高二化学 221 芳香烃苯的结构与性质教学设计.docx
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高二化学221芳香烃苯的结构与性质教学设计
苯的结构与性质
课题
2-2-1芳香烃（第一课时）苯的结构与性质
教学
目标
知识与技能
1．了解苯的分子结构，进一步掌握结构和性质的关系。
2．掌握苯的取代反应和加成反应。
过程与方法
通过实验了解有机化合物分子结构和性质的关系，形成对有机反应特殊性的正确认识。
情感、态度与价值观
通过苯的分子模型，提出苯的分子结构假说，利用实验探究确定苯的结构和性质，从而激发学生探究学习的兴趣。
教学重点
苯的分子结构与其化学性质
教学难点
1．苯的化学性质与分子结构的关系
2．有机物分子空间构型的判断
教学设计
环节
教师活动
学生活动
设计意图
回顾与思考
有机化合物按照碳架结构是如何分类的？
回顾、思考、讨论、代表回答
通过对已学知识的回顾，培养学生温故旧知的习惯和学习新知的兴趣，激发学生求知欲。
导入新课
“有人说我笨，其实并不笨，脱去竹笠换草帽，化工生产逞英豪。
”猜猜我是谁？
聆听
通过介绍，引入主题，使学生了解本节的学习目标。
自主学习
【引导学生阅读教材P37~38，完成自主学习内容】
一、苯的分子结构和物理性质
1．苯的分子结构
结构简式_________________，空间构型________________，所有原子在________________上，化学键_________________。
2．物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
挥发性
毒性
____
____
____
比水____
不溶于水，有机溶剂中___
沸点比较______，____挥发
____
二、苯的化学性质
苯分子中的碳碳键介于单键和双键之间，苯既有________的性质，能发生________反应，也有________的性质，能发生________反应。
（1）取代反应
（2）加成反应
（3）氧化反应
①不能使KMnO4酸性溶液褪色
②燃烧：
火焰__________，有_________烟，反应方程式为_________________。
思考，按照老师引导的思路进行阅读，小组内讨论，代表回答。
通过阅读，培养学生的自主学习能力和团队合作精神。
拓展延伸
一、苯分子的特殊结构在性质方面的体现
【视频观看苯与酸性高锰酸钾溶液或溴水反应视频】
1．苯不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色，由此可知苯在化学性质上与烯烃有很大差别。
2．苯在催化剂（FeBr3）作用下与液溴发生取代反应，说明苯具有类似烷烃的性质。
3．苯又能与H2在催化作用下发生加成反应，说明苯具有烯烃的性质。
总之，苯易发生取代反应，能发生加成反应，难被氧化，其化学性质不同于烷烃、烯烃。
二、苯和烷烃取代反应的比较
苯
烷烃
常见取代
反应物质
液溴、浓HNO3等
Cl2、Br2等气态卤素单质
反应条件
催化剂
光照
苯
烷烃
与溴水能
否取代
与溴水皆不能发生取代反应，都不能使溴水因化学反应而褪色
取代产物种类
一般只有苯环中的一个氢被取代，一元取代产物只有一种
可有多个氢原子被取代，能生成一系列取代产物，一元取代产物与烷烃中氢原子种类相当
三、实验室中溴苯和硝基苯的制取
1．溴苯的制取
（1）化学方程式：
（2）反应装置：
（3）注意事项
①CCl4的作用是吸收挥发出的溴单质。
②AgNO3溶液的作用是检验溴与苯反应的产物中有HBr生成。
③该反应中作催化剂的是FeBr3。
④溴苯是无色油状液体，在该实验中因为溶解了溴而呈褐色。
⑤应该用纯溴，苯与溴水不反应。
⑥试管中导管不能插入液面以下，否则因HBr极易溶于水，发生倒吸。
⑦溴苯中因为溶有溴而呈褐色，可用NaOH溶液洗涤，再用分液的方法除去溴苯中的溴。
2．硝基苯的制取
（1）化学方程式
（2）制取装置（部分装置略）
（3）注意事项
①药品的加入：
将浓硫酸慢慢加入到浓硝酸中，并不断振荡降温，降温后再逐滴滴入苯，边滴边振荡。
②加热方式及原因：
采用水浴加热方式，其原因是易控制反应温度在50～60℃范围内。
③温度计放置的位置：
温度计的水银球不能触及烧杯底部及烧杯壁。
④长直玻璃导管的作用是冷凝回流。
⑤硝基苯是无色油状液体，因为溶解了NO2而呈褐色。
【特别提示】
（1）苯与溴单质发生取代反应，必须用液溴，并且有合适的催化剂（如FeBr3）存在，苯与溴水不能发生取代反应，只能将Br2从水中萃取出来。
（2）制取硝基苯时应控制温度不能过高，若温度超过70℃，则主要发生磺化反应生成
（苯磺酸）。
根据课堂内容进行知识的提升。
通过对苯分子的特殊结构特点的分析，进一步理解苯的化学性质与物质制备，把零散的认识升华到系统认识。
科学探究
有机物分子空间构型的判断
1．基本模型（如下图）
甲烷：
正四面体结构
乙烯：
平面结构
苯：
平面结构
乙炔：
直线型结构
2．基本方法
（1）有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、
碳氯单键等可以转动，如
分子中的
是共平面。
甲基中的H原子是否与该基团（
）共面呢？
把甲基看作一个可任意旋转的方向盘，连接苯环和甲基的单键看作该方向盘的轴，通过旋转能使一个H原子转到苯分子平面上。
（2）苯分子中苯环可以绕任一碳氢键为轴旋转，每个苯分子有三个旋转轴，轴上有四个原子共直线。
3．解题策略
烃分子的空间结构尽管复杂多样，但归结为基本模型的组合，就可以化繁为简，把抽象问题具体化，所以一定深刻理解这四种基本模型的结构特点，并能进行恰当的组合和空间想象，同时要注意碳碳双键和苯环结构中的120°键角，克服书写形式带来的干扰，另外在审题时，还应特别注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等关键词和限制条件。
如：
其结构简式可写成：
，因双键与双键之间的碳碳单键可以转动，该分子中至少6个碳原子，最多10个碳原子共面。
分析、讨论、归纳
引导学生通过对甲烷、乙烯、乙炔及苯的结构特点的归纳整理，提升对有机物空间构型的理解和应用。
例题分析
1．能说明苯分子中碳碳键不是单、双键相间交替的事实是（B）
①苯不能与溴水反应而褪色
②苯环中碳碳键的键长键能都相等
③邻二氯苯只有一种
④间二甲苯只有一种
⑤在一定条件下苯与H2发生加成反应生成环已烷
A．①②③④B．①②③C．②③④⑤D．①②③⑤
2．苯分子的结构中，不存在C—C键和C=C键的简单交替结构，下列事实中：
①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色；②苯分子中碳碳键的键长均相等；③苯在加热和催化剂存在条件下氢化生成环己烷；④经实验测得邻二甲苯只有一种结构；⑤苯在FeBr3存在的条件下同液溴可发生取代反应，但不因化学变化而使溴水褪色。
可以作为依据的有（ A ）
A．①②④⑤ B．①②③④
C．①③④⑤D．②③④⑤
3．下列关于苯的说法中，正确的是（ D ）
A．苯的分子式为C6H6，它不能使KMnO4酸性溶液褪色，属于饱和烃
B．从苯的凯库勒式（
）看，苯分子中含有碳碳双键，应属于烯烃
C．在催化剂作用下，苯与液溴反应生成溴苯，发生了加成反应
D．苯分子为平面正六边形结构，6个碳原子之间的价键完全相同
4．在
分子中，处于同一平面上的原子数最多可能有（ D ）
A．12个B．14个C．18个D．20个
例题分析、分组讨论，集中评讲
通过针对性例题训练，巩固对苯分子结构与性质的认识
课堂总结
1．苯分子的两种式子：
分子式：
C6H6，结构简式：
或
。
2．苯的物理性质
3．苯的化学性质：
难氧化，易取代，难加成
（1）氧化反应：
燃烧，不能使KMnO4溶液褪色
（2）取代反应：
卤代反应、硝化反应、磺化反应
（3）加成反应：
与H2等
4．苯的用途：
苯是一种重要的化工原料，也是一种良好的有机溶剂。
根据课本内容以及所学内容进行知识的总结、归纳
通过课堂总结，使学生明白本节所学内容，并注重知识的归纳和理解。
习题巩固
1．关于苯的下列说法中不正确的是（ D ）
A．组成苯的12个原子在同一平面上
B．苯环中6个碳碳键的键长完全相同
C．苯环中碳碳键的键能介于C—C和C=C之间
D．苯只能发生取代反应
2．下列关于苯的性质的叙述中，不正确的是（ D ）
A．苯是无色有特殊气味的液体
B．常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体
C．苯可以从溴水中萃取溴单质
D．苯分子中碳原子的价键远没有饱和，所以能够使KMnO4酸性溶液褪色
3．己知有机物A的结构简式为
，请完成下列空白。
（1）有机物A的分子式是________。
（2）有机物A分子中在同一平面上的碳原子至少有________个，最多有________个。
（3）有机物A的苯环上的一氯代物有________种。
巩固训练
通过针对性练习，及时反馈课堂教学效果，巩固苯的结构特点与化学性质关系的理论知识，提升分析问题解决问题的能力。
结束新课
本节课我们要掌握的重点就是认识苯的结构特点，了解苯的化学性质与结构的关系。
课后请完成作业、整理教学案，并预习第二课时苯的同系物及芳香烃的来源。
聆听、思考
提醒学生结合作业整理所学知识，预习新课。
板书设计
第二节芳香烃（第一课时）苯的结构与性质
自主学习：
一、苯的分子结构和物理性质
1．苯的分子结构
2．物理性质
二、苯的化学性质
（1）取代反应
（2）加成反应
（3）氧化反应
拓展延伸：
一、苯分子的特殊结构在性质方面的体现
二、苯和烷烃取代反应的比较
三、实验室中溴苯和硝基苯的制取
1．溴苯的制取
2．硝基苯的制取
科学探究：
有机物分子空间构型的判断
作业设计
1．完成教材P40习题4
2．完成补充作业
3．整理教学案
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