复 习烷烃的习惯命名方法,结合同 分异构体说明烷烃的这种命名 方式有什么缺陷? 回顾、归纳,回答问题; 积极思考,联系新旧知识 从学生已知的知识入手, 思考为什么要掌握系统 命名法。 自学:什么是“烃基”、“烷 基”? 思考:“基”和“根”有什么区 别? 学生看书、查阅辅助资料, 了解问题。 通过自学学习新的概念。 归纳一价烷基的通式并写出 -C3H7、-C4H9 的同分异构体。 思考归纳,讨论书写。 了解烷与烷基在结构上 的区别,学会正确表达烷 基结构 投影一个烷烃的结构简式,指导 学生自学归纳烷烃的系统命名 法的步骤,小组代表进行表述, 其他成员互为补充。 自学讨论,归纳。 培养学生的自学能力和 归纳能力以及合作学习 的精神。 投影几个烷烃的结构简式,小组 之间竞赛命名,看谁回答得快、 准。 学生抢答,同学自评。 了解学生自学效果,增强 学习气氛,找出学生自学 存在的重点问题 从学生易错的知识点出发,有针 对性的给出各种类型的命名题, 进行训练。 学生讨论,回答问题。 以练习巩固知识点,特别 是自学过程中存在的知 识盲点。 引导学生归纳烷烃的系统命名 法,用五个字概括命名原则: “长、多、近、简、小”,并一 一举例讲解。 学生聆听,积极思考,回答。 学会归纳整理知识的学 习方法 投影练习 学生独立思考,完成练习 在实际练习过程中对新 知识点进行升华和提高, 形成知识系统。 【课堂总结】归纳总结: 1、烷烃的系统命名法的步骤和 原则 2、要注意的事项和易出错点 3、命名的常见题型及解题方法 学生回忆,进行深层次的思 考,总结成规律 【归纳】 一、烷烃的命名 1、烷烃的系统命名法的步骤和原则:选主链,称某烷;编号位,定支链;取代基,写在前, 标位置,连短线;不同基,简到繁,相同基,合并算。 2、要注意的事项和易出错点 3、命名的常见题型及解题方法 第二课时 二、烯烃和炔烃的命名:  命名方法:与烷烃相似,即一长、一近、一简、一多、一小的命名原则。但不同点是主链 必须含有双键或叁键。  命名步骤:    1、选主链,含双键(叁键);    2、定编号,近双键(叁键);    3、写名称,标双键(叁键)。 其它要求与烷烃相同!!! 三、苯的同系物的命名 • 是以苯作为母体进行命名的;对苯环的编号以较小的取代基为 1 号。 • 有多个取代基时,可用邻、间、对或 1、2、3、4、5 等标出各取代基的位置。 • 有时又以苯基作为取代基。 四、烃的衍生物的命名 • 卤代烃:以卤素原子作为取代基象烷烃一样命名。 • 醇:以羟基作为官能团象烯烃一样命名 • 酚:以酚羟基为 1 位官能团象苯的同系物一样命名。 • 醚、酮:命名时注意碳原子数的多少。 • 醛、羧酸:某醛、某酸。 • 酯:某酸某酯。 【作业】P16 课后习题及《优化设计》第三节练习 【补充练习】 (一) 选择题 1.下列有机物的命名正确的是 ( D ) A. 1,2─二甲基戊烷 B. 2─乙基戊烷 C. 3,4─二甲基戊烷 D. 3─甲基己烷 2.下列有机物名称中,正确的是 ( AC ) A. 3,3—二甲基戊烷 B. 2,3—二甲基—2—乙基丁烷 C. 3—乙基戊烷 D. 2,5,5—三甲基己烷 3.下列有机物的名称中,不正确的是 ( BD ) A. 3,3—二甲基—1—丁烯 B. 1—甲基戊烷 C. 4—甲基—2—戊烯 D. 2—甲基—2—丙烯 4.下列命名错误的是 ( AB ) A. 4―乙基―3―戊醇 B. 2―甲基―4―丁醇 C. 2―甲基―1―丙醇 D. 4―甲基―2―己醇 5.(CH3CH2)2CHCH3 的正确命名是 ( D ) A. 2-乙基丁烷 B. 3-乙基丁烷 C. 2-甲基戊烷 D. 3-甲基戊烷 6.有机物 的正确命名是 ( B ) A. 3,3 −二甲基 −4−乙基戊烷 B. 3,3, 4 −三甲基己烷 C. 3,4, 4 −三甲基己烷 D. 2,3, 3 −三甲基己烷 7.某有机物的结构简式为: ,其正确的命名为 ( C ) A. 2,3—二甲基—3—乙基丁烷 B. 2,3—二甲基—2—乙基丁烷 C. 2,3,3—三甲基戊烷 D. 3,3,4—三甲基戊烷 8.一种新型的灭火剂叫“1211”,其分子式是 CF2ClBr。命名方法是按碳、氟、氯、溴的顺 序分别以阿拉伯数字表示相应元素的原子数目(末尾的“0”可略去)。 按此原则,对下列几 种新型灭火剂的命名不正确的是 ( B ) A. CF3Br ── 1301 B. CF2Br2 ── 122 C. C2F4Cl2 ── 242 D. C2ClBr2 ── 2012 第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法 教学目标 【知识与技能】 1、了解怎样研究有机化合物,应采取的步骤和方法。 2、掌握有机物的分离和提纯的一般方法,鉴定有机化合物结构的一般过程和方法。 【过程与方法】 通过录象方式,参观了解质普、红外光谱、核磁共振普仪等仪器核实验操作过程。 【情感、态度与价值观】 通过本节的练习,从中体验研究有机化合物的过程和科学方法,提高自身的科学素养。 教学重点 研究有机化合物的一般步骤和常用方法。 教学难点 有机物的分离和提纯。测定有机物的元素组成、相对分子质量、分子结构。 教学过程 ★ 第一课时 【引入】师:我们已经知道,有机化学是研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与 应用的科学。那么,该怎样对有机物进行研究呢?一般的步骤和方法是什么? 这就是我们 这节课将要探讨的问题。 【板书】第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法 师:从天然资源中提取有机物成分,首先得到的是含有有机物的粗品。在工厂生产、实 验室合成的有机化合物也不可能直接得到纯净物,得到的往往是混有未参加反应的原料,或 反应副产物等的粗品。因此,必须经过分离、提纯才能得到纯品。如果要鉴定和研究未知有 机物的结构与性质,必须得到更纯净的有机物。下面是研究有机化合物一般要经过的几个基 本步骤: 【板书】 师:首先我们结合高一所学的知识了学习第一步——分离和提纯。 【板书】一、分离、提纯 师:提纯混有杂质的有机物的方法很多,基本方法是利用有机物与杂质物理性质的差异 而将它们分离。接下来我们主要学习三种分离、提纯的方法。 【板书】1、蒸馏 师:蒸馏是分离、提纯液态有机物的常用方法。当液态有机物含有少量杂质,而且该有 机物热稳定性较强,与杂质的沸点相差较大时(一般约大于 30ºC),就可以用蒸馏法提纯此 液态有机物。 【演示实验 1-1】含有杂质的工业乙醇的蒸馏 所用仪器:铁架台(铁圈、铁夹)、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接 受器等。如图所示: 特别注意:冷凝管的冷凝水是从下口进上口出。 【演示实验 1-2】(要求学生认真观察,注意实验步骤) 【板书】2、结晶和重结晶 (1)冷却法:将热的饱和溶液慢慢冷却后析出晶体,此法适合于溶解度随温度变化较 大的溶液。 (2)蒸发法:此法适合于溶解度随温度变化不大的溶液,如粗盐的提纯。 (3)重结晶:将以知的晶体用蒸馏水溶解,经过滤、蒸发、冷却等步骤,再次析出晶 体,得到更纯净的晶体的过程。 【说明】重结晶的首要工作是选择适当的溶剂,要求该溶剂:(1)杂质在此溶剂中的 溶解度很小或溶解度很大,易于除去;(2)被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度,受温度 的影响较大。 【板书】3、萃取 (1)所用仪器:烧杯、漏斗架、分液漏斗。 (2)萃取:利用溶液在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另 一种溶剂组成的溶液中提取出来,前者称为萃取剂,一般溶质在萃取剂里的溶解度更大些。 分液:利用互不相溶的液体的密度不同,用分液漏斗将它们一一分离出来。 【说明】注意事项:1、萃取剂必须具备两个条件:一是与溶剂互不相溶;二是溶质在 萃取剂中的溶解度较大。 2、检查分液漏斗的瓶塞和旋塞是否严密。 3、萃取常在分液漏斗中进行,分液是萃取操作的一个步骤,必须经过充分振荡后再静 置分层。 4、分液时,打开分液漏斗的活塞,将下层液体从漏斗颈放出,当下层液体刚好放完时, 要立即关闭活塞,上层液体从上口倒出。 【小结】本节课要掌握研究有机化合物的一般步骤和常用方法;有机物的分离和提纯。 包括操作中所需要注意的一些问题。 ★ 第二课时 【引入】师:上节课我们已经对所要研究的有机物进行了分离和提纯,接下来进行第二 步——元素定量分析确定实验式。 【板书】二、元素分析与相对分子质量的测定 1、元素分析 师:元素定量分析的原理是将一定量的有机物燃烧,分解为简单的无机物,并作定量测 定,通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数,然后计算出该有机物分子 所含元素原子最简单的整数比,即确定其实验式。以便于进一步确定其分子式。 例 1、某烃含氢元素的质量分数为 17.2%,求此烃的实验式。又测得该烃的相对分子质 量是 58,求该烃的分子式。 【分析解答】分析:此题题给条件很简单,是有机物分子式确定中最典型的计算。由于 该物质为烃,则它只含碳、氢两种元素,则碳元素的质量分数为(100-17.2)%=82.8%。 则该烃中各元素原子数(N)之比为: C2H5 仅仅代表碳原子和氢原子的最简整数比,是该烃的实验式,不是该烃的分子式。 5:21 2.17:12 8.82)H(:)C( ==NN 设该烃有 n 个 C2H5,则 因此,烃的分子式为 C4H10。 【讲解】对于一种未知物,如果知道了物质的元素组成和相对分子质量,就会很容易通 过计算得出分子式。确定有机物的分子式的途径:1.确定实验式 2. 确定相对分子质量 例 2、燃烧某有机物 A 1.50g,生成 1.12L(标准状况)CO2 和 0.05mol H2O。该有机物 的蒸气对空气的相对密度是 1.04,求该有机物的分子式。 解答:首先要确定该物质的组成元素。 1.5g A 中各元素的质量: ,所以有机物中还含有 O 元素。 则 实验式为 CH2O,其式量为 30。 又因该有机物的相对分子质量 因此实验式即为分子式。 【讲解】从例题可以看出计算相对分子量很重要,计算有机物相对分子质量的方法有哪 些?密度法(标准状况),相对密度法(相同状况)。另外可以看出元素的质量有时不能由实验 直接得出,还需要对实验现象和结果进行必要的分析和计算。 【归纳总结】确定有机物分子式的一般方法. (1)实验式法: ①根据有机物各元素的质量分数求出分子组成中各元素的原子个数比(最简式)。 ②求出有机物的摩尔质量(相对分子质量)。 (2)直接法: ①求出有机物的摩尔质量(相对分子质量) ②根据有机物各元素的质量分数直接求出 1mol 有机物中各元素原子的物质的量。 师:有机物的分子式的确定方法有很多,在今后的教学中还会进一步介绍。今天我们仅 仅学习了利用相对分子质量和实验式共同确定有机物的基本方法。应该说以上所学的方法是 用推算的方法来确定有机物的分子式的。在同样计算推出有机物的实验式后,还可以用物理 方法简单、快捷地测定相对分子质量,比如——质谱法。 【板书】2、相对分子质量的测定——质谱法 师:质谱是近代发展起来的快速、微量、精确测定相对分子质量的方法。 (接下来对质谱法的原理,怎样对质谱图进行分析以确定有机物的相对分子质量,以及 此方法的优点作简要精确的介绍) 229 58 ==n 0.6g22.4L/mol 1.12Lmol12g(C) 1 =×⋅= − m 0.1g2mol0.05molmol1g(H) 1 =××⋅= −m 1.5g0.7g0.1g0.6g)H()C( 盐 + 水 师:苯酚水溶液的酸性如何?你能够用上述实验事实来证明它酸性的强弱吗? 生: 苯酚水溶液的酸性比碳酸的酸性还要弱,因为由强酸制弱酸的反应原理,在苯酚钠溶液 中通入 CO2 生成了苯酚——出现浑浊现象。 师:总结(1)在苯酚溶液中滴加几滴石蕊试液,不变色。 (2)向苯酚钠溶液中通入足量的 CO2,有浑浊出现。 请学生演示: [多媒体]:2.苯酚与浓溴水的反应: 师:向苯酚溶液中滴加浓溴水,现象如何? 生:生成白色沉淀。 讨论:苯和液溴与苯酚和浓溴水哪个反应更易发生?为什么? [多媒体]:苯酚和浓溴水的反应演示 师:事物之间是普遍联系的,原子团之间也不例外。 生:总结 羟基对苯环的影响,使苯环上三个氢原子变活泼而易被取代。 请学生演示: [多媒体]:3.苯酚和 FeCl3 溶液的反应 师:现象如何? 生:无色变成紫色。 师:.苯酚和 FeCl3 溶液的反应非常灵敏,在实际应用中有何作用? 生:可用于鉴别和检验苯酚。 巩固练习:见[多媒体]: [板书] 四、苯酚的用途[多媒体]: 作业:P55 2.3.4 第二节 醛 教学目标 【知识与技能】 1、掌握乙醛的结构及乙醛的氧化反应和还原反应。 2、了解醛类和甲醛的性质和用途。 3、了银氨溶液的配制方法。 【过程与方法】 通过实验来学习乙醛的结构与性质的关系 【情感、态度与价值观】 培养实验能力,树立环保意识 教学重点 醛的氧化反应和还原反应 教学难点 醛的氧化反应 课时安排 2 课时 教学过程 ★ 第一课时 【引入】师:前面学习了乙醇的知识,乙醇在加热和 Cu 做催化剂的条件下,氧化成什 么物质呢?写出反应的化学方程式。 【学生活动】回忆,思考,回答并写出有关化学方程式: 师:今天我们将学习乙醛的结构与性质。 【板书】第二节 醛 一、乙醛 1.乙醛的结构 分子式:C2H4O 结构式: 结构简式:CH3CHO 官能团:—CHO 或 (醛基) (展示乙醛的分子比例模型) 【设问】乙醛的结构简式为什么不能写成 CH3COH? 引导学生分析比较: 【回答】因为在乙醛的分子结构中,不含有羟基。 【板书】2.乙醛的物理性质 (展示一瓶纯净的乙醛溶液,打开瓶盖,观察乙醛溶液的色、态及嗅一下气味。) 【学生活动】观察、闻气味,说出一些物理性质。如无色、有刺激性气味。 【指导阅读】乙醛的物理性质,引导学生将分子量、沸点、溶解性与丙烷和乙醇进行比 较。 密度比水小,沸点 20.8℃,易挥发,易燃烧,能和水、乙醇、乙醚、氯仿等互溶。 【过渡】师:从结构上分析可知,乙醛分子中含有官能团—CHO,它对乙醛的化学性质 起着决定性的作用。 试推测乙醛应有哪些化学性质? 【板书】3.乙醛的化学性质 (1)加成反应(碳氧双键上的加成) 【设问】哪位同学能说出乙烯和 H2 的加成反应是怎样发生的? 【学生活动】思考,描述乙烯和氢气加成时,是乙烯结构双键中的一个键断裂,加上两 个氢原子。 【追问】当乙醛和氢气发生加成反应时应如何进行呢?请一位同学到黑板上写出化学 方程式,引导学生总结出加成反应的规律:C=O 中的双键中的一个键打开。 【板书】CH3CHO + H2 →CH3CH2OH 师:根据前面所学的有机物的氧化反应和还原反应的特点可知,乙醛的催化加氢也是它 的还原反应。 【板书】(2)氧化反应 ①银镜反应 【演示实验 3-5】(此过程中要引导学生认真观察,了解银氨溶液的配制,银镜反应的 条件和现象。) 实验注意事项: 1.试管内壁应洁净。 2.必须用水浴加热,不能用酒精灯直接加热。 3.加热时不能振荡试管和摇动试管。 4.配制银氨溶液时,氨水不能过量(防止生成易爆物质)。 【指导学生】根据实验步骤写出化学方程式。 【板书】 AgNO3 + NH3·H2O = AgOH↓+ NH4NO3 AgOH + 2NH3·H2O = Ag(NH3)2OH + 2H2O (银氨溶液的配制) CH3CHO+2Ag(NH3)2OH → CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 实验现象:反应生成的银附着在试管壁上形成光亮的银镜。 【板书】 ②乙醛被另一弱氧化剂——新制的 Cu(OH)2 氧化 【演示实验 3-6】(此过程中要引导学生认真观察,了解乙醛发生此反应的条件和现 象。) CH3CHO + 2Cu(OH)2 →CH3COOH + Cu2O↓ + 2H2O 实验现象:溶液由蓝色逐渐变成棕黄色,最后变成红色沉淀。 【设问】分析上述两个实验的共同点是什么? 说明乙醛有什么性质?如何检验醛基? 催化剂 师: 乙醛能被弱氧化剂氧化,有还原性,是还原剂。可用银氨溶液或新制的氢氧化铜检 验醛基的存在。此两个反应需要在碱性条件下进行。 【小结】乙醛的主要化学性质: ①乙醛能和氢气发生加成反应。 ②乙醛能被弱氧化剂氧化,更能被强氧化剂氧化。 ★ 第二课时 【复习提问】师:乙醛的分子式及结构简式应怎样书写? (学生思考回答:C2H4O,CH3CHO。) 【设问】如果结构简式为 CH3CH2CHO,CH3CH2CH2CHO 应叫什么名称?你能否概括 出什么是醛? (学生思考回答:丙醛、丁醛。并让学生讨论、总结出醛的概念) 【板书】二、醛类 1.概念及结构特点: 分子里由烃基和醛基相连而构成的化合物。 【设问】①饱和一元脂肪醛的结构式的通式应如何表示? ②醛类的分子式通式应如何表示? (学生讨论,分析,推测) 【根据学生的回答板书】①醛类的结构式通式为: 或简写为 RCHO。 ②分子式通式可表示为 CnH2nO 【追问】③醛类分子中都含有什么官能团?它对醛类的化学性质起什么作用? ④醛类物质应有哪些化学性质? 【提示】结合乙醛的分子结构及性质分析。 (学生热烈讨论后回答,教师根据学生的回答给予评价并板书) 【板书】2、醛类的主要性质: ①醛类分子中都含有醛基官能团,它对醛类物质的主要化学性质起决定作用。 ②推测出醛类物质可能能和 H2 发生加成反应,与银氨溶液及新制的 Cu(OH)2 反应。 【联想启发】 ⑤如果醛类物质有这些化学性质,则体现了醛基有什么性质? (学生积极思考,猜测应该是氧化性和还原性。) 师:在醛类物质中还有另一种比较重要的醛即甲醛,今天我们来学习甲醛的结构及性质。 【板书】 3.甲醛 (1)甲醛的结构 分子式:CH2O 结构简式:HCHO 结构式: 【强调】结构特点为羰基两侧是对称的氢原子,与其它醛类物质不同,甲醛分子中相当 是含有两个醛基。 【板书】(2)物理性质 甲醛又称蚁醛,是一种无色具有强烈刺激性气味的气体,易溶于水。35%~40%的甲醛 水溶液称为福尔马林。 【提示】根据乙醛的化学性质思考甲醛应有哪些化学性质。 (学生讨论、回答) 【提问】谁能用化学方程式来表示? 【板书】(3)化学性质 ①能与 H2 发生加成反应: HCHO+H2 CH3OH ②具有还原性。 HCHO + 4Ag(NH3)2OH → (NH4) 2CO3 +4Ag↓+6NH3+2 H2O HCHO+2Cu(OH)2 →CO2 + 2Cu2O↓ + 5H2O 【板书】(4)用途 师:甲醛在工业上,可制备酚醛树脂,合成纤维、生产维尼纶等,也用于制福尔马林。 【小结】以上学习的是醛类的概念及甲醛的性质和用途。 【补充】丙酮的官能团是羰基,主要化学性质:可催化加氢生成醇,但不能被银氨溶液、 新制的 Cu(OH)2 等弱氧化剂氧化。 【总结】指导学生对这节的知识进行总结,归纳。如:醇、醛、酸之间的转化关系如何? 启发学生的思维。 思考、整理、归纳得出三者之间的转化关系: 第三节 酯化反应 教学目标 知识技能:掌握酯化反应的原理、实验操作及相关问题,进一步理解可逆反应、催化作 用。 能力培养:培养学生用已知条件设计实验及观察、描述、解释实验现象的能力,培养学 生对知识的分析归纳、概括总结的思维能力与表达能力。 科学品质:通过设计实验、动手实验,激发学习兴趣,培养求实、探索、创新、合作的 优良品质。 科学方法:介绍同位素示踪法在化学研究中的使用,通过酯化反应过程的分析、推理、 研究,培养学生从现象到本质、从宏观到微观、从实践到理论的科学思维方法。 教学方法:研究探索式,辅以多媒体动画演示。 课时安排:第 1 课时:乙酸的性质及酯化反应实验(本文略去乙酸的其它性质部分) 第 2 课时:酯化反应问题讨论 教学过程 第一课时 【过渡】我国是一个酒的国度,五粮液享誉海内外,国酒茅台香飘万里。“酒是越陈越 香”。你们知道是什么原因吗? 【板书】乙酸的酯化反应 【学生实验】乙酸乙酯的制取:学生分三组做如下实验,实验结束后,互相比较所获得 产物的量。 第一组:在一支试管中加入 3 mL 乙醇和 2 mL 乙酸,按教材 P71,图 3-16 连接好装置, 用酒精灯缓慢加热,将产生的蒸气经导管通到盛有饱和碳酸钠溶液的接受试管的液面上,观 察现象。 第二组:在一支试管中加入 3 mL 乙醇,然后边振荡边慢慢加入 2 mL 浓硫酸和 2 mL 乙 酸,按教材 P71,图 3-16 连接好装置,用酒精灯缓慢加热,将产生的蒸气经导管通到盛有 水的接受试管的液面上,观察现象。 第三组:在一支试管中加入 3 mL 乙醇,然后边振荡边慢慢加入 2 mL 浓硫酸和 2 mL 乙 酸,按教材 P71,图 3-16 连接好装置,用酒精灯缓慢加热,将产生的蒸气经导管通到盛有 饱和碳酸钠溶液的接受试管的液面上,观察现象。 强调:①试剂的添加顺序; ②导管末端不要插入到接受试管液面以下; ③加热开始要缓慢。 【师】问题①:为什么要先加入乙醇,然后边振荡边慢慢加入浓硫酸和乙酸? 【生】此操作相当于浓硫酸的稀释,乙醇和浓硫酸相混会瞬间产生大量的热量,并且由 于乙醇的密度比浓硫酸小,如果把乙醇加入浓硫酸中,热量会使得容器中的液体沸腾飞溅, 可能烫伤操作者。 【师】问题②:导管末端为什么不能插入到接受试管液面以下? 【生】防止加热不均匀,使溶液倒吸。 【追问】除了采用这样一种方法防止倒吸外,此装置还有哪些其它改进方法? 【生】可以将吸收装置改为导管连接干燥管,干燥管下端插入液面以下防止倒吸(或其 它合理方法)。 【师】问题③:为什么刚开始加热时要缓慢? 【生】防止反应物还未来得及反应即被加热蒸馏出来,造成反应物的损失。 【师】所以此装置也可以看作是一个简易的蒸馏装置,那么,装置的哪一部分相当于蒸 馏烧瓶?哪一部分相当于冷凝管? 【生】作为反应容器的试管相当于蒸馏烧瓶,导管相当于冷凝管,不是用水冷却而是用 空气冷却。 【追问】开始时缓慢加热是不是在产物中就不会混入乙酸和乙醇了?如何验证? 【生】用蓝色石蕊试纸来检验,如果变红,说明有乙酸;乙醇可以用红热的铜丝与之反 应后显红色来检验。 【师】①盛有饱和碳酸钠溶液的试管不能用石蕊来检验是否含有乙酸,其实只要将试管 振荡一下,看是否有气泡逸出就可以了; ②接受试管中有大量的水,其中溶解的少量乙醇可能无法通过 CuO 与乙醇的反应来验 证,但可根据有乙酸挥发出来,推知也会有乙醇挥发出来。 【师】接受试管中有什么现象?所获得产物的量多少如何? 【总结】第一组接受试管内无明显现象,第二、三组实验中接受试管内有分层现象,并 有浓厚的果香气味。从对比结果来看,第一组做法几乎没有收集到产物;第二组做法得到一 定量的产物;第三组做法收集到的产物的量最多。 【布置课后讨论题】 ①为什么第一组做法几乎没有得到乙酸乙酯? ②第二组做法比第三组做法得到的乙酸乙酯的量明显少,试分析原因,并设计实验证明 你的分析是正确的(欢迎大家到实验室进行实验)。 ③你对酯化反应有哪些方面的认识?请查阅相关资料后回答。 第二课时 【引入】回忆上节课的实验和课后讨论题。 问题①:为什么第一组做法几乎没有得到乙酸乙酯? 【答】CH3COOH 跟 C2H5OH 发生酯化反应是有机物分子间的反应,在不加浓硫酸时, 即使在加热条件下,反应速率仍很慢,所以当混合物加热时,蒸气成分是 CH3COOH 和 C2H5OH 的蒸气,乙酸乙酯的蒸气极少甚至可以说没有,当然在 Na2CO3 溶液的液面上不会 收集到乙酸乙酯。由此可见,浓硫酸主要起催化作用,其次,因为制取乙酸乙酯的反应是可 逆的,所以浓硫酸也能除去生成物中的水,有利于反应向生成物方向进行。 【板书】1、浓硫酸的作用:催化剂;除去生成物中的水,使反应向生成物方向进行。 【师】在该反应中,为什么要强调加冰醋酸和无水乙醇,而不用他们的水溶液? 【生】因为冰醋酸与无水乙醇基本不含水,可以促使反应向生成酯的方向进行。 【师】在上一节的实验中,为了获取更多的乙酸乙酯,我们除了利用浓硫酸除去生成物 中的水,促使反应向生成物方向进行外,还用到了其它什么方法促使反应向生成物方向进行? 【生】制取乙酸乙酯的实验同时还是一个简易的蒸馏装置,边反应边蒸馏,使生成物及 时从反应体系中分离出去,也有利于试管内的反应向生成物方向进行。 问题②:第二组做法比第三组做法得到的乙酸乙酯的量明显少,试分析原因,并设计实 验证明你的分析是正确的。 【答】由于加入了催化剂浓硫酸,反应速率大大加快了。加热时,蒸馏出的蒸气的成分 是乙酸乙酯、乙醇和乙酸,冷凝成液体后收集在盛水的试管中,但乙酸和乙醇是溶于水的, 乙酸乙酯作为有机物,又易溶于乙酸和乙醇这样的有机溶剂中,所以必然有部分乙酸乙酯溶 在乙酸和乙醇的水溶液中,因而收集量减少;但试管中如果盛放 Na2CO3 溶液,可以除去乙 酸,溶解乙醇,减少乙酸乙酯在溶液中的溶解量,提高收集效率,并提高乙酸乙酯的纯度, 因而收集量要多。 【板书】2、饱和碳酸钠溶液可以除去乙酸,溶解乙醇,减少乙酸乙酯在溶液中的溶解 量。 【实验证明】取等浓度、等体积的乙酸(或乙醇)溶液和碳酸钠溶液,分别盛放于两支 试管中,再分别加入等体积乙酸乙酯,振荡后静置,结果是盛乙酸(或乙醇)溶液的试管中 的乙酸乙酯变少,另一个几乎无变化。 (需要注意的是,在此,学生往往会提出乙醇没有与 Na2CO3 反应的问题,更进一步的 解释应是“冷凝液中的乙酸被 Na2CO3 中和生成 CH3COONa,CH3COONa 和溶液中大量的 Na2CO3 都属于离子化合物,增强了溶剂的极性,降低了乙酸乙酯在溶液中的溶解量”。但考 虑到分子的极性和相似相溶原理在选修 3《物质结构与性质》中才学习到,因此暂不宜引申) 问题③:你对酯化反应有哪些方面的认识? 【答】酯化反应是指酸跟醇反应生成酯和水的反应(与将来在选修 5 中要讲到的醇跟氢 卤酸的反应相区别)。 【板书】3、酯化反应:酸跟醇反应生成酯和水的反应。 【设疑】在上述反应中,生成水的氧原子由乙酸的羟基提供,还是由乙醇的羟基提供? 用什么方法可以证明呢? 【分析】脱水有两种情况,(1)酸脱羟基醇脱氢;(2)醇脱羟基酸脱氢。在化学上为 了辨明反应历程,常用同位素示踪法。即把某些分不清的原子做上记号,类似于侦察上的跟 踪追击。事实上,科学家把乙醇分子中的氧原子换成放射性同位素 18O,结果检测到只有生 成的乙酸乙酯中才有 18O,说明脱水情况为第一种,即乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化 反应的机理是“酸脱羟基醇脱氢”。放射性同位素示踪法可用于研究化学反应机理,是匈牙 利科学家海维西(G.Hevesy)首先使用的,他因此获得 1943 年诺贝尔化学奖。 【板书】反应机理:酸脱羟基醇脱氢 【动画演示】用 3D 动画演示乙酸与乙醇发生酯化反应的过程,使学生加深对反应机理 的认识。 【师】还记得我们在讲酯化反应的开始提到的问题吗?为什么“酒是越陈越香”?请大 家结合所学过的醇和酸的知识做出解释。 【生】酒在放置过程中,其中的乙醇有部分逐渐转化为乙酸,乙酸和乙醇缓慢反应生成 了具有香味的乙酸乙酯。 【师】很多鲜花和水果的香味都来自酯的混合物。现在还可能通过人工方法合成各种酯, 用作各种饮料、糖果、香水、化妆品等的香料。 【小结】略 【作业布置】略 【板书设计】乙酸的酯化反应 1. 浓硫酸的作用:催化剂;除去生成物中的水,使反应向生成物方向进行。 2. 饱和碳酸钠溶液可以除去乙酸,溶解乙醇,减少乙酸乙酯在溶液中的溶解量。 3. 酯化反应:酸跟醇反应生成酯和水的反应。 反应机理:酸脱羟基醇脱氢 第四节有机合成教学设计 教学目标 知识与技能: ①掌握烃及烃的衍生物性质及官能团相互转化的一些方法 ②了解有机合成的基本过程和基本原则 ③掌握逆向合成法在有机合成用的应用 过程与方法: ①通过小组讨论,归纳整理知识,培养学生对物质性质和官能团转化方 法的归纳能力 ②通过有梯度的与生活实际相关的有机合成的训练,培养学生的逆合成 分析法的逻辑思维能力 ③通过设计情景问题,培养逆合成分析法在有机合成中的应用能力 情感、态度与价值观: ①培养学生理论联系实际的能力,会结合生产实际选择适当的合成路线 ②通过对新闻资料的分析,使学生关注某些有机物对环境和健康可能产 生的影响,关注有机物的安全生产和使用问题 ③通过逆合成分析法的研究,培养学生逻辑思维的能力 教学重点: ①官能团相互转化的方法归纳 ②逆合成分析法在有机合成过程分析中的应用 教学难点:逆合成分析法思维能力的培养 教学方法、手段: ①新闻材料分析,分组讨论,引导启发、激发思考、情景问题的创设 与解决、多媒体 ②针对难点突破而采用的方法:通过设置有梯度的情景问题,分三步, 让学生由浅入深的进行合成训练,在动手训练中自己体会、掌握逆合成分 析法的思维方法 课时安排:1 课时 教学过程设计: 教师活动 学生活动 设计意图 【引入】 多媒体展示与 PVC 保鲜膜有关的“新闻链接”以及 “资料卡”,创设一个与生活密切相关的合成情景 引入新课(资料见后附表) 【情景创设 1】 你能够根据已学的知识,利用一些常用的原材料, 合成 PVC 吗? 【教师评价】 让学生把自己的方案写到黑板上,做出评价 【新课】 教师作归纳,以 PVC 的合成为例,引出有机合成 通过阅读新 闻资料,联 系已学知识, 解决一个合 成问题,初 步体会合成 的过程与方 法 【活动 1】 迁移已学知 创设情景,联 系时事新闻、 生活实际,激 发学生学习兴 趣; 设计一个较容 易的实际合成 训练,为培养 有机合成的分 析方法作铺垫, 的过程,以流程图直观展现 【过渡】 实际上很多时候有机合成是不能一步到位的,那我 们要学会分析比较目标化合物和基础原料之间在 骨架构建和官能团转化的联系,这就要求我们掌握 一些官能团的引入或转化方法。请同学们以学习小 组为单位,共同讨论完成“思考与交流” 归纳内容 【教师引导】观察学生的讨论情况,做出适当的引 导 【教师评价】提问不同小组学生的讨论成果,作出 肯定与评价,引导学生做好归纳总结 【过渡】当我们掌握了一些官能团的引入或转化 方法后,就要学会把这些方法应用到有机合成过程 中了 【情景创设 2】 在日常生活中,饮料、糖果中常常添加一些有 水果香味的酯类香料,例如具有苹果香味的戊酸戊 酯,你能利用 1-戊烯为原料合成戊酸戊酯这种香料 吗? 【教师评价】 对学生的成果作出评价,及时纠正错误; 引导学生思考总结逆合成分析方法的思路 识解决新问 题,写出方 程式 自我评价 形成对有机 合成的基本 过程的认识, 初步了解有 机合成的思 路 【活动 2】 以学习小组 为单位进行 讨论,共同 合 作 完 成 “思考与交 流”的归纳 在评价过程 中自我纠正 错误,对官 能团的引入 和转化方法 做出更准确 的归纳 作为完成后面 的练习做准备 以学生所做的 练习做过渡, 引出有机合成 过程,培养学 生理论联系实 际的能力 通过小组合作, 培养学生的合 作能力,而且 本活动要求学 生有一定归纳 能力,学生之 间可以互补 培养学生归纳 总结的能力 养学生逻辑思 维的能力,对 知识的应用能 力 【过渡】 我们发现,在分析合成路线的时候,可能会出现要 对不同原料或合成路线的选择,那么 【情景问题创设 3】 想一想:结合生产实际,同学们,你认为在选择原 料和合成途径时,你应该注意一些什么问题? 【教师归纳】 选择有机合成路线应遵循的一些原则:  反应条件必须比较温和  产率较高  原料地毒性、低污染、廉价 ········· 【过渡】 逆合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线是, 它是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中 间体,该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合 物。而这个中间体的合成也是从更上一步的中间体 得来的。依次倒推,最后确定最适宜的基础原料和 最终的合成路线。下面,我们就利用这种分析法, 来完成这一道练习: 【例题练习】 试用逆合成分析法研究合成草酸二乙酯的路线 【活动 3】 利用已学的 知识,解决 问题,寻找 出合成路线 自我评价 受启发,思 考 思路分析 联系生活中 的实际,思 考选择有机 合成路线应 遵循的一些 原则, 各抒己见 应用逆合成 分析法完成 练习,分析 思路,写方 程式。 自我评价 总结归纳本 节知识, 了解课堂学 习重点 初步培养学生 的逆合成分析 法的思维能力 设计一个中等 难度的实际合 成训练,为培 养有机合成的 分析方法作铺 垫,作为完成 课本中有一定 难度的例题做 一个过渡 培养学生的理 论联系实际的 能力 进一步培养逆 合成分析法的 思维,在训练 中掌握逆合成 分析法在有机 合成中的应用 将课本的学与 问部分留给学 生课后思考交 流,将在下一 课时作出评价 【小结】 本节我们要重点掌握: 1、一些常见官能团引入的方法 2、在有机合成中应用逆合成分析法 【作业布置】 1、课后习题 1、3 题 2、思考课本 P65 学与问 附表 1: 新闻链接:  2005 年 9 月 2 日,中国包装网刊登了题为《美国:保鲜膜包食品有害健康》 的文章,指出 PVC 含有致癌物质;  10 月 13 日,《第一财经日报》报道称:日韩 PVC 食品保鲜膜大举进入中国。 目前,中国超市生鲜产品及熟食包装中仍在大量使用 PVC 保鲜膜。  10 月 25 日,国家质检总局针对 PVC 食品保鲜膜使用安全问题召开新闻发 布会,公布:要求严禁用 PVC 保鲜膜直接包装肉食、熟食及油脂食品。 附表 2 资料卡: 其实我国国内市场的保鲜膜共有三种: 第一种是聚乙烯,简称 PE,这种材料主要用于食品的包装,市场上销售的 家用保鲜膜就是这种。 第二种是聚偏二氯乙烯,简称 PVDC,氧气阻隔性比较好,保鲜时间长,主 要用于熟食、火腿等产品的包装。但这种材质价格比较高,制作工艺难度大,因 此市场上这种保鲜膜较少。 第三种叫聚氯乙烯,简称 PVC,是由 PVC 树脂加入大量增塑剂(DHEA)和其他 助剂加工而成,在受热条件下释放出有毒物质。PVC 保鲜膜透明性好,不易破裂, 具有很好的黏性,且价格较低。 第一节 油脂 教学目标 知识目标 1、 使学生了解油脂的概念。 2、 理解油脂的组成和结构 3、 引导学生结合日常生活中所能接触到的油脂知识与其结构联系起来,了解油脂 的物理性质及用途。 4、 使学生理解油脂的化学性质(氢化、皂化和水解反应) 5、 常识性介绍肥皂、合成洗涤剂与人体健康等知识 能力目标 通过设计实验、探索实验、阅读材料等方法,让学生在自主活动过程中培养和 提高实验操作能力、自学能力、观察能力、分析能力和理解能力。通过联系生活、 生产实际问题培养学生对知识的迁移能力和推理能力。 情感目标 1.在科学探究过程中,通过比较和分析,不断地揭示问题和解决问题,让学生从问 题中获得新知识,激发学生强烈的求知欲,同时开发学生的智力。 2. 培养学生的自主、勤思、严谨、求实、创新的科学精神。 教材处理 整节重点难点:油脂的结构、油脂的皂化反应及化学方程式的书写 教学课时:二课时 第一课时重点难点:油脂的概念和组成结构 第二课时重点难点:油脂的化学性质 教材中,主要突出油脂的化学性质,而水解反应和氢化反应的原理则是整节书的重 点和难点。 建议将本节书分两个课时教学:第一节着重知识的迁移。先从学生已经了解过的烃 的衍生物的结构引出油脂的结构和组成;第二节着重新知识的理解。开始还是以酯的水 解反应和不饱和烃的加成反应入手,过让学生掌握起化学反应原理和化学方程式的书写。 教学策略: 1,以老师为桥梁,通过引导学生提出问题-分析问题-实验-解决问题这一模式进行 螺旋教学,以突破教学重点,并调动学生探究的积极性 2,以本节课的设计分组实验为界面,复习烃和烃的衍生物的化学性质等有关知识。 教学准备: 1, 实验准备: 药品:食用油、汽油、溴水或碘水 仪器:试管、胶头滴管、 2, 多媒体课件:《油脂.ppt》 教学流程: 教师活动 学生活动 设计目的 【引入,投影】 一听到油脂,你一定说,哎呀,我怕胖,不吃有 油脂的东西,其实适量的摄取油脂,是不会让妳 变胖的,油脂主要的功能是产生热量,帮助脂溶 性维生素的吸收,而且对身体的器官也有保护的 作用。前阶段的学习中我们已经接学过烃的衍生 物——酯。今天,我们来学习另一种“脂”。 用 已 生 活 的 事 例 激 发 学 生 学 习的欲望。 【知识回顾】 1、 酯分子结构的特征 2、 酯化反应与酯水解反应的关系 3、 高级脂肪酸 4、 加成反应 5、 有机氧化反应:加氧或去氢的反应 有机还原反应:加氢或去氧的反应 【讲述】油脂的概念 【板书】:一、油脂的组成和结构 【展示】: 聆听,思考,理解 让 学 生 回 顾 已 的 知 识,以固有 知 识 为 桥 梁,更好地 达 到 知 识 的迁移。 【过渡】从以下事实可以得出油脂具有哪些物理 性质。 【联系实际】引导学生联系生活实际,得出油脂 具有哪些物理性质。 (1)平日家中做汤放油,油浮在水面上而不溶 于水中。 (2)衣服上的油渍能用汽油洗净。 【探索实验】指导学生分组进行有关“油脂的物 理性质”实验。 1.(1)取一支试管,注入 2 毫升水。 (2)向(1)中滴入几滴食用油,振动试管, 静置,观察现象。        分组进行有关“油脂的物理性 质”的实验。 现象:油浮在水面上而不溶于 水中。 结论:(1)食用油的密度比 水的密度小。(2)食用油不 溶于水。 现象:布片上的油渍能用汽油 擦洗干净。 结论:食用油易溶于汽油。 引 导 学 生 联 系 生 活 实际,得出 油 脂 具 有 哪 些 物 理 性质。 2.用汽油擦洗布片上的油渍,观察现象。 3.振动盛有食用油的试剂瓶,观察现象。 4. 用手摸食用油,可以感觉到_______。 【板书】二、油脂的物理性质 现象:食用油的粘度比较大。 结论:食用油的粘度比较大。 感觉到:食用油的油腻感明显。 【设问】 1. 从“油脂的结构”特征分析它可能具有的化 学性质? 2. 若油脂的烃基中含有不饱和成分,我们如何 验证?(并设计实验) 3. 如何将“油”变成“脂肪”? 【分析引导】 1. 由于油脂是多种“高级脂肪酸甘油脂”的混 合物,而高级脂肪酸中的“烃基”既有饱和的, 又有不饱和的。因此,许多油脂兼有“不饱和烃” 和“酯类”的一些化学性质,可以发生“加成反 应”和水解反应“。 2. 可以用“溴水”或“碘水”检验油脂中的烃 基是否饱和。若溴水或碘水褪色,则证明油脂中 的烃基含有不饱和成分;若溴水或碘水不褪色, 则证明油脂中的烃基含有饱和成分。 【设计实验】设计“检验烃基是否饱和”的实验。 (1)取一支试管,放入 3mL 溴水或碘水。(2) 向(1)中滴入 1mL 食用油,振荡并观察现象。 【板书】三、油脂的化学性质 1. 氢化反应(加成反应、硬化反应) 学生设计实验,分组探究 现象:溴水或碘水褪色。 结论:食用油中的烃基含 有不饱和成分。 阅读资料,结合实验,分析问 题。 培 养 学 生 探究能力。 2. 水解反应 (1)    碱性水解(皂化反应) 总式: 皂化反应——油脂在碱性条件下的水解反应叫 做皂化反应。 硬脂酸钠是肥皂的有效成分。 (2)    酸性水解    应用:工业以油脂为原料制高级脂肪酸和甘油。 聆听,思考,理解 【板书】四、油脂的用途 1. 油脂是人类的主要食物之一。 我们在日常饮食中应该合理摄到油脂,而且应该 少吃饱和度高的油脂,多吃油脂容易患高血脂症。 油脂在人体中的消化过程与油脂的水解有关。 以吸收的营养。 2. 油脂是重要的化工原料 “硬化油”性质稳定,不易变质,便于运输;可用 作制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等的原料。 聆听,思考,理解 【介绍】: 1. 制皂过程 新 知 识 的 2. “肥皂”的去污原理 3. “肥皂”与“合成洗涤剂”的比较 4. “合成洗涤剂”的优点、缺点及发展方向 【科学视野】肥皂的去污原 理及合成洗涤剂 【实践活动】P77 巩固,旧知 识的升华 【本节小结】 指导学生归纳总结出本节所学的内容。 【归纳小结】归纳总结出 本节所学内容的知识网络。 温故知新 第二节 糖类 教学目标 知识与技能: (1)使学生掌握糖类的主要代表物: 葡萄糖、 蔗糖、 淀粉 、纤维素的 组成和重要性质,以及它们之间的相互转变和跟烃的衍生物的关系。 (2)能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。 过程与方法: 运用类推、迁移的方法掌握糖类主要代表物的性质,通过探究实验, 完成知识的建构。通过合作探究,再次体会到实验是学习和研究物质化学 性质的重要方法。 情感态度与价值观: 通过单糖、双糖、多糖的探究实验,使学生进一步体验对化学物质的 探究过程,理解科学探究的意义,学会科学探究的基本方法,提高科学探 究的能力,体验科学探究大的乐趣。 通过对糖类在实际生活中的应用的了解,认识化学物质对人类社会的 重要意义。 教学重点:掌握糖类重要的代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的组成和重要性 质,它们之间的相互转变以及与烃的衍生物的关系。 教学难点:糖类的概念、葡萄糖的结构和性质、纤维素的酯化。 教学过程 【第一课时】 [新课导入] “果实的事业是尊贵的,花的事业是甜美的,但还是让我赞美绿叶 的事业吧,她总是谦逊地专心地垂着绿荫的”。(印度诗人:泰戈尔)诗人为何对 “绿叶”情有独钟? 绿叶利用了廉价的水和二氧化碳,化腐朽为神奇将光能转化为化学能,通过 光合作用生成了葡萄糖。人们每天摄取的热能中大约 75%来自糖类。 [提问]你今天吃糖了吗?(学生举例日常生活中的糖类物质) [常识介绍]含糖食物与含糖量。 [设问]什么是糖? [教材阅读]学生阅读教材 P79“资料卡片”。 [板书]1、糖的概念: 糖类又叫碳水化合物,大多数糖符合通式 Cn(H2O)m 但不是所有的糖符合这个 通式且符合这个通式的也不一定是糖。 2、糖的分类: 单糖:葡萄糖、果糖 不能水解成更简单的糖 分类 二糖:蔗糖、麦芽糖 1mol 糖水解生成 2mol 单糖 多糖:淀粉、纤维素 糖水解生成许多 mol 单糖 [小组实验]学生观察葡萄糖晶体并做葡萄糖溶解实验。(学生归纳小结) [板书] 一、葡萄糖与果糖 (一)葡萄糖的结构与性质 1、物理性质:白色晶体,易溶于水,有甜味。 2、结构: [置疑] 实验测得:葡萄糖分子量为 180,含 C、H、O 三种元素的质量分数为 40%、6.7%、53.3%,求葡萄糖的分子式。 [学生推算] 葡萄糖的分子式 [板书]葡萄糖分子式为:C6H12O6 [设问]葡萄糖具有什么结构呢?含有氧原子,说明它可能含什么官能团呢? [回答]可能含-CHO、-COOH、-OH 等。 [设问]如何鉴别葡萄糖的官能团呢? [小组探究学习] 探究内容:葡萄糖的结构特点及性质 已知的实验数据: (1)1mol 该未知物与 5mol 乙酸完全反应生成酯;(2)1mol 该未知物与 1molH2 加成反应时,被还原成直链己六醇。 学生实验探究与思考:1 以小组的形式进行讨论 2 设计实验方案 3 动手实施方案 4 设计表格记录并记录现象 5 分析实验结果 6 做出推论 (学生实验过程中进行表现性评价,自评、互评结合) [小组交流结论]葡萄糖具有什么结构?具有什么性质? [教师点评] [板书]2、结构简式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO 3、化学性质:(具有醇与醛的共同性质) (1)与乙酸发生酯化反应生成酯 (2)能发生银镜反应 (3)能与新制氢氧化铜反应 (4)体内氧化:C6H12O6(s) + 6 O2 (g) 6 CO2(g) + 6 H2O(l) [提问]人生病不能正常饮食时,医生一般会注射葡萄糖水溶液这是为什么? [知识介绍]葡萄糖在人体内如何储存和被氧化:储存:葡萄糖以肝糖元、肌糖 元等形式被肝脏、肌肉等组织合成糖元而储存起来。需要时糖元转化为葡萄糖氧 化释放出能量。氧化:1g 的葡萄糖完全氧化放出约 15.6KJ 的热量。注射葡萄 糖可迅速补充营养。 [介绍]葡萄糖的用途及其原理:1、糖尿病人尿液检验的原理:葡萄糖遇试纸中 的氢氧化铜发生反应,生成红色的氧化亚铜(展示糖尿病人尿液检验的试纸); 2、保温瓶内胆的制备原理:葡萄糖与银氨溶液反应生成银单质。 [小结]葡萄糖是醛糖,具有还原性。 [知识介绍]果糖的存在与应用。 [学生阅读归纳]果糖的结构、果糖与葡萄糖的相互关系、果糖的物理性质。 [板书](二)果糖的结构与性质 1、物理性质:无色晶体,易溶于水,有甜味(最甜) 2、结构简式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH [设问]如何检验果糖是否有还原性(设计简单的化学实验验证) [学生实验探究]果糖的化学性质 [学生交流]果糖没有还原性,因为它没有醛基,不能发生银镜反应和与新制氢氧 化铜反应。 [板书]二、蔗糖与麦芽糖 [讲述]蔗糖是自然界分布最广的一种二糖,存在于大多数植物体中,甜菜和甘蔗 中含量最丰富。麦芽糖主要存在于发芽的谷粒和麦芽中,是淀粉在体内消化过程 中的一个中间产物,可以由淀粉在淀粉酶作用下水解而得到。蔗糖与麦芽糖的分 子式均为:C12H22O11 ,二者为同分异构体。 [阅读]学生阅读课本 P82 总结蔗糖与麦芽糖的物理性质。 [总结](在学生的回答基础上)进行总结。 [板书]1、物理性质 蔗糖:无色晶体,溶于水,有甜味 麦芽糖: 白色晶体, 易溶于水,有甜味(不及蔗糖) [设问] 蔗糖与麦芽糖具有怎样的化学性质? [学生分组实验] 设计蔗糖与麦芽糖性质的对比实验,记录实验现象,得出结论、 进行解释、写出化学方程式。 [板书]2、化学性质 蔗糖:无醛基,无还原性,但水解产物有还原性。 C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 (蔗糖) (葡萄糖) (果糖) 麦芽糖: (1)有还原性: 能发生银镜反应(分子中含有醛基),是还原性糖. (2)水解反应: 产物为葡萄糖一种. C12H22O11 + H2O 2 C6H12O6 (麦芽糖) (葡萄糖) [小结]学生自己列表归纳比较葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖的结构式、物理性质、 化学性质的异同。 [课外作业] 1、走访当地医院相关科室的医生,了解对糖尿病如何进行检测? 2、查阅有关蔗糖、麦芽糖的书籍或网站,了解它们的性质。 [课堂练习] 1.从食品店购买的蔗糖配成溶液,做银镜反应实验,往往能得到银镜,产生这 一现象的原因是( ) A.蔗糖本身具有还原性 B.蔗糖被还原 C.实验过程中蔗糖发生水解 D.在生产和贮存过程中蔗糖有部分水解 2.蔗糖 3.42g 与麦芽糖 3.42g 混合后并完全水解,若生成 m 个葡萄糖分子与 n 个果糖分子,则 m 与 n 的比值是 A.1:3 B.3:1 C.1:2 D.1:1 3.某学生进行蔗糖水解的实验,并检验水解产物中是否含有葡萄糖。它的操作 如下:①取少量蔗糖加适量水配成溶液;②在蔗糖溶液中加入 3~5 滴稀 H2SO4; ③将混合液煮沸几分钟,冷却;④在冷却后的溶液中加入银氨溶液,水浴加热, 其实验结果没有银镜产生。其原因是__________。 A.蔗糖尚未水解 B.加热时间不够 C.煮沸后的溶解中没有加碱中和其酸性 D.蔗糖水解的产物中没有葡萄糖 上述实验的正确操作是 。 4.棉子和甜菜中含有棉子糖,使棉子糖水解,一分子棉子糖水解为一分子蔗糖 和一分子半乳糖(半乳糖和葡萄糖互为同分异构体)。棉子糖的分子式是 ,如果 使 1mol 的棉子糖完全水解时,则生成 和 、 各 1mol。 [参考答案]1、D 2.B 3.C,在水解冷却后的溶液中滴加 NaOH 以中和 H2SO4 后,再加银氨溶液并水浴加热。 4.C18H32O16,半乳糖、葡萄糖、果糖。 【第二课时】 [复习] 葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖的知识,引入新课。 [板书]三、淀粉与纤维素 结构:[C6H7O2(OH)3]n [提问]我们日常摄入的食物中哪些含有较丰富的淀粉? [回答]米饭、馒头、红薯等。 [设问]米饭没有甜味,但咀嚼后有甜味,为什么? [讲述]淀粉是一种多糖,属天然高分子化合物,虽然属糖类,但它本身没有甜味, 在唾液淀粉酶的催化作用下,水解生成麦芽糖,故咀嚼后有甜味。 [板书]淀粉在体内的水解过程: (C6H10O5)n (C6H10O5)m C12H22O11 C6H12O6 淀粉 糊精 麦芽糖 葡萄糖 [补充实验]碘遇淀粉变蓝实验。 [置疑]如何用实验的方法判断淀粉是否已水解及水解程度? [方案设计]学生设计实验方案。 [方案评价]对学生设计的实验方案的可行性进行讨论评价。 [参考方案] 淀粉液 水解液 硫 酸 ∆ 碘水 NaOH 溶液 溶液是否变蓝 溶液呈碱性 银氨溶液 是否有银镜 [小组实验]选择最佳方案后进行小组实验,进行实验探究。 [展示]含纤维素的植物的画面。 [讲述]纤维素是绿色植物通过光合作用生成的,是构成植物细胞的基础物质。一 切植物中都含有纤维素,但不同的植物所含纤维素的多少不同。纤维素是白色、 没有气味和味道的纤维状结构的物质,是一种多糖。水解的最终产物是葡萄糖。 [板书](C6H10O5)n + n H2O n C6H12O6 [展示]牛、羊或马等草食动物吃草的画面。 [提问]草中的主要化学成份是什么?为什么牛、羊、马等动物能以草为生? [阅读]学生阅读教材 P84 [讲述]草等植物中含有纤维素,牛、羊、马等草食性动物能分泌出使纤维素水解 成葡萄糖的酶,使纤维素最终水解成葡萄糖,葡萄糖在体内氧化为这些动物提供 的生命活动所需要的能量。 [阅读] 学生阅读教材 P84,总结纤维素的用途。 [小结]学生自己列表归纳比较葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖、淀粉与纤维素的结 构式、物理性质、化学性质的异同。 [课外作业]查阅资料,介绍糖与人体健康,以网页形式展示成果。 水浴加热 第三节 蛋白质和核酸 教学目标: 知识技能: 了解氨基酸的结构特点及性质;了解肽键及多肽;了解蛋白质的组成;初步掌握蛋 白质的重要性质和检验方法;了解蛋白质的用途。 能力培养: 1、通过学生动手实验培养操作技能与观察能力,使之正确进行实验分析,从而加 深对概念的理解,并抽象形成规律性认识。 2、培养学生通过观察实验现象,进行分析、推理,得出结论的思维能力。 科学思想: 让学生初步了解蛋白质是生命最基本的物质基础,培养学生的辩证唯物主义思想。 科学品质: 通过学生实验,使学生的科学态度、思想情趣得到陶冶;通过结晶牛胰岛素的成功 合成激发学生爱国主义思想感情,民族自豪感。 科学方法:观察方法和科学抽象的方法。 教学重点:蛋白质的化学性质和酶的特性。 教学难点:肽键的形成。 教学过程设计 教师活动 学生活动 设计意图 【导入】展示 SARS 病毒的电子图片, 说明蛋白质广泛存在于生物体内,是组 成细胞的基础物质。是生命的基础,没 有蛋白质就没有生命。 今天我们就一起来学习有关蛋白质的知 识。 谈到蛋白质,我们首先来学习氨基酸。 【板书】§ 3 蛋白质 【实验】将毛料或头发放在火焰上灼烧、 闻味 【设问】由上述实验现象能得到哪些结 论? 【讲述】蛋白质的相对分子质量很大, 可以达到上千万。但是如此大的高分子 化合物,也是由基本结构单元构成的, 就是氨基酸(生物课已知) 一、氨基酸的结构与性质 给出甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸的结构引 聆听 有焦臭味,说明毛发中 含有碳、氢、氧元素之 外,还含有其他元素。 紧扣时代信息激发学习兴趣;调 动学生的学习积极性。 引起学生兴趣 和生物科联系 培养学生学科间的联系能力 导学生观察氨基酸的结构特点。 【设问】看以上氨基酸的结构式指出哪 些官能团? (-NH2 氨基、-COOH 羧基) 【设问】那么什么叫氨基酸? 定义:羧酸分子里烃基上的氢原子被氨 基取代后的生成物叫氨基酸 学生观察甘氨酸、丙氨 酸、谷氨酸的结构,总 结归纳氨基酸结构特点。 得出氨基酸的通式和定 义。 1 培养归纳总结的能力 2、复习官能团与性质关系 【讲解】氨基酸的性质 官能团决定有机物的性质。氨基酸结构 中均含有-COOH 和-NH2,应具有什么性 质? 1 氨基酸的两性: NH2CH2COOH+NaOH→ NH2CH2COO-Na++H2O 试写出与盐酸反应的化学方程式 NH2CH2COOH+HCl→Cl-+NH3CH2COOH 2 成肽反应 : 1.书写出乙酸与乙醇发生酯化反应的化 学方程式。 2.书写出氨基乙酸与氨基乙酸脱水的方 程式。 2NH2CH2COOH→NH2CH2CONHCH2COOH+H2O 讲解】两个氨基酸彼此之间脱一分子水 得到的产物叫二肽。许多氨基酸分子彼 此脱水生成的化合物叫多肽。 如: 【讲述】蛋白质在希腊文 Proteios 的 意思是“第一”,即蛋白质是生命的基 聆听 观察答出:-COOH 和-NH2 练习方程式的书写 1.书写出乙酸与乙醇发 生酯化反应的化学方程 式。 2.书写出氨基乙酸与氨 基乙酸脱水而成二肽的 方程式。 1、结构决定性质,进行辩证唯物 主义教育。 2、提高书写化学方程式的能力。 3、通过结构式推导性质。 由旧知识向新知识迁移,培养创 新思维能力。 生物知识的复习 石。 存在:动物的肌肉、皮肤、血液、 乳汁及毛、发、蹄、角等,或存在于植 物的种子里。 组成:蛋白质分子中含有 C、O、 H、N、S 等元素。1965 年我国科技工作 者成功合成了具有生物活性的——结晶 牛胰岛素。这是科学史上的一大成就, 可以说是科学史上又一“丰碑”。在认 识生命现象揭开生命奥秘的伟大历程中, 做出了重要贡献。 聆听 激发学生爱国主义热情和民族自 豪感,进一步激发学生探索蛋白 质知识的兴趣,创设悬念引入新 知识领域的探索。 教师活动 学生活动 设计意图 【板书】二、蛋白质的结构与性质 【引入】蛋白质是含氮生物高分子化合 物,有 C、H、0、N、S 等元素,还有一 些微量元素,构成的种类有 10 万种以上。 天然蛋白质的结构独特而稳定,按照氨 基酸的连接方式分为:一级结构、二级 结构、三级结构、四级结构。 氨基酸脱水形成肽,而蛋白质的多肽周 围都有氨基、羧基等碱性或酸性基团存 在,所以蛋白质和酸、碱都反应,具有 两性。 根据蛋白质的结构,还有其他的性质: 【板书】 1.水解 【设问】人体如何吸收吃入体内的食 物? (指导学生实验) 【学生分组实验探究 】:蛋白质的化学 性质(见课件 ppt) 【设问】从本实验可得出何结论? (引出蛋白质的盐析和变性概念) 【板书】 2.蛋白质的盐析 3. 蛋白质的变性 阅读课本、聆听 思考、回答 分组实验: 完成实验报告 学生结合实验分析、 思考产生疑问 激发学生探索蛋白质知识的兴趣, 与生物学科联系,实现学科间交 流 (1)练习操作技能; (2)提高观察能力; (3)学会从实验现象分析、归纳 整理出结论的科学方法。 (4)激发学生探究问题的兴趣, 主动学习知识 【练习】比较蛋白质的盐析和变性 【思考、讨论】 1、误服重金属怎么解毒? 2、为什么医院用高温,照紫外线,喷洒 苯酚和酒精溶液消毒? 3、为什么用甲醛保存动物标本? 练习 思考、讨论 加强掌握蛋白质的性质 了解其它影响蛋白质变性的因素。 将知识运用于生活中 4.蛋白质的颜色反应 【讲解】 蛋白质的颜色反应是检验蛋白质的方法 之一,反应的实质就是硝酸作用于含有 苯环的蛋白质使它变成黄色的硝基化合 物。 【设问】在日常生活中还有什么其他方 法检验蛋白质呢? 【演示实验】分别灼烧:羊毛线、棉线 现象:羊毛线燃烧时燃烧不快,火焰小, 离火即熄灭,燃烧有蛋白质臭味,灰烬 呈卷曲状为黑褐色结晶,用手指可碾成 粉末;棉线燃烧无气味,烧后成灰。 三、酶 【讲述】生物体、植物无时无刻都在进 行着化学反应,并且这些反应在生物体 存在的条件下进行,而且会随着环境、 身体的情况而随时自动、精确的改变 聆听 学生观察、描述现象 理论联系实际 。 【设问】是什么让这些反应可以实现 的? 【设问】酶有什么特性? 【板书】酶也是蛋白质 四、核酸 【设问】DNA 是什么? 【讲解】核酸是一类含磷的高分子化 合物,DNA 就是其中组成,还有一种是 RNA(核糖核酸),DNA 和 RNA 互相作用 合成蛋白质。我国在 1981 年用人工的方 法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸,是 唯一参加世界人类基因组研究的发展中 国家。 酶的特性: 1、 条件温和、不需加热 2、 具有高度的专一性 3、 具有高效催化作用 脱氧核糖核酸 生物体遗传的载体 复习生物课内容,实现学科间交 流 激发学生爱国主义热情和民族自 豪感, 【课堂练习】 1、下列过程中,不可逆的是( )。 (A)蛋白质的盐析 (B)酯的水解 (C)蛋白质的变性 (D)氯化铁的水解 2、欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质应加入 ( )。 (A)甲醛溶液 (B)饱和 Na2SO4 溶液 (C)CuSO4 溶液 (D)浓硫酸 3.下图表示蛋白质分子结构的 一部分,图中(A)、(B)、 (C)、(D)标出了分子中不同 的键,当蛋白质发生水解时, 断裂的键是( )。 4、下列哪种作用不属于蛋白质变性( ) A、制作豆腐 B、制作干酪 C、淀粉水解 D、酒精杀菌 二、填空题 5.蛋白质、淀粉、脂肪是三种重要的营养物质,其中______ 不是高分子化合物,这三种物质水解的最终产物分别是蛋白质 →________淀粉→_________;脂肪→_________;在蛋白质水解 的最终产物分子中,含有_________官能团。 *6.若将氨基乙酸和丙氨酸混合反应(在一定条件下)最 多可得_______种二肽。 【小结】蛋白质的性质 (学生归纳总结后打出投影) 1、具有两性;2、水解;3、盐析; 4、变性;5、颜色反应。 反馈基本知识的掌握情况。 本题是高考题可反馈出学生 学习本节知识后思维发展水平。 通过填空题反馈大多数学生 对本节知识的掌握情况。 提高学生的分析、推理、判 断问题的能力。 培养表达能力 培养学生归纳、总结能力 参考答案: 1、C 2、B 3、C 4、D 5、脂肪、氨基酸、葡萄糖、脂肪酸和甘油、氨基、羧基 6、四 【学生分组实验探究 】:蛋白质的化学性质 试管 编号 往装有蛋白质的试管中添 加的试剂或操作 现象 继续往试管滴加入水后的现 象 1 (NH4)2SO4 2 Na2SO4 3 加热 4 NaOH 5 浓 HNO3 6 CuSO4 7 (CH3COO)2Pb 8 丙酮 9 酒精 第五章 进入合成有机高分子化合物的时代 第一节 合成高分子化合物的基本方法 教学目标: 知识和技能 1.能举例说明合成高分子的组成与结构特点,能依据简单合成高分子的结构分析其链节 和单体。 2.能说明加聚反应和缩聚反应的特点 过程与方法 了解高分子化合物合成的基本方法。 情感、态度与价值观 使学生感受到,掌握了有机高分子化合物的合成原理,人类是可以通过有机合成不断合 成原自然界不存在的物质,从而为不断提高人类生活水平提供物质基础。 教学重点: 通过具体实例说明加成聚合反应和缩合聚合反应的特点,能用常见的单体写出简单的聚 合反应方程式和聚合物的结构式,或从简单的聚合物结构式分析出单体。 教学难点: 理解加聚反应过程中化学键的断裂与结合,用单体写出聚合反应方程式和聚合物结构式; 从聚合物结构式分析出单体。 1 加聚与缩聚反应的一般特点 2、单体、链节(即重复结构单元)、聚合度等概念 3、加聚反应与缩聚反应单体识别的 4、加聚反应和缩聚反应方程式的书写 课时建议:2.5 课时 教学过程 第一课时 [复习]聚乙烯是一种生活中常用的塑料。请用化学方程式表示聚乙烯的合成方法。 [提问]从形式上来看,此反应有什么特点?属于什么反应类型? [生]由许多小分子通过加成反应变成一个有机高分子化合物,既属于加成反应又属于聚合反 应,叫做加成聚合反应,简称加聚反应。 [分析、讲解]有机高分子化合物的分子组成及有关概念的比较。填写下表: 聚合反应 CH2=CH2 单体 —CH2—CH2— 链节 n 聚合度 高分子化合物,简称高分子,又叫聚合物或高聚物。 n 值一定时,有确定的分子组成和相对分子质量,聚合物的平均相 对分子质量=链节的相对分子质量×n。 一块高分子材料是由若干 n 值不同的高分子材料组成的混合物。 [学生活动请同学们思考,下表列出来了一些单体及它们的分子式,如何书写这些单体的聚 合产物的结构简式? 单体名称 单体结构简式 聚合物 乙烯 CH2=CH2 丙烯 CH2=CHCH3 氯乙烯 CH2=CHCl 丙烯腈 CH2=CHCN 丙烯酸 CH2=CHCOOH 醋酸乙烯酯 CH3COOCH=CH2 丁二烯 CH2=CH—CH=CH2 乙炔 HC≡CH (生分组书写合成上述聚合物的化学方程式。) [讨论]请同学们仔细观察上述能进行加聚反应的单体,它们在结构上有什么共同特征?加聚 反应的特点是什么? [师生]引导学生观察和讨论,归纳总结出以下几点: 加聚反应的特点: 1、单体必须是含有双键、参键等不饱和键的化合物。例如:烯、二烯、炔、醛等含不 饱和键的化合物。 2、发生加聚反应的过程中,没有副产物产生,聚合物链节的化学组成跟单体的化学组 成相同。聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。 [提问]你知道下面两个聚合物由何种单体聚合而成的吗? [学生] CH2=CHCl、 [投影、讲解]由加聚聚合物推单体的方法 → 单体:CH2=CH2 边键沿箭头指向汇合,箭头相遇成新键, 键尾相遇按虚线部分断键成单键。 →单体: 凡链节主链只在 C 原 子并存在有 C=C 双键结构的高聚物,其规律是“见双键、四个 C;无双键、两个 C”划线断 开,然后将半键闭合,即双键互换。 [探究练习] 1、写出下列单体聚合成聚合物的化学方程式 1)CH2=CHCl 2) 3) 2、人造象牙中,主要成分的结构是 ,它是通过加聚反应制得的,则合成人造 象牙的单体是( ) A. (CH3)2O B. HCHO C.CH3CHO D.CH3OCH3 3、聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬,其链节是( ) A. B. C. D. 4、下列单体中,在一定条件下能发生加聚反应生成 的是( ) A. B. C. CH3CH=CH2 和 CH2=CH2 D. CH3CH=CH2 5、有机玻璃(聚丙烯酸甲酯)的结构简式可 用表示。设聚合度 n 为 3000。回答下列问题: (1)指出有机玻璃的单体和链节; (2)求有机玻璃的相对分子质量; 第二课时 [复习]请同学们写出下列反应的化学方程式,并说明断成键的特点 1、乙酸与乙醇酯化反应 2、两个甘氨酸分子形成二肽 [投影] 1、乙酸与乙醇酯化反应 2、两个甘氨酸分子形成二肽 [投影、讲解]乙酸和乙醇分别是一元酸和一元醇,如果用二元酸和二元醇发生酯化反应,就 会得到连接成链的聚合物(简称聚酯): 该反应与加聚反应不同,在生成聚合物的同时,还伴有小分子副产物(如:H2O 等) 的生成。这类反应我们称之为“缩聚反应”。 [提问]上节课我们曾经分析、讨论得出加聚反应具有的特点是: 1、单体必须是含有双键、参键等不饱和键的化合物;例如:烯、二烯、炔、醛等含不 饱和键的化合物。 2、发生加聚反应的过程中,没有副产物产生,聚合物链节的化学组成跟单体的化学组 成相同。聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。 那么,缩聚反应的特点是什么呢?请同学们分组讨论,并做好记录。 [学生活动]学生分组讨论。 [投影]缩聚反应的特点: 1、缩聚反应的单体往往是具有双官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X 及活泼氢 原子等)或多官能团的小分子; 2、缩聚反应生成聚合物的同时,还有小分子副产物(如 H2O、NH3、HCl 等)生成; 3、所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同; 4、缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团(这与加聚物不同, 而加聚物的端基不确定,通常用横线“—”表示。)如: [提问]如果由一种单体或两种单体进行缩聚反应,生成小分子的物质的量应是多少呢? [学生探究]学生分组用球棍模型拼装或在纸上书画进行探究讨论:由一种单体或两种单体进 行缩聚反应,生成小分子的物质的量应是多少。 [教师指导]引导学生运用数学思想进行探究。如: ① 由一种单体 (6—羟基己酸)制 (聚—6—羟基 己酸):n mol 中所含—COOH 官能团(或—OH)的物质的量为:n mol,而在反应中,有一个端基(—COOH)是没有参与反应的,故生成水的物质的量为: (n-1) mol ②由两种单体:n mol 和 n mol 进行缩聚反应, n mol 中含—COOH 的物质的量为 2 n mol,而在反应中,有一 个端基(—COOH)是没有参与反应的,故生成水的物质的量为:(2n-1) mol。 [练习]写出对苯二甲酸和 1,4—丁二醇反应生成缩聚物的化学方程式。 [投影] [学与问]教材 P103,你能看出下列聚合物是由什么单体缩聚而成呢?仔细想想,判断缩聚物 单体的方法是什么? [学生回答] 和 ,方法是:在寻找单体是时,先看 它的链节结构,分析它是通过哪一类有机化学反应缩合的;然后根据缩合反应中断键和成键 的特点,逆向分析寻找单体。 [投影、教师讲解]缩聚物单体的推断方法常用“切割法”,如下图示: [课堂练习]下列化合物中 a. b. c. d. e. f. (1)可发生加聚反应的一个化合物是 ,加聚物的结构式为 。 (2)可发生缩聚反应的一个化合物是 ,缩聚物的结构式为 。 (3)可发生缩聚反应的两个化合物是 和 ,缩聚物 的结构式为 。 [过渡]含有两个官能团的单体缩聚后生成的缩合聚合物呈现为线型结构?含有三个官能团 的单体缩聚后生成的缩合聚合物会呈现什么样的结构? [学生]高分子链间产生交联,形成体型(网状)结构。 [教师]由不现体型的高聚物分子构成的材料,会呈现出不同的性能,我们将在后面学到有关 知识。 [课堂练习]下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成体型结构的是 A. B. C. D. [作业]书后习题。 第二节 应用广泛的高分子材料 教学目标 【知识与技能】 1、通过“三大合成材料”的实例,分别说明塑料、合成纤维、合成橡胶的结构、性能 和用途。 2、高分子结构对性能的影响。 【过程与方法】 联系生活实际,从身边常见的物质入手,了解高分子合成材料的分类及主要用途,了 解“三大合成材料”典型代表物的有关聚合反应,聚合物的结构、性能特点。 【情感、态度与价值观】 通过活动课研究、学习治理“白色污染”的途径和方法,关注和爱护自然,树立社会责 任感,培养环境保护意识。 教学重点 高分子化合物结构与性能之间的关系 教学难点 “三大合成材料”的结构与性能之间的关系 课时安排 1 课时 教学过程 【引入】师: 人工合成高分子化合物的成功为人工合成材料开辟了新的道路,改变了只能 依靠天然材料的历史。合成材料品种很多,按用途和性能可分为合成高分子材料;功能高分 子材料和复合材料。其中,被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最为 广泛。 【板书】第二节 应用广泛的高分子材料 一、塑料  1.塑料的组成:合成树脂、添加剂 【说明】树脂和塑料的关系: 树 脂 就 是 指 还 有 跟 各 种 添 加 剂 混 合 的 高 聚 物 , 如 是 聚 乙 烯 树 脂 , 是聚丙烯树脂。 塑料是由树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂所组成的,它的主要成分为 是树脂。有时这两个名词也混用,因为有些塑料基本上是由树脂所组成的,不含或少含其他 添加剂,如有机玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性,但添 加剂也起着重要作用。 【板书】2.塑料的主要性能   热塑性。树脂为线型结构,有热塑性。   热固性。树脂为体型结构,有热固性。   3.几种常见塑料的性能和用途 名 称 性 能 用 途 聚 丙 烯 机械强度好,电绝缘性好,耐 化学腐蚀,质轻,无毒 耐油性差,低温发脆,容易老 化 可制薄膜、日常用品、 管道、包装材料等 聚苯乙烯 电绝缘性好,透光性好,耐水、 耐化学腐蚀,无毒 室温下硬、脆,温度较高时变 软,耐溶剂性差 可制高频绝缘材料,电视、雷达 部件,医疗卫生用具,合成纤维、 涂料,还可制成泡沫塑料用于防 震、防湿、隔音、包装垫材等 聚 甲 基 丙烯 酸 甲 酯(有机玻璃) 透光性好,质轻,耐水,耐酸、 碱,抗霉,易加工 耐磨性较差,能溶于有机溶剂 可制飞机、汽车用玻璃,光学仪 器、医疗器械等 酚 醛 塑 料 (俗称电木) 绝缘性好,耐热,抗酸 可作电工器材、汽车部件、涂料、 日常用品等,用玻璃纤维增强的 酚醛塑料可用于宇航领域 聚四氟乙烯 耐低温、高温,耐化学腐蚀, 耐溶剂性好,电绝缘性好 可制电器、航空、化学、医药、 冷冻等工业的耐腐蚀、耐高温、 耐低温的制品 4.简介几种具有特殊用途的塑料 工程塑料、增强塑料、改性塑料等。 【板书】二、合成纤维   1.纤维的分类 【板书】2.“六大纶”的性能和重要用途 师:“六大纶”都具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水等 优点,而且每一种还具有各自独特的性能。它们除了供人类穿着外,在生产和国防上也有很 多用途。例如,锦纶可制衣料织品、降落伞绳、轮胎帘子线、缆绳和渔网等。 【板书】3.几种具有某些特殊性能的合成纤维   芳纶纤维、碳纤维、耐辐射纤维、光导纤维和防火纤维。 【板书】三、合成橡胶 1.橡胶的分类 2.合成橡胶的性能和主要用途 师:相比而言,合成橡胶一般在性能上不如天然橡胶全面,但它具有高弹性、绝缘性、气密 性、耐油、耐高温或低温等性能,因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。 3.使用合成材料的负面作用及对策 师:合成材料的快速发展与大量应用,其废弃物的急剧增加带来了环境污染,一些塑料制品 所带来的“白色污染”尤为严重。目前,治理“白色污染”主要应从减少使用和加强回收开 始。从长远来看,可逐步以可降解塑料取代现在普遍使用的塑料,从根本上解决“白色污染” 的问题。 【小结】这节课我们主要了解高分子合成材料的分类及主要用途。 第三节 功能高分子材料 教学目标 【知识与技能】 1、举出日常生活中接触到的新型高分子材料。 2、认识到功能材料对人类社会生产的重要性。 【过程与方法】 利用上网查询,从历史的角度体会化学材料的发展是化学科学发展的一个缩影,对化 学科学发展的进程有所认识,培养用科学的方法发现问题,认识问题的意识。 【情感、态度与价值观】 扩大知识面,激发对高分子材料学习的兴趣和投身科学事业的决心。 教学重点 功能高分子结构与性能之间的关系 教学难点 功能高分子材料和复合材料的结构对性能的影响 课时安排 1 课时 教学过程 一、复习上节课学习的内容:——三大合成材料   三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶。 二、新知识点讲解: 【引入】师:材料的重要性: 材料是人类赖以生存和发展的物质基础,是人类文明的重要里程碑。当今有人将能源、信息 和材料并列为新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息发展的物质基础。除了传统的 三大合成材料以外,又出现了高分子膜,具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料,生物高 分子材料,医用高分子材料,隐身材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。这些 新型有机高分子材料在我们的日常生活、工农业生产和尖端科学技术领域中起着越来越重要 的作用。 【板书】第三节 功能高分子材料 一、功能高分子材料: 1.功能高分子材料的涵义: 功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能,又有某些特殊功能的高分子材料。 2.几种功能高分子材料: (1)高吸水性材料——亲水性高聚物(分子链带有许多亲水原子团) 师:有了高吸水性树脂就可以在干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水,改良土壤, 改造沙漠。又如,婴儿用的“尿不湿”可吸入其自身重量约几百倍的尿液而不滴不漏,可以 保证婴儿夜晚安睡和白天的活动。 (2)高分子分离膜:  ①组成:高分子分离膜是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜。  ②特点:能够让某些物质有选择地通过,而把另外一些物质分离掉。  ③应用:物质分离 (3)医用高分子材料:  ①性能:优异的生物相溶性;很高的机械性能。  ②应用:制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官。 (为拓展学生的知识面,下面再介绍另外一类新型高分子材料) 【板书】二、复合材料: 1.复合材料的涵义: 复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种材料作为基体,其他的 材料作为增强剂。 2.优异的性能 强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀,在综合性能上超过了单一材料。 3.应用 宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等方面。 【过渡】通过以上所举的例子,我们认识到功能材料对我们日常生活和人类社会生产的重要 性,那么,有机高分子材料的发展趋势是怎么样的呢? 三、有机高分子材料的发展趋势 对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广,使它们的性能不断提高,应用范围不断 扩大。 与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强,并且取得了一定的进展。 【小结】1.功能高分子材料与复合材料的概念、性能及应用 材料名称 功能高分子材料 复 合 材 料 概 念 既具有传统高分子材料的机械性 能,又具有某些特殊功能的高分 子材料 两种或两种以上材料组成的新型 材料,分基体和增强剂 性 能 不同的功能高分子材料,具有不 同的特征性质 一般具有强度高、质量轻、耐高 温、耐腐蚀等优异性能 应 用 用于制作高分子分离膜、人体器 官等 用于汽车工业、机械工业、体育 用品、航空航天、人类健康等 2.膜分离的工业应用 金属工艺 金属回收,污染控制 纺织、制革 余热回收,药剂回收,污染控制 造 纸 代替蒸馏,纤维回收,污染控制 食品、生化 净化,浓缩,消毒,副产品回收 化学工业 有机物除去或回收,药剂回收再利用 医药保健 人造器官,血液分离,消毒,水净化 水处理 海水、苦咸水的淡化,废水处理 国 防 淡水供应,医院污水净化 3. 医用高分子及用途 人造心脏 硅橡胶、聚氨酯橡胶 人造血管 聚对苯二甲酸乙二酯 人造气管 聚乙烯、有机硅橡胶 人造肾 醋酸纤维、聚酯纤维 人造鼻 聚乙烯 有机硅橡胶 人造骨、关节 聚甲基丙烯酸甲酯 人造肌肉 硅橡胶和绦纶织物 人造皮肤 硅橡胶、聚多肽 人造角膜、肝脏,人工红血球、人工血浆、食道、尿道、腹膜

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