聯系本站客服加+微信號15139388181 或QQ：983228566 |
視頻標簽：人工合成,有機化合物
所屬欄目：高中化學優質課視頻
視頻課題：蘇教版高中化學必修二專題三第三單元《人工合成有機化合物》第一課時-浙江省 - 紹興
本視頻配套資料的教學設計、課件 /課堂實錄及教案下載可聯本站系客服
高一化學《簡單有機物的合成》教學設計
【學習內容分析】
本課時是蘇教版《化學二》專題三《有機化合物的獲得與應用》中第三單元《人工合成有機化合物》第一課時的內容，在《普通高中化學課程標準（2017版）》中，“主題4：簡單的有機化合物及其應用”對簡單有機物的合成的內容標準是：知道有機化合物之間在一定條件下是可以轉化的，知道合成新物質是有機化學研究價值的重要體現。以乙烯、乙醇和乙酸作為典型代表物，比較全面系統從組成、結構到性質和應用進行學習。 【學習者分析】
1、《簡單有機物的合成》 認識發展功能和價值分析
簡單有機物的合成是學生認識有機物之間相互轉化關系的重要介質。學生在學習本單元內容前，已經知道了典型有機化合物及性質，而本單元內容的學習能夠將這些典型有機化合物之間的關系進行系統整合，從孤立理解有機物的角度上升到聯系的系統化認識的角度。從對有機物合成進行逆向分析的角度重點結合官能團的變化將有機物和原料進行聯系，在這個過程中認識不同合成手段根據原料來源、綠色化學、經濟、原子利用率等角度綜合分析，因地制宜選擇最佳方案，將所學化學知識與生產實際進行聯系，培養學生的變化觀念、模型認知、科學精神和社會責任等學科核心素養。 2、學生學習《簡單有機物合成》的障礙點分析
以典型乙烯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等為例的方程式基本能夠正確書寫，但對從官能團角度認識物質化學性質的認知不夠；形成乙酸乙酯時的產物水容易漏寫，形成酯時只要酸堿變化了，就不能正確書寫形成的酯的結構簡式；官能團的轉化本質理解不夠，斷鍵原理認識不足，且結構簡式書寫時仍會出現連接方式以及價鍵數目的錯誤。反應條件的書寫準確性不夠。
【學習目標】
1、通過介紹青蒿素以及雙氫青蒿素的合成，形成化學知識與生產、生活實際聯系密切的意識，引導主動關心生活中的化學物質及其作用，贊賞化學對人類生活和生產所做的貢獻，認識化學科學對社會可持續發展的貢獻；
2、以簡單有機物代表乙酸乙酯的官能團酯基形成特點分析入手，建構從分析有機物官能團形成方法入手以逆推思路解決有機物合成的模型，從化學鍵、官能團角度思考簡單有機物的性質和用途并加以應用；
3、通過不同設計路線的選擇所遵循原則的探究分析化學學科在開發利用自然資源、合成新物質等方面的價值和貢獻，了解在化工生產中遵循“綠色化學”思想的重要性。 【學習重點、難點】
學習重點：以逆向合成的思路認識乙酸乙酯的制備路線設計并從官能團角度掌握相關的簡單有機物的化學方程式的書寫。
學習難點： 1、依據實際生產實際因地制宜結合綠色化學思想進行合成路線的選擇。
2、逆向合成分析法在有機合成中的應用。
【學習過程設計】 教學環節 師生活動
設計意圖 環節一：青蒿素的合成
【師】展示黃花蒿圖片
問：同學們，大家知道這是什么植物嗎？ 【生】 【師】這種植物叫做黃花蒿，它可以提取出一種非常有名
了解化學家研究
自然界中存在的物質并且合成新的物質，了解合
的有機物叫青蒿素。有誰知道青蒿素的作用嗎？ 【生】治療瘧疾 【師】那么，大家知道是誰提取發現了青蒿素并用于治療瘧疾嗎？ 【生】屠呦呦
【師】展示圖片：屠呦呦在實驗室工作；百度關于屠呦呦獲諾貝爾生理學獎的簡單介紹；由青蒿素進一步合成雙氫青蒿素以及其他新的抗瘧疾藥物的流程圖 同學們，中國歷史上第一位本土獲得諾貝爾自然學獎的科學家就是屠呦呦，治療抗瘧疾的特效藥青蒿素就是她和她的研究團隊在1971年發現的，并于2015年獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。
你們看，科學家不僅研究自然界中存在的物質，也會去研究合成新的物質，為人類的生產生活服務。
成物質對人類生活所做出的巨大貢獻，增強學科自豪感。
環節二：簡單介紹人類合成有機化合物的歷史、人工合成有機物的概念
【師】那么，人類是從什么時候開始合成有機物，有機合成又包括哪些？請同學們根據我查閱的資料閱讀了解一下。
【生】閱讀資料
【師】1880年，人類一共發現了1.2萬種化合物，到20世紀末，有機物的合成數量已經超過了2000萬種，而且每年以數十萬種的速度增加著。在二十世紀，有機合成和金屬有機化學領域共獲得過十屆諾貝爾化學獎。 【生】傾聽、感嘆
了解有機合成的現狀、概念。
環節三：有機合成與生活，以青蒿素能否人工合成為引，先學習簡單有機物的合成 【師】有機合成是指利用簡單易得的原料，根據化學反應，合成具有特定結構和功能的有機化合物。有機化合物離我們很近，我們平時接觸到的大多數物質都是有機物，比如我們穿的衣服、戴的眼鏡……同學們想不想學會有機合成？剛才咱們一起聊到的青蒿素，有很多科學家也嘗試對它進行人工合成。
復雜的有機物其實也是從簡單的物質開始合成的，今天這節課，讓我們從簡單有機物的合成開始學習，以乙酸乙酯為例。
【板書】簡單有機物的合成
青蒿素結構非常復雜，但是，簡單有機物的合成是目前同學們力所能及可以完成的。引出課題主要內容乙酸乙酯的合成。
環節四：乙酸乙酯為例學習有機物合成的思路（逆向合成法）、合成路線的規范書寫以及合成路線的選擇
【師】首先，請同學們根據資料，了解一下我們學過的乙酸乙酯的用途。 【生】看資料
【師】看了這么多文字，你有什么感想？ 【生】乙酸乙酯用途非常廣泛 【師】具有如此廣泛用途的物質，僅僅依靠自然界提取肯定不夠，需要人工合成它，對吧？ 我們一起來根據所學知識，考慮如何依據乙酸乙酯結構特點來合成 【師】要合成一種物質，我們應該要先了解這種物質長什么樣，對吧？請大家在學案上寫一寫乙酸乙酯。
以乙酸乙酯合成為例，建構逆向合成法進行有機合成分析的思維模型
【生】書寫乙酸乙酯 【師】分析：（有同學寫分子式或者名稱，進行點評）它的結構簡式是CH3COOCH2CH3，這種目標產物的結構我們知道了，那么，如何形成這種結構呢？ 【副板書】CH3COOCH2CH3
【生】討論，書寫可能形成的方式 【師】多媒體呈現小組各種答案，教師副板書書寫可能形成的情況
【生1】思路分析 【生2】思路分析
【師】與大家一起分析合成思路：如，根據酯基考慮可以由乙酸和乙醇合成乙酸乙酯，乙酸自然界不能直接獲取，所以，這是一種中間體，不是基礎原料，那它又如何制取呢？
【生】乙醛催化氧化
【師】那乙醛自然界也不存在，它又如何合成呢？ 【生】乙醇催化氧化 【師】乙醇在自然界同樣不存在，你又如何考慮它的合成呢？
【生】乙烯水化； 淀粉水解…… 【師】乙烯又如何得到呢？靠香蕉蘋果釋放出來的肯定不夠吧？
【生】乙烯可以通過石油裂解獲得 【師】也就是說，石油化工產品乙烯可以作為制備乙酸乙酯的基礎原料，淀粉也可以作為制備乙酸乙酯的基礎原料，是吧？
能否以流程圖形式呈現以乙烯或淀粉為原料合成乙酸乙酯，請同學們嘗試一下。有機物之間轉化用箭頭，其他反應物寫在箭頭上方，反應條件寫在箭頭下方。 【生】合成路線設計 【師】展示并評價
淀粉 葡萄糖 乙醇 乙酸
乙酸乙酯
…… 【師】同學們剛才想到的各種合成乙酸乙酯的方式，路線雖然不一樣，但在考慮的思路上是否有共同點呢？
【生】進行了逆向的思考，分析目標產物的結構特點，考慮官能團形成可能，并且考慮是否是自然界易得的物質。
【師】與同學一起舉例合成路線的規范書寫 我們這里有不一樣的三條合成路線，但在思路上是否有相同的地方？ 【生】有
【師】是什么思路 【生】倒著推 【師】一起分析倒推的簡單思路。我發現同學們已經初步具備科學家的潛質了。（逆合成分析法簡介） 【板書】1、逆合成法：基礎原料→中間體→中間體→……→目標化合物
【師】以乙烯為原料合成乙酸乙酯是否還有其他路線？（若沒有回答，請同學打開書本） 【生】查閱書本
【師生】在工業生產中，還可以以乙烯為原料直接合成乙醛或乙酸。請同學們寫出乙烯到乙醇到……乙酸，乙醇與乙酸形成乙酸乙酯的化學方程式；以及乙烯氧化為乙醛、乙烯氧化為乙酸的化學方程式，寫在學案不同區域 【生】書寫方程式
【師】呈現學生答案并進行分析 【師】我們剛才一起學習了乙酸乙酯合成路線，已經發現有5條合成路線了，那么，實際生產選擇哪一條呢？請大家來分析一下以下情況：伊拉克是一帶一路國家之一，請我國幫助設計乙酸乙酯合成路線以大批量生產。其地理條件得天獨厚，石油、天然氣資源十分豐富，石油工業是經濟主要支柱。在歐佩克和世界已探明的石油總儲量中分別占12%和9.8%，位居世界第二位。但農業欠發達，糧食不能自給。請問，以上五種合成乙酸乙酯方法，你有怎么樣的思考？如何進行選擇？ 請同學們說一說你們的想法。
【生】不用淀粉做原料，因為糧食少；但他們石油豐富，也就是乙烯產量豐富，可以以乙烯作原料合成乙酸乙酯。 【師】我們今天有幾條以乙烯為原料的合成路線，理論上都可以，在實際生產中如何選擇呢？ 【生】（討論并回答）考慮反應物利用率、設備和技術條件、污染物排放等。 【師】布置課外了解綠色化學理念并調查諸暨潔麗雅集團（也可以是其他企業）是否符合綠色化學理念進行生產。 【師】根據給大家提供的各步反應的原料利用率，以路線1為例，如何計算原料利用率 【生】各步利用率相乘
【師】如果乙醇中含有甲醇（CH3OH），乙酸 中含甲酸（HCOOH），試分析除乙酸乙酯外，還會有哪些酯？并寫出它們的結構簡式。
【生】書寫可能生成的酯的結構簡式
HCOOCH3、HCOOCH2CH3、CH3COOCH3 【師】當我們已知原料成分時，也可以通過正向合成的思路考慮產物。
副板書：選擇合成路線
環節五：應用逆合成分析理論
【師】科學家發現環己烯酮是合成青蒿素的
一種中間體，以我們目前具備的化學知識和今天的學習收獲，請同學們思考下如何以逆合成法尋找環己烯酮的可能合成原料。（開放式，若沒有同學想到，可提示羰基的合成可能）
【生】合成路線設計并分析回答（羰基如何形成、碳碳雙鍵如何形成等，若學生沒有想到，及時提示） 【師】（簡單分析）到底能否按照你我設計的物質進行合成，它能否作原料，我也不確定，同學們課后可以去查閱資料進行查證。這是給大家布置的一個課外任務。
利用建構的思維模型的應用解答能力評價分析
環節五：正向合成法簡單介紹
【多媒體】CO不僅是家用煤氣的主要成分，也是重要的化工原料。利用下圖合成路線，能進一步合成具有優良性能的裝飾性高分子涂料、黏合劑。已知A是一種最簡單的醇，請分別寫出合成A、B、C的化學反應方程式。并思考該合成路線與逆向合成路線的區別。
【師】大家看一下這道題，和我們今天學習的內容不一樣，它是已知反應原料，那么，能合成什么物質可以怎么考慮呢？
【生】正向考慮 【師】板書：正向法 【師生】共同分析判斷
了解從原料出發的正向思維
環節六：課堂小結并布置作業
【師】同學們，今天這節課，你對有機物合成有什么樣的認識，請在學案上整理一下今天的收獲
總結一節課的學習方法和知識的收獲
【生】創造新的有機分子是有機化學的重要課題。選擇利用有機化學反應，把反應物轉化為具有特定組成結構的生成物，是合成有機物的關鍵。在有機合成中還要注意避免產生對環境有危害的污染物，降低能量消耗，提高原子利用率。
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
