第二章 卤代烃

教学设想

 

高中化学新教材选修课是在必修课的的基础上为满足不同学生需要而设计的，旨在引导学生应用实验探究、调查访问、查阅资料、交流交流讨论等方式，进一步学习化学学科的基础知识，基本技能和研究方法，更深刻的了解化学与人类生活、科学技术进步和社会发展关系，提高化学学科的素养，为不同潜能与特长学生的未来打下良好的的基础。提出假设并用科学实验探究验证其假设是进行选修课教学的一种主要手段和方法。其中提出问题比解决问题更为重要，进行探究过程体验比有结果更为重要。学生在解决具体问题的过程和对化学本身的探索过程中能够更加深刻的理解、掌握和应用化学，激发学生学习的兴趣，促进学生的发展。

 

我们选择《卤代烃》第一课时作为引导学生进行化学探究实践活动的教学课题，旨在进一步树立有机化学“结构决定性质”的基本思想，培养官能团“相互转化”的意识，认识重要有机反应反应规律和类型，培养学生逻辑思维能力和科学探究能力。

 

一、教学目标分析

【知识与技能】

1.掌握溴乙烷的结构和性质

2.掌握溴乙烷发生取代反应和消去反应的规律

3.了解卤代烃的应用

 

【过程与方法】

1.结合已经学习过有机化学反应类型，充分认识溴乙烷的水解和消去反应.

2.初步形成能根据有机物结构特点去分析研究有机化合物的化学性质及反应原理，体验有机物结构决定性质的一般思路。

3.能依据有机化学反应的原理，初步学习实验方案的设计、评价、优选并完成实验。

【情感态度与价值观】在实践活动中，体会有机化合物在日常生活中的重要应用，同时关注有机物的合理使用。

 

二、教学内容分析

本节课学生采取分小组活动的形式，采用自主、探究、合作的教学方式。教学内容主要由五个活动组成，活动一：自己搭建溴乙烷的结构，活动二： 取溴乙烷药品观察其颜色状态，密度、溶解性等性质，检验溴的存在方式，活动三：思考溴乙烷的结构，从结构中假设溴乙烷的性质，活动四：设计实验验证其假设，活动五：讨论、比较、总结溴乙烷的水解反应与消去反应。教学重难点为溴乙烷的结构特点和主要化学性质，教学方式为通过小组合作（6～８人一组），采用自主、合作、探究的方式。

 

三、“自主、探究、合作”的教学方式在“卤代烃（第一课时）”教学中的应用

复习提问：

教师：什么叫取代反应?写出乙烷与氯气发生取代反应的化学方程式。

光照

学生：

CH₃-CH₃ + Cl₂       CH₃CH₂Cl + HCl

 

教师：什么叫加成反应？写出乙烯与氯化氢发生加成反应的化学方程式。

 

学生： CH₂=CH₂ + HCl → CH₃CH₂Cl

教师：什么叫官能团？

学生：官能团是指决定化合物化学特性的原子或原子团。

教师：什么叫卤代烃？官能团是什么？如何分类？

学生：卤代烃的分类及命名：

（1）按卤素原子种类分：F、Cl、Br、I代烃

（2）按卤素原子数目分：一卤、多卤代烃

（3）根据烃基是否饱和分：饱和、不饱和

新课引入：

教师：日常生活中经常用到卤代烃，如塑料水管PVC材料聚氯乙烯的原料为氯乙烯，不粘锅内涂材料聚四氟乙烯等。

展示图片：

     

 

教师：溴乙烷是一类重要的卤代烃，也是一种重要的化工原料，今天我们主要讲有关溴乙烷的性质。下面展开小组活动，首先来探讨第一个问题：

活动一：分别写出乙烷、溴乙烷的电子式、结构式，并由学生搭建两者结构的球棍模型。

教师：与乙烷相比，溴乙烷结构中的官能团是什么？

学生：溴原子

教师：有了溴原子后，与乙烷相比，溴乙烷的性质发生了哪些变化呢？

活动二： 取溴乙烷药品观察其颜色状态，密度、溶解性等性质

教师：根据观察研究，溴乙烷有哪些重要的物理性质？

学生：溴乙烷是一种无色有特殊气味的液态物质，不溶于水，比重比水大，沸点为38.4 ℃

教师：溴乙烷中存在的是溴原子还是溴离子？如何用实验证明？

点拔：从乙烷的结构思考溴乙烷的结构，从结构中思考溴乙烷的性质

学生：在溴乙烷中加入硝酸银溶液，观察现象。

教师：小组实验，并观察现象。

学生：在溴乙烷中加入硝酸银溶液，溶液分为两层，并未出现浅黄色沉淀，说明不存在溴离子。

教师：性质由结构决定的，溴乙烷是由烷烃衍变而来的，烷烃的化学性质非常稳定，难遭与酸、碱、盐及强氧化剂发生反应，那么溴乙烷呢？

教师：如果溴乙烷要发生反应，首先断裂的应该是什么化学键？

学生：碳溴键。

教师：氢氧化钠溶液中存在钠离子和氢氧根离子，如果要与溴乙烷反应，可能发生的反应应当如何？请同学们猜想，并设计实验验证。

活动三：设计溴乙烷与氢氧化钠水溶液反应的实验，思考：

1.     需要什么仪器？

注意：（1）在搭建过程中遵循从下到上、从左到右的原则

     （2）注意药品的用量问题

教师：展示实验装置：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2.     实验步骤：

（1）将5 mL溴乙烷与15 mL氢氧化钠水溶液充分混合，观察现象。

（２）用一只小试管收集产物

（３）加热直至大试管中的液体，并观察现象。

3.     学生操作

教师：检验反应的产物。

学生：在溴乙烷中滴加氢氧化钠溶液，溶液分为两层，并没有出现明显的其他现象，加热后，分层现象逐渐消失，并闻到一特殊的气味，小试管中有液态物质出现。

教师：大试管中分层现象消失，说明了什么？

学生：说明溴乙烷与氢氧化钠水溶液在加热情况下发生了反应。

教师：反应的产物是什么？如何检验产物？如何检验小试管中是什么物质？

学生：应该检验产物中的溴化钠溶液中的溴离子较为方便，在大试管中加入过量的硝酸溶液后，再加入硝酸银溶液，观察是否有浅黄色沉淀生成。

学生：小组实验。

教师：小试管液态物质是什么？如何证明？

学生：小组探究并实验。

学生：小试管中有较为特殊的气味，但不能肯定是乙醇还是溴乙烷，因为两者都具有挥发性，通过加水后发现分层，说明较多的可能有溴乙烷，因为溴乙烷沸点比乙醇要低。小试管中加硝酸银没有浅黄色沉淀生成，说明溴化钠作为盐的沸点较大，不能挥发出来。

方程式：

 

教师：请比较下列两套装置，指出哪套较好？小组讨论：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生：第一套较好，因为溴乙烷较易挥发，第一套装置的导出管较长，可以将溴乙烷冷凝回流，减少产物的挥发损失。

 

活动四：：再请看下列装置：把溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液加热，发现溴水、酸性高锰酸钾均褪色，并收集到无色气体。

 

教师：为什么加上一个盛水的洗气瓶？起什么作用？小组讨论。

学生：除去反应中挥发出的乙醇，因为乙醇均能被溴水、酸性高锰酸钾溶液氧化。

教师：溴乙烷与强碱（NaOH或KOH）的乙醇溶液共热，溴乙烷不再像在NaOH的水溶液那样发生取代反应，而是从溴乙烷分子中脱去HBr，生成乙烯：

        

                

  

板书：消去反应：有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子（如H2O、HX等），而生成含不饱和键化合物的反应，叫做消去反应。

教师：用分子模型展示消去反应发生的过程。

活动五：比较溴乙烷的取代反应和消去反应，并完成下表，体会反应条件对化学反应的影响，小组讨论。

 

	取代反应	消去反应
反应物	溴乙烷和NaOH	溴乙烷和NaOH
反应条件	水      加热	乙醇      加热
生成物	乙醇、NaBr	乙烯、溴化钠、水
结论	溴乙烷和NaOH在不同溶剂中发生不同类型 的反应，生成不同的产物

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

社会实践：请你利用你手中的资源查找我们生活中用卤代烃为原料的用品，并分析他们的成分和用途及对人类是否有危害,并写一篇小论文。

 

四、教后反思：

本教学案例的亮点有：（１）让学生亲自搭建模型，通过选择、认识、再选择、再认识，同时展开小组竞赛，体验良性竞争。（２）设计课堂教学的理念比较新，课堂上注重学生学习方式的转变，特别是通过小组合作方式，体现出 “主动-合作-探究”的新的学习模式，通过一系列活动，让学生体验相互讨论、协作、分工、交流、互动的重要性；因势利导、巧妙设计教学过程，引导学生注重“实验探究”，不断给学生激励、过程体验、产生自信。(如卤代烃与碱溶液反应产物的验证，实验评价等）。（３）课堂引入能贴进生活，从生活实际中去找素材，充分挖掘教材中的有效资源，引导学生关注有机物的合理使用。（如聚氟乙烯的使用、涂改液等）。（４）能够注重有机化学重要思想方法的引导，尤其在体现“结构决定性质”的思想方法时，能够从溴乙烷结构中碳溴键极性去引导学生去假设可能反应活性也会增强，从而引导学生用科学探究的办法去验证这一假设。建议教师在教学过程中还需要注意以下几点：（１）尊重教材及教材体系的编排。如关于卤代烃的水解反应应与与必修2所学的乙醇内容联系，理解溴乙烷和NaOH的反应实际上与乙醇和溴化氢的反应互为可逆。（２）教学设计中要尊重科学探究的本意即：“提出问题”比解决问题更为重要，这是培养学生的意识，形成假设”是一种思想方法形成，这是让学生学会提炼，“制定方案”应当允许学生设计方案的多元化但要培养学生实验操作的规程（科学性、合理性、可操作性、安全性）， “进行实验、收集证据、讨论交流 ”要注重过程性体验，强调体验比有结果显得更为重要， “得出结论、科学评价”：不一定要多完整，重要的是学会表达与交流。（３）充分关注课堂活动的“生成性”， 由于采取的是“小组合作”的形式，课堂活动过程中的“生成”非常多，“生成”是多方面的：有些“生成”是教师事先预设的，但有些是在课堂上新“生成”的，有的是属于知识、技能、技巧如实验操作规范性、安全性、搭配合理美观，但更多的或更重要的是体验、感受、相互协作的方法的生成。我想这是更为重要的，教师要在教学过程中抓住这些闪光的东西，并有效“放大”，同时也不是一味的“迁就”，在过程中要具有“有效控制”的能力。