《苯分子結(jié)構(gòu)》教學(xué)過程

1、苯分子結(jié)構(gòu)教學(xué)過程 【創(chuàng)設(shè)問題情境】（投影并講解） 19世紀(jì)初，英國等歐洲國家城市照明已普遍使用煤氣，使煤炭工業(yè)得到了很大的發(fā)展。1 生產(chǎn)煤氣剩余一種油狀、臭味、粘稠的液體卻長(zhǎng)期無人問津。2 1825年英國科學(xué)家法拉第從這種油狀液體中分離出一種新的碳?xì)浠衔铩? 法國化學(xué)家日拉爾確定了這種碳?xì)浠衔锏南鄬?duì)分子質(zhì)量為78，分子式為C6H6，叫作苯。但苯分子結(jié)構(gòu)是十九世紀(jì)化學(xué)一大之迷。 【探究階段】問題 苯分子應(yīng)該具有怎樣的結(jié)構(gòu)。 在此過程中教師要進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。設(shè)置問題階梯，將原問題分解成遞進(jìn)的系列問題進(jìn)行探究。系列問題1 若苯分子為鏈狀結(jié)構(gòu)，試根據(jù)苯的分子式寫出其二種可能的結(jié)構(gòu)？（提示：從C6H

2、6與C6的烷烴比較苯的不飽和程度）投影并講解 系列問題2 若苯分子為上述結(jié)構(gòu)之一，則其應(yīng)具有什么重要化學(xué)性質(zhì)？可設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)來證明？學(xué)生討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 能否可使溴水褪色（發(fā)生加成反應(yīng)）？ 能否可使酸性高錳鉀溶液褪色（發(fā)生氧化反應(yīng)）？ 系列問題3 通過上面實(shí)驗(yàn)我們否定了苯的鏈狀結(jié)構(gòu)。若苯分子為多環(huán)的結(jié)構(gòu)，試畫出可能的結(jié)構(gòu)？投影并講解 系列問題4但上這些結(jié)構(gòu)又一次被實(shí)驗(yàn)推翻了，苯分子結(jié)構(gòu)成為十九世紀(jì)是個(gè)很大的化學(xué)之謎。直到1865年德國化學(xué)家凱庫勒在睡夢(mèng)中終于發(fā)現(xiàn)了苯的結(jié)構(gòu)。凱庫勒苯環(huán)結(jié)構(gòu)的有關(guān)觀點(diǎn)：（1） 6個(gè)碳原子構(gòu)成平面六邊形環(huán)；（2） 每個(gè)碳原子均連接一個(gè)氫原子；（3） 環(huán)內(nèi)碳碳單雙鍵

3、交替。試根據(jù)凱庫勒的觀點(diǎn)畫出苯分子的結(jié)構(gòu)示意圖。學(xué)生試寫教師修正 （插）化學(xué)史資料 投影并講解 凱庫勒發(fā)現(xiàn)苯結(jié)構(gòu)的故事凱庫勒是一位極富想象力的化學(xué)家，長(zhǎng)期被苯分子的結(jié)構(gòu)所困惑。一天夜晚，他在書房中打起瞌睡，眼前又出現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)的碳原子。碳原子的長(zhǎng)鏈像蛇一樣盤繞卷曲，忽見一條蛇咬住了自己的尾巴，并旋轉(zhuǎn)不停。他像觸電般地猛然醒來，終于提出了苯分子的結(jié)構(gòu)。對(duì)此，凱庫勒說：讓我們學(xué)會(huì)做夢(mèng)吧！那么，我們就可以發(fā)現(xiàn)真理。但凱庫勒的夢(mèng)中發(fā)現(xiàn)并不是偶然的，這是跟他淵博的知識(shí)、豐富的想象、對(duì)問題的執(zhí)著追求分不開的。同學(xué)們現(xiàn)在只有掌握扎實(shí)的科學(xué)文化知識(shí)，今后才能有所發(fā)明創(chuàng)造。投影并講解 有人還用蛇環(huán)和猴環(huán)形象化地表示

4、苯分子的結(jié)構(gòu)： 系列問題5 用現(xiàn)代苯分子的結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)看凱庫勒的苯分子結(jié)構(gòu)有無缺限？按照凱庫勒單雙鍵交替的苯分子環(huán)狀結(jié)構(gòu)，苯環(huán)上的二取代物應(yīng)該有幾種？（如二鹵代物）啟發(fā)討論（投影） 但實(shí)驗(yàn)證明苯分子的二元取代物只有三種，其中（）和（）是等同的。由此說明苯分子中不存在單雙鍵交替的結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步研究表明苯分子具有如下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1 具有平面正六邊形結(jié)構(gòu)，所有原子均在同一平面上；2 所有鍵角為120；3 碳碳鍵鍵長(zhǎng)為1.4010-10m（介于C-C鍵1.5410-10m和C=C鍵1.3310-10m之間）。系列問題6 如何更確切地表示苯分子的結(jié)構(gòu)？（學(xué)生試寫）教師小結(jié) 苯分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)中所有的碳碳鍵等同，且

5、介于單雙鍵之間，因此苯分子的確切結(jié)構(gòu)應(yīng)為： ， 為了紀(jì)念凱庫勒對(duì)苯分子結(jié)構(gòu)的巨大貢獻(xiàn)，現(xiàn)在一般仍可用凱庫勒結(jié)構(gòu)式表示。教師演示1 苯分子結(jié)構(gòu)的三維動(dòng)畫。2 展示苯分子的比例模型和球棍模型。 【概括階段】 根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究和理論思維，歸納得出化學(xué)概念、原理或規(guī)律，獲得問題的解決。師生共同歸納小結(jié) 苯分子的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。 【應(yīng)用階段】在學(xué)生獲得概念和規(guī)律認(rèn)識(shí)后，教師精心設(shè)置不同程度的練習(xí)，以鞏固概念，豐富概念的內(nèi)涵與外延，并在練習(xí)中將知識(shí)遷移創(chuàng)新。 課堂練習(xí)1能證明苯分子中不存在單雙鍵交替的理由是 （ ）（A） 苯的鄰位二元取代物只有一種（B） 苯的間位二元取代物只有一種（C） 苯的對(duì)位二元取代物只有一種（D） 苯的鄰位二元取代物有二種2下列物質(zhì)中所有原子都有可