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視頻標簽：有機合成
視頻課題：高中化學(xué)人教版選修5第三章第四節(jié)《有機合成》天津市實驗中學(xué)
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高中化學(xué)人教版選修5第三章第四節(jié)《有機合成》天津市實驗中學(xué)
教學(xué)目標評論
1.知識與技能:
①掌握各類有機物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、反應(yīng)類型及有機官能團相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系。
②了解有機合成應(yīng)遵循的基本原則及有機合成的基本過程。
③掌握逆向合成法在有機合成中的應(yīng)用。
2.過程與方法:
①通過小組討論,歸納整理知識,培養(yǎng)學(xué)生對物質(zhì)性質(zhì)和官能團轉(zhuǎn)化方法的歸納能力。
②通過有梯度的與生活實際相關(guān)的有機合成的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的逆合成分析法的邏輯思維能力。
③通過創(chuàng)設(shè)情景問題,培養(yǎng)學(xué)生將逆合成分析法應(yīng)用于有機合成中的能力。
3.情感、態(tài)度與價值觀:
①培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力,會結(jié)合生產(chǎn)實際選擇適當(dāng)?shù)暮铣陕肪�。
②通過有機逆合成法的學(xué)習(xí),使學(xué)生認識到合成的有機物與人們生活的密切關(guān)系,對學(xué)生滲透熱愛化學(xué)、熱愛科學(xué)的教育。
③通過有機逆合成法的推理,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力以及信息的遷移能力。
2學(xué)情分析評論
知識角度,在前面的學(xué)習(xí)中,學(xué)生掌握了烴、鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯等有機物的結(jié)構(gòu)特點、性質(zhì)以及用途等方面的知識。但學(xué)生很難將有機官能團的相互轉(zhuǎn)化與有機合成聯(lián)系起來。原因在于:一是對有機物各官能團間的衍變規(guī)律不熟悉,沒有牢固掌握有機物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系;二是缺少一種科學(xué)的逆向思維方法——逆合成法。
認知角度,學(xué)生的邏輯思維能力以及信息遷移能力有了一定程度的提高,但對于有機合成過程沒有完整、有序的分析思路,不夠明確需要關(guān)注哪些方面。本內(nèi)容旨在介紹一種較通用的有機合成方法:切割-逆推合成法。該方法具有化繁為簡、化難為易的特點,是將理論與實際相聯(lián)系的實體,符合學(xué)生的認知規(guī)律。
3重點難點評論
在掌握各類有機物的性質(zhì)、反應(yīng)類型、相互轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上,初步學(xué)會使用逆推理法合理的設(shè)計有機合成路線。
4教學(xué)過程
4.1第二學(xué)時
4.1.1教學(xué)活動
活動1【講授】有機合成－逆合成分析評論
教學(xué)過程】
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
引題
【展示】課前測試,學(xué)生選擇合成1,2—二溴乙烷路線數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖
【討論、交流,陳述】
路線①步驟多、條件苛刻,成本高。
路線②和④采用光照條件,生成的副產(chǎn)物多,產(chǎn)率低。
路線③條件溫和、產(chǎn)率高,是最為合理的合成路線。
培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。
有
機
合
成
原
則
的
討
論
【提問】結(jié)合實際生產(chǎn),你認為選擇原料和合成路線時,應(yīng)該注意一些什么問題?
【板書】
第四節(jié) 有機合成
一、有機合成遵循的原則
⒈原料:廉價、易得、低毒、低污染;
⒉合成路線:簡單、合理;
⒊條件:溫和,產(chǎn)率高。
【學(xué)生歸納】
有機合成遵循的原則。
培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力
有
機
逆
合
成
分
析
法
思
路
的
探
究
【情景創(chuàng)設(shè)】展示日常生活中學(xué)生非常熟悉的物質(zhì)如食堂塑料凳子和麥當(dāng)勞的甜品菠蘿新地含有的有機物的分子結(jié)構(gòu) (聚丁烯二酸乙二醇單酯和菠蘿酯的分子)。
【提問】觀察這兩種有機物的分子結(jié)構(gòu),你能根據(jù)已學(xué)的知識,說出合成它們的思路嗎?
【教師評價】評價學(xué)生做出的分析,引導(dǎo)學(xué)生思考逆合成分析法的思路。
【新課】動畫展示逆合成分析法的流程圖。
【學(xué)生討論】
合成這兩種有機物的方法。
【學(xué)生觀看】
有機逆合成分析的動畫演示。
形成對有機合成基本過程的認識,初步了解有機逆合成分析法的基本思路。
有
機
逆
合
成
分
析
法
思
路
的
體
驗
【過渡】
逆合成分析法是設(shè)計合成有機化合物路線常用的方法,下面以乙烯為原料,設(shè)計合成草酸二乙酯的路線為例。
【提問】草酸二乙酯含有兩個酯基,按照酯化反應(yīng)的規(guī)律,在何處將酯基斷開?得到的中間體是什么呢?
【教師整理】合成草酸二乙酯逆向分析路線流程圖。
【提問】你能根據(jù)草酸二乙酯的逆合成分析路線,寫出草酸二乙酯的合成路線?每一步反應(yīng)所需的條件是什么?
【教師評價】評價學(xué)生書寫情況,引導(dǎo)學(xué)生思考乙二醇能否直接轉(zhuǎn)化為草酸呢?所需的條件是什么?
【提問】根據(jù)乙烯合成草酸二乙酯的步驟分析,請同學(xué)們思考有機逆合成分析法關(guān)鍵是什么?應(yīng)從哪些方面入手?
【板書】
二、逆合成分析法
⒈逆向分析路線:
斷化學(xué)鍵→找中間體→定基礎(chǔ)原料
⒉合成路線
選條件→優(yōu)化路線→寫方程式
【學(xué)生思考】
合成草酸二乙酯的中間體,酯基斷開處
【學(xué)生互動】
出合成草酸二乙酯的流程圖中,并注明每一步反應(yīng)的條件。
【學(xué)生討論】
乙二醇直接轉(zhuǎn)化為乙二酸的條件。
【師生互動】共同整理合成草酸二乙酯的優(yōu)化路線。
【學(xué)生總結(jié)】
有機逆合成分析法的步驟和基本思路。
培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會將切割—逆推合成法應(yīng)用在有機合成中的邏輯思維能力。
遷
移
已
學(xué)
知
識
解
決
新
問
題
【應(yīng)用1】以乙烯和2-丁烯為原料,設(shè)計合成乙二酸丁烯二酯的合成路線。
【提問】想一想,乙二酸丁烯二酯中有兩種化學(xué)鍵,選擇切割哪種化學(xué)鍵?你能設(shè)計合成它的逆分析路線?
【教師評價】評價學(xué)生設(shè)計的逆合成分析路線,同時引導(dǎo)學(xué)生思考反應(yīng)①和②所需的條件,并寫出相應(yīng)的反應(yīng)方程式。
【教師評價】對學(xué)生寫出的方程式做出評價,并糾正錯誤。同時強調(diào)鹵代烴在不同的條件下,發(fā)生的反應(yīng)類型不同,產(chǎn)物也不同。
【小組活動】
利用逆推分析法,設(shè)計合成乙二酸丁烯二酯的逆向分析路線。
【學(xué)生互動】
寫出反應(yīng)①和②的化學(xué)方程式。
設(shè)計一個中等難度的合成訓(xùn)練,為完成有一定難度的習(xí)題做過渡。
逆
合
成
分
析
法
的
提
升
【過渡】
同學(xué)們初步具備了在指定基礎(chǔ)原料的前提下,設(shè)計合成目標化合物的合成路線的能力。下面大家將要挑戰(zhàn)在未知基礎(chǔ)原料的前提下,設(shè)計指定結(jié)構(gòu)的有機化合物的合成路線。
【應(yīng)用2】請你選擇合適的基礎(chǔ)原料,設(shè)計聚丁烯二酸乙二醇單酯逆合成分析路線。
【教師評價】評價學(xué)生所設(shè)計的聚丁烯二酸乙二醇單酯的逆合成分析路線,引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的知識,思考合成該物質(zhì)所選用的基礎(chǔ)原料是否合理?合成路線①每步反應(yīng)的條件是什么?
【小組互動】設(shè)計合成聚丁烯二酸乙二醇單酯的逆向分析路線。
①
【討論與交流】
合成聚丁烯二酸乙二醇單酯所選用的基礎(chǔ)原料。
【學(xué)生互動】整理合成路線①,注明每一步的反應(yīng)條件。
進一步培養(yǎng)逆合成分析法的思維,在訓(xùn)練中掌握逆合成分析法在有機合成中的應(yīng)用。
逆
合
成
分
析
法
的
提
升
【提問】想一想,將丁烯二醇轉(zhuǎn)化成丁烯二酸選用酸性高錳酸鉀是否合理?
【教師評價】評價學(xué)生的書寫情況,并要求學(xué)生寫出2-氯丁二酸在氫氧化鈉醇溶液中反應(yīng)的化學(xué)方程式。
【教師評價】評價學(xué)生書寫的方程式,引導(dǎo)學(xué)生及時糾錯,同時修改2-氯丁二酸轉(zhuǎn)化成丁烯二酸所需的條件②。
【小組討論】將丁烯二醇轉(zhuǎn)化成丁烯二酸所選擇的條件及反應(yīng)途徑。
【小組互動】寫出2-氯丁二酸在氫氧化鈉醇溶液中反應(yīng)的化學(xué)方程式。
進一步培養(yǎng)逆合成分析法的思維,在訓(xùn)練中掌握逆合成分析法在有機合成中的應(yīng)用。
逆
合
成
分
析
法
的
遷
移
提
升
【過渡】掌握逆合成分析法關(guān)鍵是要選擇正確的化學(xué)鍵的切割點,那么對多種官能團的目標化合物,它的切割點又如何選擇呢?下面以設(shè)計合成菠蘿酯的路線為例。
【應(yīng)用3】以苯酚、醋酸、丙烯為原料,設(shè)計合成菠蘿酯的路線。
【提問】利用題目所給的信息,菠蘿酯化學(xué)鍵的切割處有哪些?
【教師評價】
評價學(xué)生做出的判斷,引導(dǎo)學(xué)生思考設(shè)計逆合成菠蘿酯分析路線的有幾種可能。
【提問】結(jié)合實際生成,利用所學(xué)的知識,逆合成菠蘿酯的分析路線哪條更為合理呢?
【教師評價】對學(xué)生的分析做出評價。
【討論與交流】菠蘿酯的逆向分析化學(xué)鍵的切割處。
【小組互動】兩條菠蘿酯逆合成分析路線。
路線Ⅰ
路線Ⅱ
【學(xué)生討論】選擇合理的菠蘿酯的逆向分析路線的依據(jù)。
中間體
官能團的種類多,副產(chǎn)物多,產(chǎn)率低。
培養(yǎng)學(xué)生迅速、準確地掌握題目所給新信息要點的學(xué)習(xí)方法和能力,并將其與原有知識結(jié)合用于解決問題的能力。
小結(jié)
【展示】動畫展示有機合成任務(wù)、分析方法、過程及應(yīng)用總結(jié)圖。
觀察、總結(jié)
知識系統(tǒng)化。
【板書設(shè)計】
第四節(jié) 有機合成
一、有機合成應(yīng)遵循的原則
1.原料 2.合成路線 3.條件
二、逆合成分析法
1.逆向分析路線
斷化學(xué)鍵 → 找中間體 → 定基礎(chǔ)原料
(官能團的形成處) (官能團數(shù)少) (2~4個碳原子單官能團有機物)
2.合成路線
選條件 → 優(yōu)化路線 → 寫方程式
【教學(xué)反思】
本節(jié)課安排了三個由淺入深的有機合成訓(xùn)練,讓學(xué)生暴露思維過程是本節(jié)教學(xué)設(shè)計的初衷,在思維的沖突碰撞過程中,學(xué)生既體驗到活動探究的樂趣,也體會到已有知識的概括總結(jié)、融匯提升、遷移應(yīng)用的意義,同時在傾聽他人意見的過程中,真切感受到合作與交流的必要性。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生初步掌握了逆合成分析法的解題步驟,并能夠結(jié)合實際優(yōu)選出較好的方案。
本節(jié)課的學(xué)生活動主要安排了理論探究活動,開放程度較大,學(xué)生能從各個角度考慮和分析,能充分調(diào)動學(xué)生的積極性和自主研究的欲望。
當(dāng)然,由于學(xué)生的基礎(chǔ)不同,所以有的學(xué)生能非常有條理的給出設(shè)計思路和依據(jù),有的只能想到比較片面的一部分,還存在一些比較明顯的設(shè)計漏洞。
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jixiangsibao.com
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