1、1,选修教材 实施建议及案例分析,北京市东城区教师研修中心 周业虹,2,一、几个案例引发的思考,1.选修4第二章中“影响化学反应速率的因素”-如何对学生进行学科思想方法教育,3,第二节 影响化学反应速率的因素(一),第二章 化学反应速率和化学平衡,4,实验前的准备,1.明确提供给你的试剂,2.设计实验方案,开始实验,1.你借助于哪些实验现象来说明化学反应的快慢？ 2.如果影响因素不止一个，实验中应该怎样处理多个影响因素的情况？ 3.研究某种因素对反应速率的影响时，要设计对照实验 。,实验探究一：温度对化学反应速率的影响,方法引导,5,2.实验中你观察到了哪些现象？,3.得出什么结论？,1.你们
2、做的是哪一个实验?,汇报 交流,6,升高温度为什么能加快反应速度?(用有效碰撞模型加以解释),微 观 解 释,7,8,实验探究二：浓度对化学反应速率的影响,汇报 交流,微 观 解 释,9,通过本节课的学习 你有哪些收获和体会,10,2ml15% H2O2 (热水) 2ml15% H2O2 (冷水) 或均用3%H2O2,热水中产生 气泡快,在其他条件相同时，升高温度,化学反应速率加快.,11,2支试管中各加入2ml 0.01mol/LKMnO4(H +) 2支试管中各加入1ml1.0mol/LH2C2O4（或0.2mol/L） 将四支试管分成两组，一组放在冷水中，一组放在热水中，一段时间后，分别
3、混合并搅拌。,热水中溶液褪色快,在其他条件相同时，升高温度 化学反应速率 加快.,12,2支试管中各加入2ml0.1mol/LH2SO4 2支试管中各加入2ml0.1mol/LNa2S2O3（或0.5mol/L） 将四支试管分成两组，一组放在冷水中，一组放在热水中，一段时间后，分别混合并搅拌。,热水中溶液先出现浑浊,在其他条件相同时，升高温度，化学反应速率加快.,13,15% H2O2 (热水) 15% H2O2 (冷水),热水中产 生气泡快,热水中溶液先出现浑浊,热水中溶液褪色快,在其他条件相同时，升高温度,化学反应速率加快.,0.01mol/LKMnO4(H +) 和0.2mol/LH2C
4、2O4 热水 冷水,0.1mol/LNa2S2 O3和0.1mol/L H2S O4热水 冷水,14,10% H2O2 5% H2O2,较浓溶液中产生气泡快,较浓溶液中溶液先出现浑浊,较浓溶液中溶液褪色快,在其他条件相同时，增大反应物的浓度,化学反应速率加快.,0.01mol/LKMnO4(H +) +0.1mol/LH2C2O4 +0.2mol/LH2C2O4,0.1mol/L H2S O4和0.1mol/LNa2S2 O3 0.2mol/LNa2S2 O3,15,下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：,对高考题的认识,16,分析上述数据，回答下列问题：(1)实验4和5表明， 对反应速率有影响
5、， 反应速率越快，能表明同一规律的实验还有 (填实验序号)；(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有(填实验序号)；(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有 ，其实验序号是 ；(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15 )相近，推测其原因： 。,17,思 考,如何在教学中对学生渗透控制变量学科方法教育？,18,选修4-化学反应原理,第二章第二节：探究影响化学反应速率的因素 （1）高锰酸钾、草酸、稀硫酸的反应 （2）硫代硫酸钠与稀硫酸的反应 （3） FeCl3和CuSO4对H2O2分解速率的影响 （4）探究KI溶液与氧气、硫酸，淀粉溶液反应，出现蓝色时间与温度的关系,19,
6、1.用宏观与微观相结合、相联系的思想2.结构决定性质，性质体现结构的关系3.量变和质变相互依存，相互统一4.守恒的思想5.化学变化是有条件的，可控制的6.化学、技术、社会、环境相互作用,化学学科思想方法,20,思 考,如何在高三复习课中对学生强化控制变量学科方法教育？案例分析,社会热点,22,汽车尾气主要有NO，CO等 汽车尾气引起的环境问题愈发的尖锐 科学家正致力于研究减少汽车尾气中有毒物质的排放,背景介绍,23,2NO+2CO2CO2+N2 已知该反应自发 判断H_0,知识积累,24,除去或减少汽车尾气中的NO和CO应从哪些方面入手？,问题思考,速率问题、平衡问题,25,影响化学反应速率因
7、素： 浓度 压强 温度 催化剂等,影响化学平衡因素： 浓度 压强 温度 等,知识复习,探究温度,催化剂比表面积对v的影响,某同学设计了3组实验，部分条件已经填写，请填写相关数据：,*研究表明:在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。,实验探究的结果处理,请在右坐标图中画出 实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图。,某同学在条件下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表：,(1)前2s内的平均反应速度v(NO)=_。 (2)在该温度下，反应的平衡常数K=_。,探究一定温度、催化剂下的反应进程,29,解决生活中具体的化学问题思路： 找出化学反应原理 权衡各个实
8、际因素的影响 得出方案 解决问题,归纳总结,30,一、几个案例引发的思考,2.选修5第三章中“醇”-如何在必修知识的起点上有效设计课堂教学,31,醇的化学性质,化学选修5 有机化学基础,32,醇,的化学性质,有机玻璃,乙醇钠,尿不湿,宇航服部分面料,转化,33,分析,预测,有机物结构,官能团 键的极性 碳原子饱和程度 基团间影响,反应试剂 反应条件,生成物,反应类型,回忆：从哪些方面认识有机物的结构？,34,化学性质,有机物结构,推测,实验验证,寻找 证据,分析,预测,有机物结构,官能团 键的极性 碳原子饱和程度 基团间影响,反应试剂 反应条件,生成物,反应类型,研究有机物性质的一般过程,35
9、,结构分析,反应分析,分析该醇发生化学反应时的断键位置？说出理由，并预测可能发生的反应类型,交流研讨一,1,2,3,4,取代反应,消去反应,氧化反应,36,交流研讨二,根据反应类型的预测，写出饱和一元醇可能发生的化学反应方程式。,工具栏可选用的 反应试剂 Na O2 CH3COOH HBr KMnO4 C2H5OH,结构分析,反应分析,1,2,3,4,37,置换反应,消去反应,Na,酯化反应,取代反应,HX,醇钠+氢气,卤代烃,酯,羧酸,醚,醛,烯,浓硫酸 加热,酸,反应分析,找证据,结构分析,取代反应,氧化反应,38,交流研讨三,寻找证据,1、断“2、4”键发生什么反应？产物可能是什么？怎样
10、验证?,CH3CH2OH + HOCH2CH3 C2H5-O-C2H5 + H2O,浓硫酸 140 ,乙醚,39,2、断“1、3”键 发生什么反应？ 产物可能是什么？ 用什么方法验证？,交流研讨三,寻找证据,加入 待测物,静置,银氨溶液,水浴加热,银镜,利用生成物性质作证据,乙醇CH3CH2OH,乙醛CH3CHO,催化氧化,酸性K2Cr2O7溶液,？,40,乙醇CHCH2OH,酸性K2Cr2O7溶液,？,2、断“1、3”键，氧化产物还可以用什么方法验证？,交流研讨三,寻找证据,利用谱图确认生成物,利用生成物组成和结构作证据,生成物的质谱,相对分子质量60,确定化学键,生成物的氢谱,乙醛的氢谱,
11、41,乙醇 乙醛 乙酸,氧化 氧化,42,根据以上结论，请推测下列醇能发 生哪类反应？并指出可能与哪些物质反应。(A) CH3CH2CH2OH (B)（CH3）2CHOH(C)（CH3）3CCH2OH (D)（CH3）3COH,氧化反应 ,消去反应,取代反应 ,与活泼金属反应,A、B、C、D,A、B C、D,A、B、D,B,强氧化剂氧化成酸,催化氧化成酮,催化氧化成醛,A、C,A、C,酯化、与HX、与醇,43,这是某次研究乙醇和某种酸C4H8O2反应后得到酯的谱图。,交流研讨四,你能确定生成物的结构吗？,质谱,核磁共振氢谱,44,CH3CH2CH2COOH,CH3CH2OH,45,这是某次研究
12、乙醇和某种酸C4H8O2反应后得到酯的谱图。,交流研讨四,你能确定生成物的结构吗？,质谱,核磁共振氢谱,46,CH3CH2CH2COOH,CH3CH2OH,这个反应中两分子分别断的是哪个键？用什么方法证明？,47,化学性质,有机物结构,预测 反应类型,验证,寻找 证据,研究有机物性质的一般过程,官能团 键的极性 碳原子饱和程度 基团间影响,化学方法物理方法 仪器分析 同位素示踪法,48,有机玻璃,宇航服部分面料,尿不湿,醇,49,思考,关注必修与选修教学内容的差异和联系，有效设计教学内容突出结构与性质的辩证关系,50,当学生将许多事实性知识都忘掉的时候，在他头脑 中还能留下什么？是观念，是方法
13、，是思路。所谓化学基本观念，不是具体的化学知识，也不是化 学知识的简单组合，它是学生通过化学学习在头脑中 留存的，在考察它周围的化学问题时所具有的基本的 观念性的东西，也可以认为是学生获得的对化学的总 观性的认识。,关于化学学科观念,51,化学基本观念的形成,52,化学学科观念,微粒观 元素观 分类观 化学反应与能量观 物质结构与性质观 化学反应限度观,53,一、几个案例引发的思考,3.选修5第三章中“有机合成”-关注教材中新增知识的教学,54,有机合成路线设计,逆合成分析法,55,特效药奎宁,世界上每年有3亿到5亿人，患上疟疾病，每年有270万人死于疟疾.,金鸡纳树,提 取 奎 宁,合 成
14、奎 宁,确定结构 设计合成,56,有人提出：在立方烷分子上连接尽量多的硝基，可得到比TNT 爆炸威力大得多的物质。,立方烷,八硝基立方烷,修改结构 设计合成,在此思想指导下，经过反复实验，制得被称为“超级炸药”的八硝基立方烷分子式C8(N02)8,57,设计思路一,基础原料,中间体,目标化合物,以乙烯为原料合成乙酸乙酯? 写出合成流程图,CH2=CH2,CH3CH2OH,CH3COOH,CH3COOCH2CH3,58,海葵毒素分子式 C129H223N3O54,59,1、确定结构,2、分析合成路线,水仙花香的化学成分存在于多种植物中，它可用做香料、食品添加剂及一些香料的溶剂，还可用于做塑料、涂
15、料的增塑剂。,60,只含有 C、H、O,1、确定结构,从水仙花中提取的香料，将香料进行以下分析：,色 谱 分 析,酸性条件下水解生成A、B 均含苯基； A有酸性，和FeCl3溶液不显色， B无酸性,红外光谱分析 苯环、 C=O、CO 核磁共振氢谱分析 有7 种环境 H 质谱分析 相对分子质量212,元素分析,性质分析,61,目标化合物,中间体,中间体,基础原料,有机物原料库苯、 甲苯乙烯、丙烯1,3丁二烯2丁烯,逆合成分析法：,你能用原料库中的原料合成苯甲酸苯甲酯吗?,62,逆合成分析法：,目标化合物,中间体,中间体,基础原料,怎样找中间体？,逆向切断 在何处切断？,把目标分子化学键切断，分解
16、成不同的中间体优先在官能团处、碳杂键（如CN、CO）处切断,63,酸性 KMnO4,Cl2 光照,NaOH水溶液,浓硫酸 加热,Cl2 光照,NaOH水溶液,氧化剂,浓硫酸加热,酸性 KMnO4,LiAlH4,浓硫酸加热,Cl2 光照,NaOH水溶液,氧化剂,还原剂,浓硫酸加热,64,原料廉价绿色化,试剂、催化剂无公害化,原子经济性,选择反应合理化,操作安全可靠化,选择合成最佳路线原则,绿 色 合 成,65,逆向合成分析,将合成线路设计变成了一门严格思维逻辑科学借助计算机辅助有机合成,詹姆斯.科里于1967年提出,逆向合成分析一般用于比较复杂的 有机物合成路线的设计,66,海葵毒素分子式C12
17、9H223N3O54,可能有的同分异构体数目为271个,1989年哈佛大学Kishi领导的小组用8年时间全合成,67,+,巩固 练习,写出合成 的逆合成分析思路,切断,有机物原料库 苯、 甲苯、乙烯、 丙烯、乙炔、2丁烯,68,大量生产,明确目标化合物的结构,设计合成路线,合成目标化合物,对样品进行结构测定 试验其性质或功能,有机合成的基本思路,绿色合成,基础原料,中间产物,目标产物,逆推法,逆推法,69,有机合成之父伍德沃德先后合成了奎宁、胆固醇、可的松、叶绿素、利血平和维生素B12等一系列复杂有机分子和有机配体配合物，为有机合成作出了巨大贡献。他说过：,在上帝创造的自然界的旁边 化学家又创
18、造了另一个世界,(R.B.Woodward,美国),70,思考,关注教材中新增加知识高考的重点有机物分类 研究有机化合物的一般步骤和方法,71,二、具体教学建议-选修4,第一章 化学反应与能量盖斯定律的深广度反应热的题型,72,白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PP a kJmol1、PO b kJmol1、P=O c kJmol1、O=O d kJmol1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H，其中正确的是 A.（6a+5d4c12b）kJmol1 B.（4c+12b6a5d）kJmol1 C.（4c+12b4a5d）kJmol1
19、 D.（4a+5d4c12b）kJmol1,化学反应与能量,73,已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H= - 566 kJ/mol Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ O2 H= - 226 kJ/mol 根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是 A.CO的燃烧热为283 kJ B.右图可表示由CO生成CO2的 反应过程和能量关系 C.2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) H- 452 kJ/mol D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为6.021023,化学反应与能量,74,下列说法正确的是A
20、蛋白质、纤维素、蔗糖、PVC、淀粉都是高分子化合物B氢键在形成蛋白质二级结构和DNA双螺旋结构中起关键作用C使用太阳能热水器、沼气的利用、玉米制乙醇都涉及到生物质能的利用D石油、煤、天然气、可燃冰、植物油都属于化石燃料,75,下图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混和，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是 A硝酸铵 B生石灰 C氯化镁 D食盐,76,二、具体教学建议-选修4,第二章 化学反应速率和化学平衡化学平衡常数第三章 水溶液中的离子平衡溶度积常数科学视野,77,二、具体教学建议-选修4,第四章 电化学基础关注各种电池的反应原理（设计原电池、燃料电池）关
21、注金属的防护方法,78,二、具体教学建议-选修5,第一章 认识有机化合物同分异构体的认识方法拼插球棍模型关于有机化合物分类的教学,79,设计思路,80,情境创设,81,罗汉果成分,82,教学过程,为什么要分类？,1,提出问题,研究方法：按类别进行研究,认识上：体会分类思想在化学研究中的作用,83,教学过程,2,如何进行分类？,84,教学过程,2,如何进行分类？,你的分类标准是什么？,是否含其他元素,官能团的种类,官能团的个数,是否含苯环结构,是否含环状结构,根据碳骨架,根据组成元素,根据官能团,85,4,1,按组成元素分类,86,组成元素分类,烃,烃的衍生物,角鲨烯,87,4,1,按组成元素分
22、类,按碳骨架分类,88,教学过程,2,如何进行分类？,链状化合物,环状化合物,脂环化合物,芳香化合物,巩固理解,思考：脂肪烃和芳香烃的归属,思考：罗汉果成分按碳骨架分类,拓展应用,89,4,1,按组成元素分类,按碳骨架分类,按官能团分类,90,官能团分类,教学过程,2,如何进行分类？,羧酸 烯烃 酚 醇,羧酸 酮 醛 酯,知识上：片段、零散的知识系统化，落实重点,91,4,1,按组成元素分类,按碳骨架分类,按官能团分类,对比分析各种分类,92,对比各种分类,思考2：哪部分结构体现有机物的性质？哪种分类方法能帮助我们快速找到罗汉果中的甜味剂？,93,4,1,按组成元素分类,按碳骨架分类,按官能团
23、分类,对比分析分类方法,方法上：认识并对比分析有机物的分类方法,94,教学过程,3,分类后如何应用？,山梨醇,木糖醇,甘露醇,甘露醇,95,教学过程,3,分类后如何应用？,96,二、具体教学建议-选修5,第二章 烃和卤代烃资料卡片：1,3-丁二烯的加成芳香烃：思考与交流苯与溴、浓硝酸反应的实验方案设计,97,二、具体教学建议-选修5,第三章 烃的含氧衍生物三溴苯酚的生成实验 在酚的性质教学中融入情感态度与价值观,98,教材分析,体验烃的含氧衍生物的应用，激发和保持学习化学的热情,烃的含氧衍生物,99,学情分析,知识基础,官能团与有机物性质相互推断,苯的结构与性质,醇的结构与性质,甲苯的结构与性
24、质,能力基础,学生疑惑,醇 酚,官能团OH,？,具有一定的实验探究能力,100,资料背景,教学设计说明,富集苯酚,分离苯酚,检验,整合与提升,处 理 含 酚 废 水,情景素材,物理性质,结构 弱酸性,取代反应 显色反应,知识内容,观察归纳,观察对比,实验探究,学生活动,方法,融合,学习方式,对比，迁移,创设环境，有意义的学习,101,教学目标 教学重难点,知识与技能,苯酚的结构特点、物理性质和化学性质。,加深理解“基团相互影响”的基本思想方法。,提高实验探究能力。,过程与方法,通过含酚废水处理，逐步认识苯酚的性质。,实验探究苯酚具有弱酸性；学会对比学习方法。,情感态度价值观,学会辩证看待化学物
25、质。 感受化学问题与社会实际问题紧密相连，增强社会责任感。 体会“事物是普遍联系和相互影响” 。,102,资料背景,教学流程设计,富集苯酚,分离苯酚,检验,整合与提升,处 理 含 酚 废 水,情景素材,物理性质,结构 弱酸性,取代反应 显色反应,知识内容,观察归纳,观察对比,实验探究,活动,方法,对比，迁移,103,2008-08-12 09:36 来源：佛山日报 含酚废水染红狮山大榄涌,教学情境 1:引出课题,李斯特合理利用苯酚,正,反,1.学会辩证看待化学物质。 2.材料对比。,如何处理含酚废水？,转化-分离,104,资料背景,教学流程设计,分离苯酚,检验,整合与提升,处 理 含 酚 废
26、水,情景素材,结构 弱酸性,取代反应 显色反应,知识内容,观察对比,实验探究,活动,方法,富集苯酚,物理性质,观察归纳,对比，迁移,105,教学情境 2:富集含酚废水中的苯酚,探究苯酚的溶解性,苯酚的物理性质,融合,活动,如何处理苯和苯酚？,106,资料背景,教学流程设计,富集苯酚,分离苯酚,检验,整合与提升,处 理 含 酚 废 水,情景素材,物理性质,结构 弱酸性,取代反应 显色反应,知识内容,观察归纳,观察对比,实验探究,活动,方法,对比，迁移,107,教学情境 3:分离苯和苯酚,苯酚的结构、弱酸性,融合,活动,思考与交流：工业上向苯和苯酚中加入NaOH溶液。原理？如何实现分离苯和苯酚？,
27、108,教学情境 3:分离苯和苯酚,苯酚的结构、弱酸性,融合,活动,思考与交流：工业上向苯和苯酚中加入NaOH溶液。原理？如何实现分离苯和苯酚？,苯酚具有酸性？,产物是什么？,产物如何转化为苯酚？,109,确定酸性,110,向苯酚浊液加入体积较少NaOH溶液和体积较多水,对比现象。,确定酸性,111,确定酸性,设计方案,交流方案,实施方案,汇报交流,评价反思,112,确定酸性,设计方案,交流方案,1.测量苯酚溶液的pH； 2.向苯酚溶液中加入Na2CO3溶液，是否有气泡。 3.向苯酚钠溶液中加入HCl /CH3COOH /,113,确定酸性,设计方案,交流方案,实施方案,汇报交流,评价反思,1
28、14,115,资料背景,教学流程设计,富集苯酚,分离苯酚,检验,整合与提升,处 理 含 酚 废 水,情景素材,物理性质,结构 弱酸性,取代反应 显色反应,知识内容,观察归纳,观察对比,实验探究,活动,方法,对比，迁移,116,取代反应；显色反应,融合,活动,经过处理过的水是否达到排放标准？ 如何检验？,1.了解苯酚的取代反应和显色反应。 2.感悟对比学习方法。 3.理解结构决定性质。,教学情境4:检验水中苯酚含量是否达标,117,思考与交流：苯和苯酚都能与溴发生反应，有何异同？如何解释?,118,资料背景,教学流程设计,富集苯酚,分离苯酚,检验,整合与提升,处 理 含 酚 废 水,情景素材,物
29、理性质,结构 弱酸性,取代反应 显色反应,知识内容,观察归纳,观察对比,实验探究,活动,对比，迁移,方法,119,工业含苯酚废水,设备,设备,设备,苯,NaOH溶液,物质A,苯酚,水,溶解性,弱酸性,检验 取代反应 显色反应,整合与提升知识整合,120,整合与提升结构决定性质,通过学习苯酚，请你谈谈对”结构决定性质”的理解。,有机物分子中基团相互影响，有机物表现自身特殊性质。,121,整合与提升学习方法,对比,材料,实验,数据,结构,122,二、具体教学建议-选修5,第三章 烃的含氧衍生物乙醛的银镜反应实验乙醛与新制氢氧化铜反应方程式酸性强弱的实验设计,123,二、具体教学建议-选修5,第四章 生命中的基础有机化学物质淀粉的表示蛋白质的两性 第五章 进入合成有机高分子化合物的时代酯化型缩聚反应的条件制备酚醛树脂的方程式书写,124,感谢各位老师！,
