2.2.2炔烴教學(xué)設(shè)計(jì)2024-2025學(xué)年高二化學(xué)人教版選擇性必修3

中學(xué)化學(xué)創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)研究——以“乙炔”為例一、課標(biāo)分析總體要求：通過(guò)本課程模塊的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生建立“組成、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的基本觀念，形成基于官能團(tuán)、化學(xué)鍵與反應(yīng)類型認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物的一般思路，了解測(cè)定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)、探究性質(zhì)、設(shè)計(jì)合成路線的相關(guān)知識(shí)，發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。內(nèi)容要求：（1）認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)決定于原子間的連接順序、成鍵方式和空間排布，認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物存在構(gòu)造異構(gòu)和立體異構(gòu)等同分異構(gòu)現(xiàn)象。（2）認(rèn)識(shí)官能團(tuán)的種類碳碳三鍵，從官能團(tuán)的視角認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物的分類，知道簡(jiǎn)單有機(jī)化合物的命名。認(rèn)識(shí)官能團(tuán)與有機(jī)化合物特征性質(zhì)的關(guān)系，認(rèn)識(shí)同一分子中官能團(tuán)之間存在相互影響，認(rèn)識(shí)在一定條件下官能團(tuán)可以相互轉(zhuǎn)化，知道常見官能團(tuán)的鑒別方法。（3）認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物分子中共價(jià)鍵的類型、極性及其與有機(jī)反應(yīng)的關(guān)系，知道有機(jī)化合物分子中基團(tuán)之間的相互影響會(huì)導(dǎo)致鍵的極性發(fā)生改變，從化學(xué)鍵的角度認(rèn)識(shí)官能團(tuán)與有機(jī)化合物之間是如何相互轉(zhuǎn)化的。學(xué)業(yè)要求：（1）能辨識(shí)有機(jī)化合物分子中的官能團(tuán)，判斷有機(jī)化合物分子中碳原子的飽和程度、鍵的類型，分析鍵的極性；能依據(jù)有機(jī)化合物分子的結(jié)構(gòu)特征分析簡(jiǎn)單有機(jī)化合物的某些化學(xué)性質(zhì)。（2）能辨識(shí)同分異構(gòu)現(xiàn)象，能寫出符合特定條件的同分異構(gòu)體，能舉例說(shuō)明立體異構(gòu)現(xiàn)象。二、教材分析學(xué)習(xí)有機(jī)化合物最大的特點(diǎn)就是要從結(jié)構(gòu)出發(fā)，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)。本節(jié)的主要內(nèi)容是乙炔的結(jié)構(gòu)、乙炔的實(shí)驗(yàn)室制法、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及用途。其中乙炔的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)，是從分子結(jié)構(gòu)上分析入手，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究方式，觀察、分析乙炔具有的化學(xué)性質(zhì)及其反應(yīng)機(jī)理。通過(guò)乙炔制取實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生更加明確物質(zhì)的制取實(shí)驗(yàn)和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)系。這樣的知識(shí)傳授方式使乙炔的化學(xué)性質(zhì)與它的結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)，從而突出了官能團(tuán)的作用。在學(xué)習(xí)炔烴之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了乙烯何烯烴的性質(zhì)，對(duì)不飽和烴有一定的了解，本節(jié)課在原有學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上加深對(duì)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的認(rèn)識(shí)，依據(jù)烷烴、烯烴的物理性質(zhì)底邊規(guī)律，掌握炔烴的遞變規(guī)律；通過(guò)炔烴的結(jié)構(gòu)特征，分析掌握炔烴的化學(xué)性質(zhì)；在教材編排上，該部分內(nèi)容是必修二相關(guān)知識(shí)即“乙烯與有機(jī)高分子材料”和“自然資源的開發(fā)利用”內(nèi)容的延續(xù)和發(fā)展，并為后續(xù)學(xué)習(xí)有機(jī)合成打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，起到承上啟下的作用。三、學(xué)情分析已有知識(shí)：能用正確化學(xué)語(yǔ)言描述烯烴代表物乙烯的典型性質(zhì)、相應(yīng)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象；能利用其主要性質(zhì)進(jìn)行鑒別；知道乙烯在工業(yè)生產(chǎn)中的地位和應(yīng)用；已有能力：基本的實(shí)驗(yàn)探究能力、證據(jù)推理能力；了解研究有機(jī)化合物的一般方法待發(fā)展知識(shí)及能力：從微觀結(jié)構(gòu)了解乙炔的性質(zhì)；基于官能團(tuán)與反應(yīng)類型認(rèn)識(shí)炔烴，強(qiáng)化“組成、結(jié)構(gòu)→性質(zhì)→用途”的基本觀念；四、教學(xué)目標(biāo)【宏觀辨識(shí)與微觀探析】以乙炔為例，從微觀結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)炔烴，理解炔烴的化學(xué)性質(zhì)與反應(yīng)類型?！咀C據(jù)推理與模型認(rèn)知】發(fā)展類比遷移能力，掌握炔烴的物理性質(zhì)的變化規(guī)律；通過(guò)炔烴的結(jié)構(gòu)特征與典型代表物，分析掌握炔烴烴的化學(xué)性質(zhì)與相關(guān)反應(yīng)類型【科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)】掌握乙炔的實(shí)驗(yàn)室制法【科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任】能說(shuō)明乙炔的生產(chǎn)和應(yīng)用，知道乙炔的科技前沿技術(shù)以及烯烴在化工生產(chǎn)中的重要地位和作用，具有“綠色化學(xué)”觀念和可持續(xù)發(fā)展意識(shí)。四、教學(xué)重難點(diǎn)【重點(diǎn)】以乙炔為例，從微觀結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)炔烴，理解炔烴的化學(xué)性質(zhì)與反應(yīng)類型。【難點(diǎn)】發(fā)展類比遷移能力，掌握炔烴的物理性質(zhì)的變化規(guī)律；通過(guò)炔烴的結(jié)構(gòu)特征與典型代表物，分析掌握炔烴烴的化學(xué)性質(zhì)與相關(guān)反應(yīng)類型五、教學(xué)方法情景導(dǎo)入法、講授法、討論法、實(shí)驗(yàn)法、啟發(fā)式教學(xué)教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件、相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器和藥品（如電石）、球棍模型七、教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課氣焊——是將可燃性氣體與助燃?xì)怏w自容器中引導(dǎo)出，經(jīng)焊炬混合后，經(jīng)由焊炬火口處點(diǎn)燃成高溫火焰，并對(duì)焊件加熱的一種焊接方法，最常用可燃性氣體為乙炔。提煉氣焊中涉及到的物質(zhì)與性質(zhì)利用視頻創(chuàng)設(shè)情景，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣根據(jù)有機(jī)物學(xué)習(xí)模型獲得新知講授新課乙炔的物理性質(zhì)炔烴物理性質(zhì)的遞變與烷烴相似對(duì)結(jié)構(gòu)相似的烷烴，其沸點(diǎn)高低主要由相對(duì)分子質(zhì)量的大小來(lái)決定。因?yàn)橄鄬?duì)分子質(zhì)量越大，分子間的范德華力越大，沸點(diǎn)就越高。例如正烷烴系列乙炔沸點(diǎn)：隨分子中碳原子數(shù)的遞增而逐漸升高補(bǔ)充完善性質(zhì)知識(shí)：無(wú)色、無(wú)臭的氣體，微溶于水，易溶于有機(jī)溶劑自主學(xué)習(xí)：根據(jù)提供的資料以及類比烷烴的遞變性規(guī)律，思考得出“乙炔的沸點(diǎn)隨碳原子數(shù)的遞增而升高”的結(jié)論總結(jié)乙炔的物理性質(zhì)發(fā)展學(xué)生的主體意識(shí)，不斷增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力。通過(guò)對(duì)烷烴和炔烴的物理性質(zhì)的對(duì)比異或同，加強(qiáng)記憶，培養(yǎng)學(xué)生比較思維。乙炔的結(jié)構(gòu)乙炔的分子式為C2H2，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH≡CH。分子為直線結(jié)構(gòu)，相鄰兩個(gè)鍵之間的夾角為180°。乙炔分子中的碳原子均采用sp雜化，碳原子何氫原子之間均以單鍵（σ鍵）相連接，碳原子何碳原子之間以三鍵（1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵）相連接。π鍵易斷裂，加成反應(yīng)是乙炔的主要反應(yīng)。學(xué)習(xí)乙炔的分子式、結(jié)構(gòu)式、球棍模型、空間填充狀態(tài)依據(jù)乙炔的結(jié)構(gòu)推測(cè)可能的性質(zhì)通過(guò)展示乙炔的球棍模型和空間填充狀態(tài)示意圖，發(fā)展學(xué)生的模型思維。強(qiáng)化“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的核心思想三、乙炔化學(xué)性質(zhì)1.實(shí)驗(yàn)室制備乙烯實(shí)驗(yàn)原理：CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2實(shí)驗(yàn)藥品：電石、飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)步驟：如圖所示，在圓底燒瓶中放幾小塊電石。打開分液漏斗活塞，逐滴加入適量飽和氯化鈉溶液，將產(chǎn)生的氣體通入硫酸銅溶液后，再分別通入酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液。最后換上尖嘴導(dǎo)管，先檢驗(yàn)氣體純度在點(diǎn)燃乙炔，觀察現(xiàn)象，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)記錄。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：（1）[1]創(chuàng)新點(diǎn)：將電石用鋁箔包好，鋁箔上扎一些小孔，這樣反應(yīng)中產(chǎn)生的Ca(OH)2不會(huì)堵塞導(dǎo)氣管。用注射器滴加飽和食鹽水有利于控制反應(yīng)產(chǎn)生氣體的速度。使用噴霧器將酸性KMnO4溶液和溴水噴到脫脂棉上，有利于溶液擴(kuò)散到脫脂棉上，增大了乙炔與溶液的接觸面，使褪色更快。乙炔通入肥皂水中，產(chǎn)生肥皂泡，點(diǎn)燃肥皂泡，既安全又便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。該實(shí)驗(yàn)裝置適合中學(xué)實(shí)際，操作簡(jiǎn)單、節(jié)約藥品、現(xiàn)象明顯，可用于學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。（2）[2]用水的酒精溶液（體積比在3∶1~2∶1之間較適宜）代替水或飽和食鹽水，因?yàn)殡娛cCH3CH2OH幾乎不反應(yīng)，所以可以通過(guò)控制水在酒精中的濃度來(lái)控制反應(yīng)速率。氣體發(fā)生裝置（試管）內(nèi)置于廣口瓶的溶液中，能有效散失熱量，體系中的溫度變化不大，在反應(yīng)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生泡沫。產(chǎn)生的氣體貯存在廣口瓶?jī)?nèi)，氣體的使用量可隨意調(diào)控，在驗(yàn)證乙炔的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可不慌不忙地邊講邊做。廣口瓶中的堿液可吸收硫化氫、磷化氫等雜質(zhì)氣體，從而排除了雜質(zhì)氣體對(duì)乙炔性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的干擾（因?yàn)榱蚧瘹?、磷化氫同樣具有還原性，所以可使溴水、高錳酸鉀溶液褪色）5）現(xiàn)象明顯，課堂耗時(shí)短；準(zhǔn)備簡(jiǎn)單，省時(shí)高效；實(shí)驗(yàn)過(guò)程和諧，富有吸引力。2.與鹵素發(fā)生加成反應(yīng)——以溴為例知識(shí)內(nèi)容的銜接：乙炔與鹵素反應(yīng)用于炔烴的保護(hù)和脫保護(hù)【引導(dǎo)學(xué)生思考】這個(gè)反應(yīng)有兩種加成產(chǎn)物，而且實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明這兩種產(chǎn)物都有，說(shuō)明什么問(wèn)題？3.與氯化氫和水反應(yīng)提出問(wèn)題：為什么不生成鄰二鹵代物？4.和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)炔烴的聚合反應(yīng)在人們的印象中，塑料是不導(dǎo)電的。白川英樹、艾倫·黑格和艾倫·麥克迪爾米德向人們習(xí)以為常的“觀念”提出了挑戰(zhàn)。他們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)特殊改造之后，塑料能夠表現(xiàn)得像金屬一樣，產(chǎn)生導(dǎo)電性，獲得了2000年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。這種導(dǎo)電塑料正是導(dǎo)電聚乙炔，借此人們研制出了保護(hù)用戶免受電磁輻射的電腦屏保以及可除去太陽(yáng)光的“智能”窗戶。專心聽講老師介紹CaC2的關(guān)資料，了解電石的結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)到乙炔的制備其實(shí)就是簡(jiǎn)單的復(fù)分解反應(yīng)思考和分析：（1）制備裝置要考慮物質(zhì)狀態(tài)及反應(yīng)條件（2）除雜裝置要考慮雜質(zhì)成分及除雜試劑（3）收集裝置考慮氣體的密度及溶解性（4）學(xué)生通過(guò)課本自學(xué)乙炔的燃燒、加成反應(yīng)得出結(jié)論仿照乙烯與溴水的加成反應(yīng)完成乙炔與溴水的加成反應(yīng)，并命名。學(xué)生回答：說(shuō)明乙炔分子的不飽和程度比乙烯大。既可以發(fā)生1：1的加成，又可以發(fā)生1：2的加成。學(xué)生思考，從丙烯與氯化氫的反應(yīng)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)遷移，解釋原因炔烴在不同條件下可以轉(zhuǎn)化為不同的烯烴。有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。學(xué)習(xí)乙炔的聚合反應(yīng)，并學(xué)習(xí)相關(guān)前沿知識(shí)1.建構(gòu)氣體制備模型，幫助學(xué)生掌握這樣的一系列問(wèn)題2.體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的樂(lè)趣，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神。3.培養(yǎng)生的驗(yàn)?zāi)芰Α⒂^察能力。4.培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力5.區(qū)分乙炔與高錳酸鉀、溴水的反應(yīng)實(shí)質(zhì)。在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，制備乙炔的方法存在下列問(wèn)題：一是利用飽和食鹽水代替水和電石反應(yīng)，以減緩反應(yīng)速率，但還是難以得到平穩(wěn)持續(xù)的氣流，前后實(shí)驗(yàn)時(shí)難免手忙腳亂，造成氣體利用不充分；二是反應(yīng)伴生的硫化氫、磷化氫等副產(chǎn)物，會(huì)干擾乙炔的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，污染環(huán)境；三是因反應(yīng)放熱，有大量糊狀泡沫產(chǎn)生，實(shí)驗(yàn)存在安全隱患。利用改進(jìn)后的裝置，可以有效控制生成乙炔氣體的速度并保持氣流平穩(wěn)性，又可以大量減少藥品的使用。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)將乙炔的洗氣、加成反應(yīng)、還原性及燃燒設(shè)計(jì)成了連續(xù)性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)效果明顯。1.引導(dǎo)學(xué)生注意知識(shí)之間的聯(lián)系與區(qū)別，學(xué)會(huì)比較的學(xué)習(xí)方法。2.加深學(xué)生對(duì)加成反應(yīng)的理解引導(dǎo)學(xué)生注意前后知識(shí)之間的聯(lián)系與區(qū)別，學(xué)會(huì)對(duì)比學(xué)習(xí)。1.炔烴在不同條件下可以轉(zhuǎn)化為不同的烯烴。2.有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。勇于挑戰(zhàn)，贊賞化學(xué)科學(xué)對(duì)人類生活和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題總結(jié)板書設(shè)計(jì)鞏固提升【練習(xí)】1．如何鑒別甲烷、乙烯、乙炔三種氣體？2．用電石、水、氯化氫為原料，怎樣制聚氯乙烯？寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。作業(yè)設(shè)計(jì)1.下列是有關(guān)實(shí)驗(yàn)室制取乙炔的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，按要求回答：（1）為了控制水與電石的反應(yīng)速率并得到平穩(wěn)氣流，采取的措施是___________。（2）用試管制取少量乙炔時(shí)，在試管上部放量一團(tuán)疏松的棉花，其作用是___________。（3）實(shí)驗(yàn)室制取下列氣體時(shí)，不能使用啟普發(fā)生器的是_________。A.用大理石和鹽酸反應(yīng)制CO2Ｂ.用電石和水反應(yīng)制C2H2Ｃ.用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制H2Ｄ.用亞硫酸鈉和硫酸制SO22.（2001年高考理綜題）具有單雙鍵交替長(zhǎng)鏈（如：?—CH==CH—CH==CH—CH==CH—?）的高分子有可能成為導(dǎo)電塑料。2000年諾貝爾（Nobel）化學(xué)獎(jiǎng)即授予開辟此領(lǐng)域的3位科學(xué)家。下列高分子中可能成為導(dǎo)電塑料的是A.聚乙烯B.聚丁二烯C.聚苯乙烯D.聚乙炔3.燃燒某混合氣體，所產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量一定大于燃燒相同質(zhì)量的丙烯所產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量，該混合氣體是A.丁烯、丙烷B.乙炔、乙烯C.乙炔、丙烷D.乙烷、環(huán)丙烷4.實(shí)驗(yàn)室制取下列氣體的方法正確的是A.氨：將消石灰和氯化銨加熱，并用向下排空氣法收集B.乙炔：將電石和水在啟普發(fā)生器中反應(yīng)，并用向上排空氣法收集C.乙烯：將乙醇加熱至170℃，并用排水集氣法收集D.硫化氫：用硫化亞鐵與稀鹽酸反應(yīng)，并用向下排空氣法收集5.描述CH3—CH==CH—C≡CF3分子結(jié)構(gòu)的下列敘述中正確的是A.6個(gè)C原子有可能都在一條直線上B.6個(gè)C原子不可能都在一條直線上C.6個(gè)C原子有可能都在同一平面上D.6個(gè)C原子不可能都在同一平面上6.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，CH4和CO、C2H2的混合氣體，8.96L，完全燃燒后生成CO2為26.4g，則混合氣體中乙炔的體積是多少?7、下列敘述正確的是A．乙炔燃燒時(shí)火焰溫度比乙烷燃燒時(shí)火焰溫度高，是因?yàn)槊磕栆胰餐耆紵龝r(shí)放出的熱量更大。B．乙炔的不飽和程度比乙烯大，所以乙炔使溴水褪色的速度更快。C．烴類物質(zhì)在缺氧條件下燃燒時(shí)，均可產(chǎn)生黑煙現(xiàn)象