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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。基于科学取向教学论指导下的元素化合物课型教学设计以高中化学选修五第三章第三节羧酸酯第一课时为例-基于科学取向教学论指导下的元素化合物课型教学设计以人教版高中化学选修五第三章第三节羧酸酯第一课时为例一、教学设计理念本节教学设计基于科学取向教学论的理论指导,针对本节教材内容与学生学习能力起点、教学目标(终点)等进行任务分析,力图帮助学生在获取有机物的组成、结构、性质、用途等知识的同时建立学习系统有机物的认知图式,通过类比、迁移等训练发展学生头脑中的认知结构和认知模式。二、教学背景分析:教材分析:本节选取了乙
2、酸和乙酸乙酯作为羧酸和酯的代表物,为了避免重复,采取了“复习与提升”的编写策略,通过“科学探究”复习了乙酸的酸性和酯化反应;而乙酸乙酯水解的学习是通过“科学探究”探索在不同介质和条件下的水解速率来完成。既体现了课程标准提倡的探究性学习方式,又深化了学习内容及化学不同分支(有机化学与化学反应原理)之间的联系。通过资料卡片栏目等提供丰富图片联系实际,让学生感受身边的羧酸和酯,提高学习的兴趣。学生情况分析:在初中化学中,学生已知乙酸为酸性物质,但是没有从电离角度给予本质解释。在必修阶段,学生认识到乙酸中含有羧基,但是没有从官能团上升到物质分类高度,没有认识羧酸类物质的结构和性质,没有真正建立有机物的
3、分类观。(1)不能从物质分类角度深刻认识羧酸具有酸的通性在教学实践中发现,许多学生虽然知道羧酸具有酸的通性,但是却不能顺利书写羧酸类物质与金属、金属氧化物、与碱或无机盐反应的化学方程式。有的学生虽然了解乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱不同,但也不能完全理解比较三者酸性强弱的实验的原理。学生不太清楚羧酸的酸性也是由于电离出的H+造成的。从结构上来说,COOH中的H是可以电离的,而烃基中的H是不能电离的。认识到这一点,学生书写羧酸与上述各物质间的化学反应便不再困难。可见,学生在认识有机酸与无机酸的本质问题上,还是存在障碍的。(2)不能从化学反应原理的深度来正确理解酯化反应的可逆特点酯化反应也是可逆反应,
4、也存在化学平衡。如何在反应中提高产物酯的产率?如何提高酸的利用率?如何从产物中高效地分离出酯类产物?这些问题既是课本实验问题的延伸思考,其实也是工业生产中的实际问题,对于促进学生从可持续发展的角度来认识有机物和有机反应是有很大意义的。三、教学目标1、通过观察乙酸样品及相关实验,能够有序说出乙酸的主要物理性质。知道乙酸有两种不同化学环境中的H原子。2、以乙酸为代表物,建立乙酸的结构特点与性质之间的关系(羧基酸性、OH被取代、H取代),通过观察实验现象及相关反应方程式,分析断键、成键位置,判断反应类型。并能运用“结构决定性质、性质反映结构”的学科思想预测陌生酸类典型化学性质。3、通过对羧酸通性的回
5、顾和验证,能够说出判断物质酸性强弱的原理和方法,可以设计实验方案并独立操作实验,探究乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱。4、通过拼装酯化反应的模型,体验酸脱羟基醇脱氢的断键规律。5、能够运用化学平衡移动原理分析乙酸与乙醇反应制备乙酸乙酯的实验条件。教学重点羧酸的结构特点和主要化学性质教学难点羧酸的结构特点和主要化学性质教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图环节一:羧酸引入问1:你知道羧酸的代表物是什么吗?问2:你可以列举出生活中有哪些羧酸吗?教师补充:PPT图片展示:食品药品中的有机酸如食醋、柠檬酸、乳酸、酵母、含羧基的抗生素等讲解:这些都是我们生活中必不可少的物质,这些物质中都有共同的官能团羧基,
6、今天我们就来学习由烃基和羧基构成的一类物质羧酸让学生认识到化学“有用”,建构学生“化学价值观”环节二:羧酸的结构请按照有机物中碳原子的成键特点,用手中的材料组拼出甲酸、乙酸、丙酸的球棍模型。请把甲酸与乙酸和丙酸对比,完成归纳表1:2人一组拼接甲酸、乙酸、丙酸的球棍模型填写表格借助自主组拼模型建构“微粒观”知道乙酸有两种不同化学环境中的H原子。表1甲酸与乙酸和丙酸对比甲酸乙酸丙酸分子式结构简式官能团点评学生的完成情况,再点拨提升【思考】总体来说:羧酸中哪里的键极性强些,易断键?【结论】羧基中CO、OH键均有较强的极性,易发生断裂。环节三:乙酸的物理性质问1:物理性质一般研究哪些方面问2:展示室温
7、和冰水中放置的乙酸样品,请同学说出其物理性质问3:如何验证乙酸的溶解性?指导阅读P60乙酸物理性质色、态、味、溶解性、熔沸点无色、强烈刺激性气味液体,熔点低实验:乙酸+水,乙酸+乙醇自主阅读通过观察乙酸样品及相关实验,能够有序说出乙酸的主要物理性质。环节四:羧酸的酸性问1:如何区分乙酸与乙醇?问2:请用方程式表示乙酸具有酸的通性。问3:乙酸有酸性说明乙酸在水溶液中可以电离出氢离子,乙酸分子中有二种位置的氢,这个氢离子是哪里的键断裂来的呢?请设计实验证明你的推断并写出乙酸的电离方程式问4:其他酸是否也有酸的通性?请用下面药品设计并验证甲酸的酸性(甲酸、镁条、氧化铜粉末、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、
8、硫酸铜溶液,石蕊)问5:如何设计实验证明乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱?问6:若要验证乙酸、碳酸和苯酚溶液的酸性强弱,预期的实验现象是什么?问7:请比较乙醇、苯酚和乙酸中OH中H的活泼型书写方程式设计实验实验验证设计实验设计实验,完成装置图通过对乙酸酸性的复习回顾,分析出乙酸分子中断键位置,类推到其他羧酸的酸性,建构“有机分类观”通过对羧酸通性的回顾和验证,说出判断物质酸性强弱的原理和方法,设计实验方案并独立操作实验,探究乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱。代表物结构简式羟基氢的活泼性酸性与钠反应与NaOH的反应与Na2CO3的反应与NaHCO3的反应乙醇CH3CH2OH苯酚C6H5OH乙酸CH3COOH
9、环节五:羧酸的酯化反应1、乙酸与乙醇的酯化反应问1:请写出乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式问2:科学家利用同位素示踪法证明了酯化反应的断键方式是酸脱羟基,醇脱氢请先拼出CH3CO16OH的球棍模型,再拼出C2H518OH的球棍模型,然后拼出二者脱水生成的乙酸乙酯的球棍模型。2、羧酸的酯化反应问3:根据乙酸的反应规律,推测出甲酸、丙酸、乙二酸、苯甲酸分别与乙醇发生酯化反应的产物,书写相应的化学方程式3、乙酸乙酯制备条件探究问4、该反应是放热反应还是吸热反应问5、影响化学平衡移动的因素有哪些?结合本反应思考有哪些因素可以使乙酸乙酯产率提高?下表是各物质的沸点物质乙醇乙酸乙酸乙酯沸点78.5117
10、.977讲解:注意本实验一般控制反应在110120。温度太低,反应速率太小,温度过高,醋酸挥发损失太多,所以考虑到乙酸乙酯和水的沸点,一般控制反应在1101202人一组拼接球棍模型(红球表示16O,绿球表示18O)加入浓H2SO4作吸水剂,使平衡正向移动(浓硫酸作催化剂和吸水剂)加入过量的乙醇,提高乙酸乙酯产率可用加热的方法及时分离出乙酸乙酯和水,以打破平衡,使反应向着生成乙酸乙酯的方向进行。拼模型建构“微粒观”,由乙酸到羧酸,建构“分类观”运用化学平衡移动原理分析乙酸与乙醇反应制备乙酸乙酯的实验条件。环节六:总结提升总结:1、学习有机物的思维方法:“组成、结构决定性质,性质反映结构”有机化学的核心思维方法2、问:如何鉴别甲酸、乙酸与乙醛?总结乙酸的化学性质,并明确反应断键和成键的位置。从知识、方法维度进行本节课的小结。-