高中化学人教版 (2019)选择性必修3第二节 烯烃 炔烃公开课教学设计

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第二节 烯烃 炔烃公开课教学设计，共10页。教案主要包含了内容要求，学生活动，学生活动2，典型例题，答案要点，学生活动1，学生活动3，学生活动4等内容，欢迎下载使用。
第二课时 炔烃
课题： 2.2.2 炔烃
课时
2
授课年级
高二
课标要求
《普通高中化学课程标准（2017年版）》对本节课作出了明确的【内容要求】：烯烃和炔烃是有机化学中的重要内容。对于烯烃，学生需要理解其作为不饱和烃的特性，并通过官能团的结构与性质来分析掌握烯烃的化学性质。此外，通过乙烯结构为例，深入理解碳碳双键的特性以及“结构与性质”的关系。
在炔烃的学习上，学生需了解其在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。特别是对乙炔这一最简单的炔烃的学习，可让学生进一步理解官能团对物质性质的重要作用，并学会从分类及官能团角度认识有机物的性质。同时，要掌握乙炔的主要物理性质并能描述和分析乙炔的重要反应。
要注意的是，烯烃与炔烃的化学性质是一个重要的考察点，学生需要理解并能分析它们性质相似的原因。例如，它们都能燃烧，但燃烧时的现象可能不同；乙炔还能与酸性KMnO4溶液反应等。总的来说，通过对烯烃和炔烃的学习，学生应深化“结构决定性质”的化学基本观念，培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。
教材
分析
烯烃和炔烃是两类重要的不饱和烃。本节内容主要包括烯烃的结构、性质和立体异构，以下以乙炔为代表物的炔烃的结构和性质。
本节在编排上先帮助学生回忆乙烯的结构和性质，通过“思考与讨论”帮助学生复习乙烯的加成反应和加聚反应规律，再向丙烯和异丁烯等烯烃进行迁移应用。由此帮助学生建立“结构决定性质”的化学基本观念。
烯烃的命名在烷烃系统命名的基础上，标注了碳碳双键官能团的位置。可以结合烯烃的碳架异构、官能团位置异构和立体异构进行讨论学习，帮助学生进一步认识有机化合物分子结构的复杂性和多样性。
在必修阶段，学生只是简单地认识了乙炔，有关乙炔的结构和性质的学习是本节的另一个重点。教材在编排上先通过实验探究结合交流讨论帮助学生认识乙炔有哪些化学性质，这些化学性质与其分子结构有什么关系，并将其与乙烯的结构和性质进行对比。再通过化学方程式帮助学生认识有关反应规律，了解乙炔在有机合成中的应用。最后，在炔烃类别的层面帮助学生认识炔烃的结构特点和性质。
教学目标
1.以乙炔为例,掌握炔烃的结构与性质,培养宏宏观辨识与微观探析的能力。
2.掌握乙炔的实验室制法,培养科学探究与创新意识的能力。
3.能从化学键的视角了解炔烃的结构，类比烯烃的π键，能辨析物质类别与反应类型之间的关系。
教学重、难点
重点：掌握炔烃的结构和性质,认识炔烃的个官能团和化学键,掌握乙炔的实验室制备方法。
难点：了解炔烃的结构和性质,掌握乙炔的实验室制备方法。
核心素养
证据推理与模型认知：通过学习烯烃、炔烃的结构与化学性质的知识及乙炔的实验室制法,提高学生分析解释、辨识记忆、简单设计等能力,发展学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科核心素养。
宏观辨识与微观探析：运用辨识记忆能力、推论预测能力及复杂推理能力,深入理解烯烃、炔烃的化学性质与分子结构之间的关系,领悟“结构--性质--用途”之间的对应关系,对炔烃的结构与化学性质建立联系,设计合理的实验验证假设并得出结论,发展证据推理与模型认知的学科核心素养。
概括关联与推论预测：在考查“烯烃的组成和结构特点”“烯烃化学性质与结构的关系”“乙炔的实验室制法”的试题情境中,运用创新思维、推论预测、概括关联等综合能力解决问题,发展宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识的学科核心素养。
学情分析
1.学生已有的知识水平和能力基础
(1)学生在必修二学习了乙烯的结构和性质,简单认识了乙炔。
(2)学生在选择性必修3第一章学习了有机化合物中碳原子的杂化方式以及成键方式。
2.学生在本节课上可能存在的困难
(1)将烯烃、炔烃的结构特点与烯烃、炔烃的性质进行关联。
(2)对烯烃的立体异构进行分析与判断。
(3)对乙炔的实验室制备及性质实验的理解。
教学过程
教学环节
教学活动
设计意图
活动一、
炔烃的结构
任务一、
炔烃的结构
【导入】我国古时曾有“器中放石几块，滴水则产气，点之则燃”的记载。这种石头就是电石（主要成分CaC2），气体就是乙炔。今天我们就来探讨一下炔烃的性质？（见PPT图片展示）
【任务一】炔烃的结构
【学生活动】类比乙烯的结构，分组讨论乙炔的结构是怎样的呢？
【学生】分组讨论，小组代表发言。
【教师】评价、总结。
【总结】1.定义：分子中含有碳碳三键的不饱和链烃。
2.官能团：碳碳三键（—C≡C—）
3.结构特点：碳碳三键碳原子均采取sp杂化，以碳碳三键为中心的4个原子在同一直线。
4.通式：链状单炔烃CnH2n－2(n≥2)；（与二烯烃、环烯烃相同）。
5.分类：单烯烃（CH2=CH2）、二烯烃（CH2=CH-CH=CH2）、多烯烃
6.共价键---分子中的碳原子均采取sp杂化，碳原子与氢原子形成σ键，两碳原子之间形成双键(1个σ键和2个π键)。
7.空间结构---乙炔分子中所有原子都位于同一直线，相邻两个键之间的夹角约为180°。
【学生活动2】请写出分子式为C4H6可能的结构？
HC≡C-CH2-CH3 CH3C≡C--CH3 H2C=CH-CH=CH2
【典型例题】
例1.下列有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是()。
A.两个碳原子采用sp杂化方式
B.两个碳原子采用sp2杂化方式
C.每个碳原子都有两个未参与杂化的2p轨道形成π键
D.两个碳原子间形成两个π键和一个σ键
【答案要点】B
解析：乙炔中每个碳原子价层电子对个数是2且不含孤电子对,所以碳原子采用sp杂化,A项正确,B项错误;每个碳原子中两个未杂化的2p轨道肩并肩重叠形成π键,C项正确;两个碳原子之间形成1个σ键、2个π键,D项正确。
以有关乙炔的视频引入
吸引学生的注意力。
教师知识讲解，学生认真听讲并记忆，培养学生总结归纳能力。
典型例题检测学生知识点的掌握情况，实时调整课程进度。
活动二、炔烃的实验室制法
氧
任务一
、
炔烃的实验室制法

【任务一】乙炔的实验室制法
【学生活动1】阅读教材第37页探究乙炔的化学性质，总结制取乙炔的原料，反应原理？
【学生】阅读教材，总结其反应原理。
【教师】鼓励、评价
1.实验药品：电石(CaC2)，常含有磷化钙，硫化钙等杂质。
2.实验原理：
【学生活动2】根据乙炔的分子结构，推进乙炔分别通入酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳时会有什么实验现象。根据乙炔的组成，推测点燃乙炔时会有什么实验现象？
【学生】分组讨论，小组代表回答问题。
【教师】鼓励，评价，总结
1.都褪色；
2.火焰明亮并伴有浓黑烟。
【学生活动3】观看实验室制取乙炔的实验视频，完成第38页实验记录。
【学生】观看实验视频并完成实验表格，小组代表阐述自己小组的答案。
【教师】点评，总结
【学生活动4】根据教材以及实验视频总结实验过程中的注意事项？
【学生】分组讨论
【教师】与学生一起总结归纳
1.实验装置在使用前要先检查装置的气密性。
2.盛电石的试剂瓶要及时密封，严防电石吸水而失效。取电石要用镊子夹取，切忌用手拿。
3.避免实验剧烈可采取使用分液漏斗，以便控制饱和食盐水的流速以及使用饱和食盐水作为反应物，减小浓度、降低反应速率。
4.由于Ca(OH)2糊状微溶，需在导管内塞少许棉花，防止产生的泡沫涌入导管。发生装置不能使用启普发生器。
5.使用CuSO4而不用NaOH除去H2S、PH3等杂质。
6.收集气体的装置：可以用向下排空气法，不可以用向上排空气法，因为乙炔相对分子质量小于空气，即密度小于空气密度。最好采取排水法，因为乙炔不溶于水
【学生活动5】完成教材第38页的结果与讨论。
【学生】分组讨论，小组代表回答问题。
【教师】评价，总结
1.一致；酸性高锰酸钾溶液褪色；乙炔具有还原性（π键）。
2.溴的四氯化碳溶液褪色；乙炔具有还原性（π键）。
3.火焰明亮并伴有浓烈的黑烟，乙炔的含碳量高。
【典型例题】
例2.实验室制取的乙炔气体中常混有少量H2S、CO2和水蒸气,为了得到干燥纯净的乙炔气体,选择最简便的实验方案有()。
A.依次通过NaOH溶液、浓H2SO4和石灰水
B.通过CuSO4溶液后再通过石灰水
C.通过五氧化二磷,再通过无水CaCl2
D.通过足量的碱石灰
【答案要点】：D
解析A、B两项操作均不能得到干燥的乙炔;C项,不能除去H2S、CO2。
例3.用电石(主要成分为CaC2,含CaS和Ca3P2等)制取乙炔时,常用CuSO4溶液除去乙炔中的杂质。反应为:
①CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4
②11PH3+24CuSO4+12H2O=3H3PO4+24H2SO4+8Cu3P↓
下列分析不正确的是()。
A.CaS、Ca3P2发生水解反应的化学方程式:CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2S↑、Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑
B.不能依据反应①比较硫酸与氢硫酸的酸性强弱
C.反应②中每24 ml CuSO4氧化11 ml PH3
D.用酸性KMnO4溶液验证乙炔还原性时,H2S和PH3有干扰
【答案要点】：C
通过小组讨论得出结论，加深学生对知识的理解，培养学生总结归纳的能力。
老师讲解，学生认真听讲。
通过分组讨论，培养学生的总结归纳能力。
典型例题检测学生知识点的掌握情况，实时调整课程进度。
活动三、
炔烃的性质
任务一
、
炔烃的性质
【任务一】炔烃的物理性质
【学生活动】由乙烯和烯烃的物理性质，推测乙炔以及炔烃的物理性质。
【学生】分组讨论与交流
【教师】鼓励、评价
总结：1.乙炔（俗称电石气）是最简单的炔烃。乙炔是无色、无臭的气体，微溶于水，易溶于有机溶剂。
2.炔烃的物理性质
(1)炔烃的沸点随分子中碳原子数的递增而逐渐升高，碳原子数相同时，支链越多，熔沸点越低。
(2)状态由气态(常温下，碳原子数小于等于4时)到液态、固态。
(3)炔烃几乎都不溶于水，但可溶于有机溶剂。
(4)液态炔烃的密度均比水小。
【任务二】炔烃的化学性质
【学生活动1】观看乙炔燃烧以及与酸性高锰酸钾溶液的反应实验视频，总结其化学性质。
【学生】分组讨论与交流
【教师】鼓励、评价
总结：氧化反应
1.可燃性
因烯烃中碳元素的质量分数较大，燃烧时常伴有浓烈的黑烟。
2.与酸性高锰酸钾溶液反应
KMnO4（H+）溶液褪色，乙炔被高锰酸钾氧化后的产物是CO2（可鉴别乙炔和甲烷，但不可除杂）。
【学生活动2】类比乙烯的加成反应，请你写出乙炔与H2、Br2、HBr、H2O的加成反应方程式。
【学生】分组讨论与交流，小组代表上台板书。
【教师】评价，强调
【学生活动3】尝试写出乙炔的加聚反应
【学生】小组代表上台板书
【教师】鼓励、点评
【典型例题】
例4.下列各组物质之间的化学反应,反应产物一定为纯净物的是()。
A.CH2 CH2+Br2
B.CH2 CH—CH2—CH3+HCl
C.C(CH3)4+Cl2
D.nCH3—CH CH2
【答案要点】：A
解析CH2CH2与Br2发生加成反应,产物唯一,A项符合题意;CH2CH—CH2—CH3与HCl发生加成反应的产物有两种,B项不符合题意;C(CH3)4与Cl2发生取代反应生成的一氯代物是一种,但反应还能继续进行,生成多卤代物,产物有多种,C项不符合题意;加聚反应的产物为混合物,D项不符合题意。
例5.桶烯的结构简式如图所示,下列说法正确的是( )。
A.0.1 ml桶烯完全燃烧需要消耗氧气22.4 L
B.桶烯在一定条件下能发生加成反应,不能发生加聚反应
C.桶烯的二氯取代产物只有3种
D.桶烯与苯乙烯(C6H5CHCH2)互为同分异构体
【答案要点】：D
解析由桶烯的结构简式可知,其分子式为C8H8,0.1 ml桶烯完全燃烧需要消耗1 ml氧气,但气体所处状态未知,无法确定其体积,A项错误;桶烯中含碳碳双键,能发生加成反应,也可以发生加聚反应,B项错误;给桶烯的碳原子编号,两个Cl原子的位置组合有①②、①③、①④、②③、②⑤、②⑥,共6种,C项错误;桶烯与苯乙烯(C6H5CHCH2)的分子式均为C8H8,但结构不同,互为同分异构体,D项正确。

通过小组讨论得出结论，加深学生对知识的理解，培养学生总结归纳的能力。
观看实验视频，培养学生对化学的热爱。
检测学生对于加成反应的理解以及方程式的书写。
典型例题检测学生知识点的掌握情况，实时调整课程进度。
课堂总结
板书
设计
2.2.2炔烃
炔烃的结构
二、乙炔的实验室制法
三、炔烃的性质
1.物理性质
2.炔烃的化学性质
（1）氧化反应
a.可燃性
b.与酸性高锰酸钾溶液反应
（2）加成反应
（3）加聚反应
教学
反思
在教学过程中，我们通过讲解乙炔的物理性质、化学性质、制备方法和应用领域等方面，使学生们对乙炔有了更深入的了解。然而，回顾整个教学过程，我们仍然存在一些不足之处，需要在今后的教学中加以改进。
1. 教学内容安排不够合理
2. 实验操作环节较为简单
3. 学生参与度不高
4. 教学方法较为单一
在整个教学过程中，我们主要采用了讲授的方式进行教学，缺乏有效的互动环节。这种单一的教学方法容易使学生产生疲劳感，影响学习效果。今后，我们应该尝试采用多种教学方法，如案例分析、小组讨论、实验探究等，以提高教学效果。