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苯【教学目标】1知识与技能(1)掌握苯分子结构特点;(2)了解苯的结构探索过程。2过程与方法(1)培养学生观察能力、实验能力;(2)培养学生多向思维、逻辑推理、发散思维能力。3情感态度与价值观(1)培养学生以事实为依据,严谨求学的态度及创新精神;(2)通过以假说的方法研究苯的结构,使学生了解自然科学研究应遵循的科学方法。【教学重点及难点】苯的结构特点。引导学生以假说的方法探索苯的结构过程。【教学方法】实验验证、引导探索、理论解释、练习提高。【教学过程】环节教师活动学生活动时间导入投影展示:1825年,麦可法拉第花5年时间从煤焦油中提取了一种无色液体,并命名为“氢的重碳化合物”。根据“氢的重碳化合物”名称,推断该物质的组成元素,可燃性,并与甲烷、乙烯燃烧现象比较,推测燃烧现象。3分钟新课讲解演示实验:苯的燃烧(三角架+蒸发甲,烧杯倒扣在蒸发皿上面)。过渡:通过刚才的实验,我们可以体会到这个“氢的重碳化合物”中含碳量确实大。那么,它是什么?含碳量有多大?投影:1834年,米尔德里希命名苯,日拉尔确定分子量,得到分子式。讲解:其实,1825年,法拉第也测得了大量数据,有机会推导出分子式,但由于种种原因,与之擦肩而过。今天,处于21世纪的各位同学,我给你们相同的数据,看看你们能否推导出苯的分子式。投影:信息1法拉第测出苯的密度是H2密度的39倍。信息2苯可以在空气中燃烧,苯完全燃烧产生H2O和CO2的质量比为9:44。思考根据信息1和信息2,可以得出苯的分子式为 。过渡:与甲烷、乙烯比较一下,苯中含碳量大不大?苯中的含碳量这么大,给科学家们带来了无尽的困扰。我们知道烷烃的通式,6个碳应该有14个氢,形成一个双键可以减少两个氢,现在要少8个氢,大家看看要形成多少个双键?如果苯是链状的,请同学们尝试着书写苯的结构应该是什么样的。指出矛盾:有机物中同一个碳原子连接两个双键不稳定。组织讨论:除了形成双键能减少氢原子,还有什么方法能减少氢原子?投影演示:凯库勒介绍。凯库勒的梦。凯库勒的结构式。过渡:按照这样的结构,苯应该能发生什么样的反应?今天我们实验室中为大家准备了苯、溴水、酸性KMnO4,取两只试管,各加2mL滴苯,向其中分别加入1mL溴水和1mL高锰酸钾溶液。根据实验现象,填写活动三中物理性质及实验现象的表格。实验讨论1:组织汇报物理性质密度部分重点突破:你如何知道苯的密度比水小?可是两只试管中一只上层有色,一只下层有色。为什么两只试管中一只上层有色,一只下层有色。如果我取1mL苯和1mL水混合在一起,你能不能用最简单的方法推断出苯的密度是否大于水。介绍苯的熔沸点和毒性。实验讨论2:问:溴水有没有褪色?高锰酸钾有没有褪色?问:有机物中,有双键一定能够是溴水褪色,能使高锰酸钾褪色,现在请你判断苯中有没有双键。问:那么苯能否发生加成反应?投影苯的加成反应。苯+H2苯+Cl2发生加成反应过渡:如果说苯没有双键,苯又能发生加成反应,如果苯有双键,苯又不能使溴水和高锰酸钾溶液褪色。不但如此,在FeBr3的催化条件下,苯遇液溴还能像烷烃一样发生取代反应,不过只能取代一个氢原子,请同学们根据学习过的甲烷的取代反应,写出苯与Br2的取代反应。知识迁移:苯与硝酸的取代反应,过渡:为什么苯与硝酸反应要控制温度在50-60,因为到70苯就会和浓硫酸发生取代反应。知识迁移:苯与浓硫酸的取代反应组织总结:学生归纳苯的化学性质。既能像烷烃那样发生取代反应,又能像烯烃那样发生加成反应。过渡:我们知道,性质反映结构,同学们,苯具有这样特殊的性质,它应该是什么结构呢?是凯库勒提出的这种结构吗? 投影展示:实验事实一:根据凯库勒式,苯的邻二氯代物有两种,实验表明苯的邻二氯代物只有一种。实验事实二:科学家测出“C-C”键长为1.5410-10m,“C=C”键长为1.3310-10m,如果按照凯库勒式,苯的结构应该是一个斜六边形,而科学家们测出苯的结构是正六边形,键长为1.4010-10m。组织讨论:苯的结构投影展示:1931年,鲍林的发现。总结:比较甲烷、乙烯、苯的性质。甲烷乙烯苯颜色状态燃烧KMnO4溴水H2液溴体会苯的燃烧现象。计算,回答。书写讨论:三键、环状每形成一个环减少两个碳原子。推测反应。实验:苯与高锰酸钾反应,苯与溴水反应。汇报物理性质。因为上层有色,下层无色。因为苯体积比较大。体积大的在上面。因为溴在苯里的溶解度大,高锰酸钾在水里的溶解度大。取上层液体加入水中,观看是否分层。答:没有。答:没有。答:不能。学生书写反应方程式。易取代,难加成,难氧化。既有烷烃的性质,又有烯烃的性质。讨论结果:苯中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种特殊的键。4分钟2分钟2分钟4分钟4分钟5分钟4分钟2分钟6分钟3分钟5分钟2分钟课堂练习课堂总结最后,和同学们分享两句话。第一句话,“如果说我能看的更远一些,那是因为我站在巨人的肩膀上。” 英国科学家牛顿苯从发现到较完美的解释它的结构共用了106年,很多科学家都依次作出了贡献,后面科学家的发现往往都建立在前面科学家成果的基础上。每个科学家在他的那个时代都是伟大的。都是值得我们去尊重的。第二句话, “我爱吾师,我更爱真理。”古希腊哲学家 亚里斯多德尊重不等于盲从,科学精神的关键就在于不断进步,人类发展就是要推陈出新,我相信,同学们将会在吸收科学养分的同时,不断超越自我,创造出属于自己的辉煌。1分钟
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