苯及其同系物的化学性质 教学设计

苯及其同系物的化学性质教学设计

【课程分析】

本节教材的内容是在必修2苯的基础上拓展到苯的同系物的性质。“苯的结构与化学性质”从不同的角度让学生回忆、巩固苯的特殊结构与能发生的化学反应（燃烧、取代、加成），并提出更高的要求：“苯的同系物”通过实验引导学生注意苯环与侧链烃基的相互作用；教学时可以通过比较苯和甲苯的结构与化学性质的不同，使学生认识基团间的相互影响。同时，学习必要的化学实验技能，体验和了解化学科学研究的一般过程和方法，是新课标的要求，因此在这里有必要借助一些有关苯及其同系物的性质的实验来讨论一些重要实验装置的作用，以培养学生的实验技能

【学情分析】

此时，学生接触有机化学的时间不长，有着强烈的好奇心和探索的欲望，我们应充分抓住这一点进行诱思探究式教学，多设计探究活动，充分激发学生自主学习的意识。学生在必修2中学习了“苯”和芳香烃，第三节前两课时学习了烷烃、烯烃的性质，初步掌握了碳碳单键、碳碳双键的一些特征反应，以及碳碳叁键和环烃的概念，具备了一定的“先备知识”，这正为“后续学习”奠定了必要的知识基础。我们应引导学生对比前面学过苯的独特的性质，帮助他们建立有机物“结构——性质——用途”的认识关系，逐步熟悉研究有机物的一般方法。

需要注意，此时学生有机知识储备并不多，更谈不上知识的综合整理，因此教学中应注意不能随意增加难度，随意补充知识如将知识面拓展到更多的芳香烃，这样会加重学生的负担，使学生对学习产生畏难情绪。

【设计思路】

在必修2课本中对苯的结构和性质已经做了初步介绍，学生已经有一定程度的了解。根据诱思探究理论，本着注意知识的系统和拓展的原则，对本节课进行如下设计，希望既可以帮助学生回忆和巩固苯的结构和性质，又能帮助学生认识苯的同系物的组成特点和性质。本节课的设计主要分为三个认知层次：

一．复习回忆夯基固本

通过对必修部分关于苯的结构和性质的回忆，让学生重新唤起对芳香烃的母体——苯的相关知识的了解，加深他们对这一部分内容的记忆和理解。

二．追根寻源承前启后

由苯的性质向苯的同系物的性质过渡中，充分体现“结构决定性质”这一根本规律，通过让学生分析甲苯的结构组成，并根据已有的知识网络预测其可能具有的性质，为下面实验探究甲苯中苯环和甲基相互影响埋下伏笔，能够提起学生的求知欲，从而更加主动的参与到学习中。

三．实验探究拓展提高

这一认知层次是本节课的重点，设计了三个探究活动：

1. 探究甲苯的取代反应

通过工业制取TNT烈性炸药的反应原理让学生认识甲基对苯环的影响；联系苯和烷烃发生取代反应的条件，讨论不同条件下，苯的同系物不同位置发生的取代反应。

2. 探究甲苯的加成反应

通过观察甲苯和溴水混合时的变化情况，分析其是否发生了加成反应，从而更深度的了解甲基对苯环性质的影响程度。

3. 探究甲苯的氧化反应

通过苯和甲苯分别与酸性KMnO4溶液混合时所得现象的对比，让学生认识苯环对甲基性质的影响。这里设计一个鉴别苯和甲苯的探究活动，让学生把知识上升到应用的程度，同时增强学生的动手操作能力。

最后，通过几个典型题目，使学生进一步巩固本节所学知识。

【学习目标】

1 复习巩固苯的结构和化学性质

2 对比苯和苯的同系物的结构，验证苯的同系物的性质，确立基团之间相互影响的观念。

3 通过实验探究培养动手能力，以及通过现象分析问题的能力

【教学流程】

（课件投影）创设情境，导入新课

咱们中国人喜欢猜灯谜，那大家猜一猜下面这个灯谜中说的是个什么字呢：“有人说我笨，其实我不笨；脱去竹笠换草帽，化工生产逞英豪。”这个字就是“苯”。通过必修2的学习，我们对苯已经有了初步的了解。参照学案，哪位同学能够准确的回答出苯有哪些物理性质和结构特点呢？

设计意图：好的开始是成功的一半。用学生易混淆的“笨”和“苯”字，以及猜灯谜的形式更容易引起大家的学习兴趣来

一．复习回忆夯基固本

（课件投影）苯的物理性质和结构特点

常温下，苯是一种无色，有特殊气味的有毒液体，密度比水小，不溶于水，苯的分子式为C6H6。苯分子中所有的原子在同一个平面内，呈平面正六边形结构，碳原子之间是一种介于单键和双键之间的独特的化学键，性质稳定，在一定条件下可以发生取代反应。

（投影练习）苯的取代反应

（1）苯与溴单质的反应（Fe作催化剂）

（2）苯的硝化反应（浓H2SO4做催化剂）

从分子组成看，苯（C6H6）是一种远没有达到饱和的烃，但由于碳原子间成键的特殊性，苯只能在一些特殊的条件下发生加成反应，例如用Ni做催化剂并加热时，苯可以和H2发生加成反应，生成环己烷。另外，苯作为一种烃还可以发生燃烧反应。

（演示）苯的燃烧反应，观察火焰亮度和冒出的黑烟。苯可以通过燃烧反应被氧化，是不是意味着苯也能被其他氧化剂氧化呢？实验证实，苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，证明苯是一种比较稳定的结构。

设计意图：通过对苯的结构和性质的回忆，唤起学生对已有知识网络的认识，既可以复习巩固旧知识，又能为以后对比苯和苯的同系物的性质做好准备。同时现象明显的演示实验也能激发起学生学习化学的兴趣。

浓H 2SO 4 55~60℃ 二．追根寻源 承前启后

（课件投影）自然界中有一系列和苯结构相似且组成上相差一个或若干个CH 2原子团的烃类，我们称之为：苯的同系物。以甲苯为例，我们参照学案讨论一下苯的同系物的组成结构特点。 从分子组成上看，甲苯可以视作是CH 4分子中的一个H 原子被苯环取代的产物；也可视作是苯分子中的一个H 原子被甲基（-CH 3）取代的产物。

（思考）1.组成甲苯的两部分都来自稳定的基团，那么甲苯的性质是否如苯或甲烷一样稳定呢？

2.苯环和甲基之间相互影响会造成甲苯性质上有什么变化或特点？

设计意图：这一部分是整个教学环节中的过渡。学生通过前面的学习已经掌握了苯的性质、烷烃的性质，通过思考分析能够初步形成对物质性质的判断，有助于学生从根本上理解结构决定性质的道理，提高学生分析问题的能力。

三．实验探究 拓展提高

带着上述两个疑问，我们一起来探究苯的同系物的化学性质。

（课件投影）1.甲苯的取代反应

工业上制取TNT 烈性炸药的原理：

+ 3HNO 3 + 3H 2O

该反应说明：甲基（-CH 3）对苯环的性质产生影响，使苯环的邻、对位的H 原子变得更活泼。

（拓展思考）苯的同系物发生取代反应的位置与反应条件有很大的关系，联系前面所学的知识判断下列两个反应的发生各需要什么条件：

CH 3 + Br 2 ① ─CH 2Br + HBr ①：________

─CH 3 + Br 2 ② ─CH 3 + HBr ②：________

设计意图：用实际生产生活中的例子做证明更有说服力，让学生初步了解取代基之间的影响。用思考题的形式完善苯的同系物发生取代反应的不同情况，让学生掌握的知识更全面准确。 （课件投影）2.甲苯的加成反应

甲苯也可以在一定条件下和H 2发生加成反应生成环烷烃，这一点和苯的性质相似。我们已经知道，苯环受甲基的影响变得活泼了，那甲苯是不是可以和烯、炔烃一样和溴水发生加成反应呢？ （演示）甲苯和溴水混合 可以观察到：有机层变为橙黄色，证明甲苯与Br 2并没有发生加成反应。这只是个萃取的过程。上述现象说明甲基（-CH 3）对苯环的影响是有限的。

设计意图：通过演示实验，让问题变得更清晰明了，消除学生学习中的误解。

（课件投影）3.甲苯的氧化反应

刚才我们探究了甲基对苯环产生了一定程度的影响，反之，苯环对甲基又有什么影响呢？阅读 CH 3 ∣ ─NO 2 ∣ NO 2 CH 3 ∣

O 2N ─ Br