第二章 第一節(jié) 烷烴 教學設(shè)計 2023-2024學年高二下學期化學人教版（2019）選擇性必修3

第二章第一節(jié)烷烴教學設(shè)計2023-2024學年高二下學期化學人教版（2019）選擇性必修3主備人備課成員設(shè)計意圖本節(jié)課旨在幫助學生理解烷烴的基本概念、命名規(guī)則及物理、化學性質(zhì)，結(jié)合高二年級學生的認知水平，通過實際案例分析和實驗探究，培養(yǎng)學生運用化學知識解決實際問題的能力。本教學設(shè)計依據(jù)人教版（2019）選擇性必修3教材，緊密聯(lián)系章節(jié)內(nèi)容，確保學生在掌握基礎(chǔ)知識的同時，能夠提升思維品質(zhì)和科學素養(yǎng)。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課核心素養(yǎng)目標包括：發(fā)展學生的宏觀辨識與微觀探析能力，通過觀察和分析烷烴的物理和化學性質(zhì)，提升學生的科學思維與創(chuàng)新意識；培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知，使學生能夠基于實驗現(xiàn)象進行推理，建立結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的模型；同時，強化學生的科學態(tài)度與社會責任，讓學生認識到化學知識在生活中的應用和化學學科的重要性。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學生在之前的課程中已經(jīng)學習了有機化合物的基本概念、同分異構(gòu)體以及烴類化合物的基本分類。他們對碳原子的四價性質(zhì)和有機化合物的命名規(guī)則有了初步了解。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

高二學生通常對實驗操作和實際應用有較高的興趣，他們具備一定的邏輯思維和分析問題的能力。在烷烴的學習中，學生可能偏好通過實驗驗證理論知識，喜歡通過小組討論和合作學習來解決問題。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學生可能會在烷烴的命名規(guī)則上遇到困難，因為烷烴的命名系統(tǒng)較為復雜，需要記憶。此外，理解烷烴的物理性質(zhì)（如熔點、沸點、密度）與其分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，以及烷烴的化學性質(zhì)（如取代反應）可能會成為他們的學習挑戰(zhàn)。對實驗現(xiàn)象的觀察和解釋也可能需要一定的指導。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學資源準備1.教材：確保每位學生配備人教版（2019）選擇性必修3化學教材。

2.輔助材料：收集烷烴結(jié)構(gòu)模型圖、反應機理動畫、烷烴應用實例等電子資源。

3.實驗器材：準備烷烴樣本、實驗儀器（如燒杯、試管、酒精燈）、實驗防護用品（如手套、護目鏡）。

4.教室布置：劃分實驗操作區(qū)、觀察記錄區(qū)，確保教學活動有序進行。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預習任務(wù)：通過在線平臺發(fā)布預習資料，包括烷烴的基本概念、命名規(guī)則及物理、化學性質(zhì)的PPT和視頻，要求學生了解烷烴的基本結(jié)構(gòu)。

設(shè)計預習問題：設(shè)計問題如“烷烴的命名規(guī)則是什么？”，“烷烴的化學性質(zhì)有哪些？”等，引導學生思考。

監(jiān)控預習進度：通過在線平臺的反饋功能，監(jiān)控學生的預習情況。

學生活動：

自主閱讀預習資料：學生自主閱讀預習資料，理解烷烴的基本知識。

思考預習問題：學生思考預習問題，記錄疑問。

提交預習成果：學生將預習筆記和問題提交至平臺。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：培養(yǎng)學生的自主學習能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺進行資源共享和進度監(jiān)控。

2.課中強化技能

教師活動：

導入新課：通過展示烷烴在不同情境下的應用，如清潔能源、化工產(chǎn)品等，激發(fā)學生興趣。

講解知識點：詳細講解烷烴的命名規(guī)則、物理和化學性質(zhì)，如沸點變化規(guī)律、取代反應等。

組織課堂活動：進行烷烴命名練習和化學性質(zhì)實驗，如烷烴的燃燒實驗。

解答疑問：解答學生在學習過程中產(chǎn)生的疑問。

學生活動：

聽講并思考：學生聽講并思考，理解烷烴的性質(zhì)。

參與課堂活動：學生參與實驗和練習，加深對烷烴性質(zhì)的理解。

提問與討論：學生提出問題，參與課堂討論。

教學方法/手段/資源：

講授法：詳細講解重難點知識。

實踐活動法：通過實驗加深理解。

合作學習法：小組討論，提升合作能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

布置作業(yè)：布置有關(guān)烷烴的命名和性質(zhì)判斷的作業(yè)。

提供拓展資源：提供烷烴在生活中的應用案例和相關(guān)學術(shù)資料。

反饋作業(yè)情況：批改作業(yè)，給予學生反饋。

學生活動：

完成作業(yè)：學生完成作業(yè)，鞏固知識點。

拓展學習：學生利用拓展資源進行深入學習。

反思總結(jié)：學生反思學習過程，總結(jié)經(jīng)驗。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：鼓勵學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

反思總結(jié)法：引導學生進行學習反思。

本節(jié)課的重難點在于烷烴的命名規(guī)則和化學性質(zhì)的掌握，通過預習、課堂講解和實驗操作，以及課后的作業(yè)和拓展學習，幫助學生全面掌握這些知識點。知識點梳理1.烷烴的定義與分類

-定義：烷烴是一類只含有碳和氫兩種元素的飽和烴。

-分類：根據(jù)碳原子數(shù)的不同，烷烴可以分為甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等。

2.烷烴的命名規(guī)則

-基本命名：根據(jù)碳原子數(shù)命名，如甲烷、乙烷、丙烷等。

-支鏈命名：對于含有支鏈的烷烴，選擇最長的碳鏈作為主鏈，支鏈作為取代基，按照字母順序命名。

-位次編號：支鏈的位置用數(shù)字表示，從主鏈最近的端開始編號。

3.烷烴的物理性質(zhì)

-狀態(tài)：常溫下，小分子烷烴為氣體，較大分子烷烴為液體或固體。

-沸點：隨著分子量的增加，沸點逐漸升高。

-密度：烷烴的密度通常小于水，隨著分子量的增加而增大。

4.烷烴的化學性質(zhì)

-烷烴的穩(wěn)定性：由于碳-碳單鍵和碳-氫鍵的穩(wěn)定性，烷烴在常溫下不易發(fā)生化學反應。

-取代反應：烷烴可以發(fā)生鹵代取代反應，如甲烷和氯氣的反應生成氯甲烷和氯化氫。

-氧化反應：烷烴可以燃燒，生成二氧化碳和水。

5.烷烴的化學反應機理

-取代反應機理：涉及自由基的生成、轉(zhuǎn)移和消失。

-烷烴燃燒：涉及氧化還原反應，生成能量。

6.烷烴的制備方法

-合成法：通過烯烴的氫化反應制備烷烴。

-分餾法：通過石油的分餾過程獲得不同碳數(shù)的烷烴。

7.烷烴的應用

-生活應用：烷烴作為燃料、溶劑和原料廣泛應用于日常生活中。

-工業(yè)應用：烷烴是許多化工產(chǎn)品的原料，如塑料、合成橡膠等。

8.烷烴的環(huán)境影響

-烷烴的燃燒產(chǎn)生二氧化碳，對環(huán)境有一定的影響。

-烷烴的泄漏可能對土壤和水資源造成污染。

9.實驗操作注意事項

-在進行烷烴實驗時，要注意安全，避免火災和爆炸。

-使用實驗器材前，要檢查其完整性和安全性。

10.烷烴的化學研究進展

-烷烴的催化轉(zhuǎn)化研究：如何提高烷烴的轉(zhuǎn)化效率和選擇性。

-烷烴的合成方法研究：開發(fā)新的合成方法和催化劑。板書設(shè)計①烷烴的基本概念與分類

-重點知識點：烷烴定義、碳原子數(shù)的分類

-重點詞：飽和烴、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷

②烷烴的命名規(guī)則

-重點知識點：基本命名、支鏈命名、位次編號

-重點詞：主鏈、支鏈、取代基、編號

③烷烴的物理與化學性質(zhì)

-重點知識點：狀態(tài)、沸點、密度、取代反應、燃燒反應

-重點詞：穩(wěn)定性、鹵代取代、氧化還原、化學反應機理

④烷烴的制備與應用

-重點知識點：合成法、分餾法、生活應用、工業(yè)應用

-重點詞：氫化反應、分餾、燃料、溶劑、化工原料

⑤烷烴的環(huán)境影響與實驗安全

-重點知識點：環(huán)境效應、實驗安全注意事項

-重點詞：二氧化碳排放、土壤污染、水資源污染、實驗安全

⑥烷烴的化學研究進展

-重點知識點：催化轉(zhuǎn)化、合成方法研究

-重點詞：轉(zhuǎn)化效率、選擇性、催化劑、合成方法開發(fā)課后作業(yè)1.請根據(jù)烷烴的命名規(guī)則，給出以下化合物的名稱：

-CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

-CH3-CH2-CH(CH3)-CH2-CH3

2.描述烷烴的燃燒反應，并寫出甲烷燃燒的化學方程式。

3.解釋為什么隨著烷烴分子量的增加，其沸點逐漸升高。

4.寫出烷烴與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應的機理，并給出產(chǎn)物名稱。

5.討論烷烴在環(huán)境保護方面的潛在問題，并提出至少兩種減少其環(huán)境影響的措施。

作業(yè)答案：

1.答案：

-CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3的名稱是正己烷。

-CH3-CH2-CH(CH3)-CH2-CH3的名稱是2-甲基戊烷。

2.答案：

烷烴的燃燒反應是與氧氣反應生成二氧化碳和水，同時釋放能量。甲烷燃燒的化學方程式為：

CH4+2O2→CO2+2H2O+能量

3.答案：

隨著烷烴分子量的增加，分子間的范德華力增強，因此需要更多的能量來克服這些力，導致沸點升高。

4.答案：

烷烴與氯氣在光照條件下發(fā)生自由基取代反應。機理如下：

-初始步驟：光照使氯氣分子發(fā)生均裂，生成兩個氯自由基。

-轉(zhuǎn)移步驟：氯自由基與烷烴分子發(fā)生反應，生成烷基自由基和氯化氫。

-終止步驟：兩個烷基自由基結(jié)合，形成一個新的烷烴分子。

產(chǎn)物名稱：例如，甲烷與氯氣反應的產(chǎn)物是氯甲烷和氯化氫。

5.答案：

烷烴在環(huán)境保護方面的潛在問題包括燃燒產(chǎn)生的二氧化碳導致全球變暖，以及泄漏可能造成的土壤和水資源污染。減少環(huán)境影響的措施包括：

-提高燃燒效率，減少二氧化碳排放。

-開發(fā)和使用可再生能源，減少對化石燃料的依賴。

-加強烷烴存儲和運輸?shù)陌踩芾?，防止泄漏事故。課堂小結(jié)，當堂檢測課堂小結(jié)：

本節(jié)課我們學習了烷烴的基本概念、命名規(guī)則、物理和化學性質(zhì)。我們了解到烷烴是一類飽和烴，只含有碳和氫兩種元素。通過學習，我們掌握了烷烴的命名規(guī)則，包括主鏈的選擇、支鏈的命名和位次編號。我們還探討了烷烴的物理性質(zhì)，如狀態(tài)、沸點和密度，以及烷烴的化學性質(zhì)，包括穩(wěn)定性、取代反應和燃燒反應。此外，我們還討論了烷烴的制備方法、應用領(lǐng)域以及環(huán)境保護方面的注意事項。通過本節(jié)課的學習，同學們應該能夠理解烷烴的基本知識，并在實際應用中運用所學。

當堂檢測：

1.請列舉三種不同的烷烴，并給出它們的分子式。

2.根據(jù)烷烴的命名規(guī)則，為以下化合物命名：

-CH3-CH2-CH2-CH(CH3)-CH2-CH3

-CH3-CH2-CH(CH2-CH3)-CH3

3.描述烷烴燃燒的化學方程式，并解釋為什么烷烴燃燒會產(chǎn)生能量。

4.烷烴的沸點隨分子量增加而升高，請簡述這一現(xiàn)象的原因。

5.請寫出烷烴與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應的化學方程式，并說明反應機理。

檢測答案：

1.答案：

-甲烷：CH4

-乙烷：C2H6

-丙烷：C3H8

2.答案：

-CH3-CH2-CH2-CH(CH3)-CH2-CH3的名稱是3-甲基己烷。

-CH3-CH2-CH(CH2-CH3)-CH3的名稱是2-