高中化学第四节 有机合成教案设计

这是一份高中化学第四节 有机合成教案设计，共9页。
教学内容分析
有机合成的实质是对分子结构进行改造和重组，从而得到所需的产物。本节课在学生学习了常见的有机物——烷烃、烯烃、炔烃、苯及其同系物、卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的基础上进行，是一节承载了多重目标的课程，不仅要加深对常见有机物转化关系的理解，还需要在此基础上利用信息设计创造出合成路线，更需要对可能的多条合成路线进行分析和评价。通过本节课的学习，学生将学习利用“认知地图”来总结归纳纷繁知识的方法，同时学生的逻辑思维能力以及信息迁移能力将进一步提高，同时也会认识到有机合成和人们生活的密切关系。
学生情况分析
学生已经初步掌握了烃、卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯等有机物的组成结构、物理性质、化学性质及用途等方面的知识，为有机合成奠定了理论基础；初步涉及了有机合成的理论基础，逻辑思维能力和信息运用能力也有了一定的提高。本节课的教学内容对学生来说难度较大，在利用“认知地图”帮助学生复习再现归纳烃及其衍生物的相互转化关系的基础上，建立有机物的转化关系图，初步学会有机合成的方法——正向分析法和逆向分析法。
教学目标
（一）知识与技能：
1、利用“认知地图”归纳有机物的转化关系
2、会用正、逆合成法设计简单化合物的合成路线，并能用流程图表示这一过程
3、能列举有机合成遵循的一般原则，并对已给定的合成路线进行简要评价
（二）过程与方法：
1、通过小组讨论、交流、汇报等途径提高对物质性质和官能团转化方法的归纳能力
2、初步学习如何从已给条件中提取相关有用信息进行知识迁移的方法
（三）情感态度与价值观：
1、认识有机合成对人类生产生活的重要影响，赞赏有机化学家们为人类社会所做出的重要贡献
2、形成绿色合成思想，树立可持续发展观念
教学重难点
有机合成是高考难点题型之一，实质是利用有机物的性质进行相关的官能团之间的转化反应。因此本节课的重点为：
1、利用“认知地图”法总结归纳官能团之间的转化关系
2、逆合成分析法在有机合成中的应用 本节课的难点为：逆合成分析的思维方法
教学过程设计
1.教学流程图
2.教学进程
教学反思
我将本节课设计定位为一节复习提升课。在课程的引入上，我借用有机合成之父伍德沃德的话，用一种“旅行”的思路引领学生回顾我们在有机化学学习上所经历的各种“有机小站”。这种方式不仅给学生新鲜感，而且降低了学习难度。教具运用上，我创新性的使用了学生之前没有见过的“黑板贴”，它在建立“有机物转化的认知地图”这一活动中既可以自由移动，便于寻找官能团的转化关系，又很好的将学生的思维过程进行了具象的放大，便于教师对学生薄弱点的观察和把握，是本节课的成功之处之一。为了让学生感受到有机合成给人们生活带来的巨大便利，我在例题的选择上有意选择了贴近生活的几种物质的合成，特别是从尿不湿中获取的聚丙烯酸钠的吸水实验，在课堂中引起了一个新的小高潮，激发了学生的学习兴趣，很多孩子在看到聚丙烯酸钠的强大的吸水能力，都对设计方案跃跃欲试，达到了预期的设计目的。教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
课程引入
[引入]多媒体播放列车行驶的美丽图片
著名化学家，有机化学之父伍德沃德说过：“在上帝创造的自然界的旁边，化学家又创造了另一个世界”。
在过去一个半月的化学学习中，我们一起追随伍德沃德的脚步，搭乘有机化学这趟列车，路过了很多“有机小站”，在旅途中，很多同学也把他们的感受用别样的方法表达出来，比如滑恬宇同学用文言文写了一篇《苯说》，她在这篇文章的最后写到“苯之存于世也，岂不喜哉？”再比如袁仓粟同学学了有机化学感慨到“有机世界真奇妙，万千变化有其道”！
今天就让我们一起来看看蕴含在有机物分子中的有机之道。
认真聆听老师的话，观察图片，期待之后的学习内容，开启回忆之门
观看身边同学的作业展示，产生亲切感和学习的期待感
用美丽的图片引入，借用旅途比喻学习过程，降低了学生的畏难情绪，引起学生的期待
有机物的性质回顾
[有机物的性质快速回忆]
接下来我们来做一个接龙的小游戏——每个人用一到两句话说出某类有机化合物的官能团及其发生的反应条件和类型。
从我开始——烷烃虽然没有官能团但能和卤代烃发生光照条件下的取代反应
聆听教师的叙述，思维跟随教师的叙述回到烷烃的学习中，回忆与烷烃相关的知识。
由烷烃进一步联想到其他有机物的性质
学生积极回忆不同类别的有机物的典型的结构及性质特点
在烯烃中我们第一次认识了有机物的官能团——碳碳双键，并知道了官能团的位置异构，顺反异构和官能团类别异构； 在炔烃的学习中，我了解到了乙炔的实验室制备方法，并为氧炔焰的高温而震惊；
苯分子中我们学习了一种新的化学键——离域大鎃键，它使得苯的化学性质与烷烃和烯烃非常不同；
卤代烃中，通过它的消去和水解反应可以实现官能团种类的变化，再与烯烃的共同作用中还能实现官能团的数目变化；醇分子可以像水一样和钠发生化学反应，但由于醇羟基上的氢不太活泼，这个反应不如钠与水反应剧烈；
酚中也有羟基，可是这个羟基却比醇的活泼，表现为其具有一定的酸性；
醛是伯醇催化氧化的产物，能发生银镜反应产生光亮的银镜；
羧酸中的乙酸是我们生活中一种常见的有机物，可以和醇发生酯化反应；
酯类的物质具有芳香的气味，是很好的有机溶剂
为后续让学生回忆其他烃及其衍生物的性质作以示范，调动学生学习兴趣
让学生畅所欲言，积极回忆之间所学的有关物质本身具有的性质
有机化合物认知地图的建立
刚才几位同学说的太好了，把我们又带入到了当时学习的场景中去。
就像我们在旅行中需要用到地图一样，在我们有机化学学习的过程中，也需要将这些有机化合物连成一副地图，找到从一种化合物转化为另一种化合物的反应途径。
请同学们先自己尝试，在学案的图册里将能发生转化的有机化合物用箭头串联起来，并分析两种物质反应的条件以及反应类型，分析完的同学可互相讨论，进行补充。
教师巡视，对有问题的学生进行指导
请两位同学上黑板进行连接，其他同学进行补充说明。
[提问] 在上述有机合成地图中，你认为交通枢纽（关键的有机物）是什么？为什么？
[引导总结] 烯烃和卤代烃在官能团的类别转化和数目变化中起到了关键节点的作用。在有机合成中，这两类物质非常重要。
1. 学生自己进行认知地图的建立
2. 小组同学互相讨论，完善认知地图
3. 写的比较全面的同学在黑板上画出转化途径
烯烃和卤代烃是有机合成中节点性的重要物质
引导学生主动构建有机物官能团转化的“认知地图”，在黑板上形成关于主要有机物之间转化的思维导图，为合成制定结构的有机物打下知识基础
利用认知地图体会正向合成法
[过渡]
有机化合物之间的转化其实就是官能团之间的相互转化。因此我们要想成功的进行有机合成路线的设计，必须掌握官能团转化的相关知识，而这也是成为一个有机化学家所必须具有的素养。
下面就让我们利用所学的化学知识来体会一下有机化学家在合成时是如何设计实验方案的吧。
[情境创设1]
请利用石油裂解气中的乙烯合成生产雨披的材料——聚氯乙烯
指导学生按照认知地图的相关知识来画出流程图，并将优秀的流程图进行投影展示，请同学讲解
教师点评：上述问题中，我们利用基础原料，借助中间体的作用最终生成了目标化合物，这就是有机合成的一般思路
在学案上画出流程图，分析各步反应的条件和反应类型
学生通过情境创设1的问题，在认知地图中“按图索骥”，体会有机合成中正向分析法的一般思路，初步学习流程图的画法，教师予以点评，以对后面再次使用流程图进行铺垫
逆合成分析法
有机合成与我们的生活密不可分，世界上每年合成的近百万个化合物中，其中70%以上都是有机物。
我今天就给大家带来了这样一种神奇的有机物，它的吸水性能超强，它就是——聚丙烯酸钠。
[小实验]将一定量的聚丙烯酸钠加入表面皿中，向其中加入水，观察其吸水后体积变化。 聚丙烯酸钠由于其出色的吸水性可在干旱地区植树造林时抗旱保水，也别广泛应用于婴儿尿不湿中。
[情境创设2]
请利用裂化石油气中的丙烯设计实验制备聚丙烯酸钠（可以小组讨论）
引导学生分析原料和目标产物的关系（碳骨架和官能团）
引导学生分析官能团的变化 鼓励学生用不同的设计方法来设计实验流程
[总结]像上述这样从目标产物倒推来分析有机合成路线的方法叫做逆合成分析法。这种方法在有机合成中更为普遍
观察实验，感受有机高分子材料的神奇，引发好奇心，对新分子的制备跃跃欲试。
根据学案中的信息提示，进行目标分子和原料的对比——碳骨架和官能团的变化。 小组讨论总结陈述本组的观点，列出不同的实验方案
学生流程图投影展示，学生自己讲解设计思路
利用功能性有机高分子材料聚丙烯酸钠的吸水实验来激发学生的学习兴趣
在用丙烯制备聚丙烯酸钠的实验中引导学生进行逆合成分析，培养理论联系实际的能力
有机合成路线的评价
[提问]
结合生产实际，你认为在选择原料和合成途径时应该注意什么问题？
[教师归纳]
选择有机合成路线应尽量满足： 反应条件温和
产率较高，副产物少
原料低毒性、低污染、价廉
学生讨论，回答问题 从原料方面分析；
从反应途径方面分析；
从反应条件方面分析
有机合成的一般原则将在师生、生生讨论中逐一得到解决，这样的问题在课堂直接生成并及时解决，效率高，针对性强
小结
当然，有机化学不止是眼前我们所看到的这些风景，更“有诗和远方的田野”。我相信在未来的日子里，在化学学科中最活跃、最具创造性的领域——有机合成中，定能看到在座的某些同学为之努力奋斗的身影！
感受到有机化学的学习乐趣
激发学生学习有机化学的热情
作业
请利用四个碳以下的单官能团化合物合成聚丙烯酸羟乙酯，用流程图表达出你的想法
巩固本节课知识