苏教版高中化学《有机化学基础》解读(1).ppt

有机化学基础解读,普通高中新课程化学教师培训高中化学（选修）,课程标准：,“高中化学选修课程是在必修课程基础上为满足学生的不同需要而设置的。设置了六个具有不同特点的选修课程模块，目的是为更好地体现高中化学课程的选择性，满足学生个性发展的多样化需要”。,化学1,化学2,必修模块,有机化学基础,物质结构与性质,实验化学,化学反应原理,化学与技术,选修模块,化学与生活,选修模块分为两大类别,化学与生活,化学与技术,物质结构与性质,化学反应原理,有机化学基础,实验化学,学科类,社会类,选修A（理科）,选修A（文科）选修B（理科）,化学与生活或化学与技术,选修C（理科）,物质结构与性质,选修有机化学基础课程标准的四个主题,苏教版有机化学基础结构,一、教材的地位和作用,高中化学课程标准的要求,1.初步掌握有机化合物的组成、结构、性质等方面的基础知识；2.认识实验在有机化合物研究中的重要作用，了解有机化学研究的基本方法，掌握有关实验的基本技能；3.认识有机化合物在人类生活和社会经济发展中的重要意义。,一、教材的地位和作用,一、教材的地位和作用,在初中学生已经了解了有机物（包括高分子化合物）的组成与结构特点，认识了食品中的淀粉、葡萄糖、油脂、蛋白质、氨基酸、维生素的营养作用，淀粉检验、蛋白质某些重要性质。,一、教材的地位和作用,按课程标准的设置，本模块是在学习化学2以后学习。在化学2的专题3学生可了解有机物分子中碳键类型、结构特点、同分异构现象，认识与化石燃料、食品、合成材料有密切关系的几种有机化合物甲烷、乙烯、乙醇、乙酸、油脂、葡萄糖的结构与性质特点，了解了氨基酸结构特点、蛋白质性质特点，了解有机高分子结构特点、有机合成基本思路与加聚反应等知识。,一、教材的地位和作用,二个问题：（1）教学进度（2）教材特点,学完化学2后，有机化学知识涉及不少，但没有系统性，以常识性知识和典型代表物性质为主，类的概念几乎没有出现，乙醛的性质未予以专门介绍，缺少了有机物之间转化的重要纽带，对有机化学的学习的主要方式就是死记硬背，学习有机知识对学生来说成了很大的负担。,课时少，内容多，上课就是为了赶进度！,一、教材的地位和作用,鉴于教学进度安排和教材特点，我市在2007级起调整为：高一不学习化学2的专题3，在学习有机化学基础模块时穿插化学2的专题3的内容，并形成适应实际情况的教学进度安排。,一、教材的地位和作用,有机化学基础模块主要为对有机化学感兴趣的学生开设的选修模块，以满足不同学生学习和发展的需求，我省则作为选修中的必修模块。本模块的主要目的是通过各种探究活动让学生研究有机物的组成、结构、性质和应用，认识研究有机化学的一般方法，增进学生对实验在科学探究中重要性的认识并发展他们的实验技能，增强学生学习有机化学的兴趣，帮助学生认识有机化学对提高人类生存质量、促进社会发展和科学进步、提高人类社会文明发达程度所发挥的重大作用，进一步培养学生学习和研究化学的志向，进一步提高学生的科学素养。,一、教材的地位和作用,有机化学基础模块的设置在于学习有机化学对提高学生的科学素养有着十分重要的意义。因为，有机物是人类赖以生存的重要物质基础，它们广泛的存在于现代生活的每个角落及生产、研究的各个领域。而且，大量具有特殊功能的有机物的合成，极大改善了人类的生活质量。,著名的有机化学家伍德沃得说过：“有机化学极大的改善了人类的生活，使人类在旧的自然界旁边建立起一个新的自然界”。,二、教材编排体系,1编排指导思想,二、教材编排体系,1编排指导思想（1）以初中教材、化学2模块的有机化合物知识为基础。,初中：了解有机物（包括高分子化合物）的组成与结构特点、组成特点，认识食品中的淀粉、葡萄糖、油脂、蛋白质、氨基酸、维生素的营养作用，淀粉检验、蛋白质某些重要性质。化学2：了解有机物分子中、碳键类型、结构特点、同分异构现象，认识与化石燃料、食品、合成材料有密切关系的几种有机化合物甲烷、乙烯、乙醇、乙酸、油脂、葡萄糖的结构与性质特点，了解氨基酸结构特点、蛋白质性质特点，了解有机高分子结构特点、有机合成基本思路与加聚反应。,二、教材编排体系,1编排指导思想（2）先综述再分述 教材内容主要是学科知识，而任何学科都有其自身的逻辑结构，教材编制应考虑到学科知识的逻辑顺序。有机化学知识可分为两个部分：一是有机化学基础理论，包括有机物结构的表示、官能团、同分异构体、有机物的分类和命名和有机反应原理等；二是各类有机物的组成、结构、性质等。教材在安排教学内容时，必须考虑这些知识间的逻辑关系。,教材先概要介绍有机化学的建立发展、研究方法，有机化合物的结构特点与表示方法、分类、命名规则，形成总体印象和初步概念，再分述，各类有机化合物知识（从自然、生产、生活的事例引入，着重学习代表物的结构、性质与应用，再联系其他常见物质，拓宽知识面）。,二、教材编排体系,（3）内容选择与知识结构体现三维目标的融合,二、教材编排体系,（4）适当调整、提高高中有机化学的学习要求提高选修模块有机模块教学要求：加强有机物研究基本观念和方法的教育-通过实例分析或探究，融入有机化合物组成和结构测定、性质探究、合成路线设计、反应规律研究等方法的学习，帮助学生体会有机物结构与性质的关系、认识各类有机物的转化关系，重视选择有机化学与生产生活相联系，反映有机化学研究价值的学习内容、反映有机化学的发展与研究技术的进步。,2有机物体系的构建,（1）学习和研究有机物的基本方法,2有机物体系的构建,（1）学习和研究有机物的基本方法 分离提纯组成（分子式的确定）分子结构（官能团、同分异构、命名）性质（物理、化学性质）应用（化学与社会、生活）,突出结构性质、性质应用、制备转化的学科逻辑关系。,教材中关于有机物的研究方法（内容要目）,组成元素的检验（4种基本方法）、分子式的确定；基团的确定（不饱和碳原子、芳香烃侧链、卤原子、醇羟基、酚羟基、羧酸基、醛基、酰胺键结构）物理方法（IR谱分析确定官能团、分子鉴定；1HNMR谱分析确定分子中氢原子所处化学环境）；化学方法：利用特征反应（包括显色反应）检验特征结构；信息的综合归纳与推理逻辑的方法；反应机理研究：同位素示踪法；自由基反应介绍合成方法研究：逆合成分析理论；不对称合成；绿色合成工艺。,2有机物体系的构建,（2）官能团体系以官能团为核心，以官能团之间的相互转化为纽带实现有机物知识的学习，逐步实现由特殊物质到同系物，由简单到复杂。,2有机物体系的构建,（3）有机化合物的合成明确目标化合物的结构设计合成路线（逆向合成分析法）合成目标化合物对样品进行结构测定，实验其性质或功能目标化合物的改进大量合成,教材中关于有机物合成的知识结构,1、1763年，牧师Edward Stone 在伦敦皇家学会宣读“关于柳树皮制寒战病的报告”。几乎一个世纪以后，一位苏格兰医生发现这种柳树皮提取物是一种强效的止痛、退热和抗炎消肿药。,2、此后不久，有机化学家分离鉴定了其中的活性成分，称之为水杨酸。随后，此化合物便用化学方法大规模生产。,从柳树皮到阿司匹林,3、然而在使用过程中，人们发现其酸性成为该药的缺陷:它严重刺激口腔、食道和胃黏膜。,4、化学家尝试改用酸性较小的水杨酸钠，但仅获得部分成功。而且，水杨酸钠有一种极不愉快的味道，大多数病人不愿服用。,5、化学家后来发明了可行的乙酰水杨酸合成路线，它与水杨酸钠有相同的医疗效果，又没有怪味，刺激性小，这就是阿司匹林。,3内容体系,专题1 认识有机化合物（一）,各专题内容简介（苏教版）,1课时,专题1 认识有机化合物（二）,2课时,专题2 有机化合物的结构与分类,3课时,3课时,专题3 常见的烃,2课时,3课时,3课时,3课时,专题4 烃的衍生物,2课时,专题4 烃的衍生物（二）,常见的醛和羧酸,5课时,专题5 生命活动的物质基础,2课时,专题5 生命活动的物质基础（二）,三、教材比较和联系,（一）与其它模块的关系,有机化学基础模块的高效学习需要以物质结构、反应原理知识为基础,原子轨道、键、键、杂化轨道-认识或理解甲烷、乙烯、乙炔、苯的分子结构；理解有机化合物分子中原子的空间取向和分子构型、理解分子构型的变化、正确理解立体异构现象；理解不饱和碳键的加成反应；理解基团对反应的影响（反应难易与位置等）。氢键-理解乙醇的溶解性、蛋白质结构。分子的极性-认识极性、非极性溶剂及其选择使用。,化学平衡移动原理-卤代烃水解与消去反应的条件控制、乙醇钠的生成反应、酯的水解与生成反应的条件控制。有机氧化还原反应知识-碳元素氧化数的变化或分子中氢、氧原子的增减。半缩醛反应、羧酸的还原反应等有机应知识-认识葡萄糖的环状结构、分析判断有机合成路线。,有机模块知识的应用：,化学与生活专题1第四单元化学品的安全使用专题2第二单元提供能量与营养的食物第四单元造福人类健康的化学药物专题3第三单元高分子材料和复合材料化学与技术专题3让有机反应为人类造福专题5为现代农业技术添翼专题6从污染防治到绿色化学,三种实验教科书的内容体系,（二）与人教版和鲁教版的比较,整体设置教材的结构,我们可以看到三种教材并未严格按课程标准的4个主题顺序编写，而是整体设置，体现了各自鲜明的特点。三种教材在编写形式上即有相对集中的课标主题内容，也有分散于各单元、章节的课标主题内容。,（二）与人教版和鲁教版的比较,共同点：教材以课程标准为依据，体现三维学习目标；课程设计针对有理科学习倾向和对化学相关专业感兴趣的学生。采用以学科中心为主的课程设计取向，突出有机化学的核心观念、知识和基本的思想方法，以此为教材体系主线。学习方法、STS教育内容线索融合于主线中。科学性、逻辑性、时代性强，有利于发展学生探究有机化合物结构、转化与合成的能力。,（二）与人教版和鲁教版的比较,苏教版：有机化学原理知识与各类物质知识分段编排，原理知识先总说后应用提高，内容线索比较简明；有机化合物知识介绍重点突出、简明扼要，重视知识的实际应用与研究新成就的介绍；内在逻辑严谨，突出性质应用、结构性质、制备转化关系。,（二）与人教版和鲁教版的比较,鲁科版：教材采用基本理论与物质性质两条线索融合并进的编排方式，将概念和原理知识的学习与有机化合物的性质、合成与应用知识的学习有机地结合起来，体现高观点、大视野、多角度的风格；学科知识体系完整、内容丰富，原理知识要求较高，阐述比较详细，突出“结构决定性质”这一主线，着力建立有机化合物的结构、性质、反应、合成及应用之间的整体联系。,1-1的内容,鲁教版的内容,鲁教版的内容,（三）与过渡教材的比较,1、与过渡教材章节的改变,（三）与过渡教材的比较,1、章节的改变增加：基团间相互的影响和重要有机物之间的相互转化删去：有机物分子式和结构式的确定、有机高分子化合物的简介和新型高分子有机材料,（三）与过渡教材的比较,2、知识点的比较：,2、知识点的比较：,（1）,2、知识点的比较：,（2）,2、知识点的比较：,（3）,2、知识点的比较：,（4）,2、知识点的比较：,（5）,2、知识点的比较：,（6）,2、知识点的比较：,（7）,（三）与过渡教材的比较,3、减少的内容未提到乙烯的实验室制法（有相应的实验和反应，把浓硫酸改成了石棉绒）乙炔的实验室制法删去酯的内容葡萄糖与银氨溶液和新制氢氧化铜反应的方程式纤维素的水解实验改成学生自己设计实验方案蛋白质的燃烧,（三）与过渡教材的比较,4、拓展知识（1）s、p、d亚层（2）杂化轨道（3）亲电加成（4）立体异构（5）茚三酮（6）有机波谱分析,四、教材解读,四、教材解读,（11）,四、教材解读,（12）,四、教材解读,（21）,四、教材解读,（22）,四、教材解读,（31）,四、教材解读,（32）,四、教材解读,（41）,四、教材解读,（42）,四、教材解读,（43）,四、教材解读,（51）,四、教材解读,（52）,五、教学进度安排,新课程倡导用教材教，不是教教材，就是要求我们能根据地区、学校、学生的特点，灵活有效地对教材进行再处理。按照省里的要求，本学期在学习有机化学基础和化学反应原理的专题1和专题2部分，但考虑到本学期结束时将有省会考水平测试，学习任务太重，因此本学期的学习任务主要是学习有机化学基础模块和省化学会考迎考复习。,由于苏教版教材的编排思想是先综述后分述，又考虑到在化学2模块中已经接触过有机化学知识，因此教材在编排时有的内容综合性较高，是不利于学生的学习的。如教材中专题3的第一单元脂肪烃中把烷烃、烯烃、二烯烃、炔烃等的知识归为一单元，并且补充了过渡教材中没有的知识点：烯烃的不对称加成、二烯烃的1,2加成和1,4加成，共轭二烯烃的加聚反应，而本专题总共才给建议课时3课时。改编思想：把专题2、3合为一个专题，重新编排合理的单元。安排每一专题的复习课。调整相应的课时数。,改编后的教学内容和安排课时：,专题1认识有机化合物（共3课时）第一单元有机化学的发展与应用 1课时第二单元科学家怎样研究有机物2课时专题2、3有机化合物的结构与分类常见的烃（共14课时）1、物质的分类 1课时2、甲烷、烷烃 2课时3、同系物、烷烃的命名 2课时4、乙烯、烯烃、二烯烃2课时5、同分异构体 3课时6、乙炔、炔烃 1课时7、芳香烃 3课时复习课 1课时,改编后的教学内容和安排课时：,专题4烃的衍生物（共10课时）第一单元卤代烃 3课时第二单元醇酚 3课时第三单元醛羧酸2课时第四单元酯 1课时复习课1课时专题5生命活动的物质基础（共9课时）第一单元糖类 油脂 3课时第二单元氨基酸 蛋白质 核酸 3课时第三单元有机物之间的相互转化1课时第四单元有机高分子化合物 1课时复习课 1课时,共安排36课时用于教材知识的教学，另安排10-12课时用于习题分析和专题讲座。,说明：,对教材原有体系的改变并不意味着否定教材，而是对教材的合理有效的利用。教材的原有体系适合在有机化学知识的总复习时使用。,六、教学建议,1正确把握教学要求的深广度。,六、教学建议,1正确把握教学要求的深广度。1为什么要正确把握教学要求的深广度？（1）新课程的理念的要求（2）学科教学指导意见和课程标准的要求（3）要区别大学有机化学和中学有机化学的不同,我们的做法是：（1）“按课标要求，不越雷池半步”、“只用减法，不用加法”。（2）严格遵守浙江省学科教学指导意见制定的教学建议,教学中不要随意拓宽和加深。（3）教学中多讨论、多交流，多进行以备课组形式的教研活动。,2认真研究教材，理解教材的设计意图,（1）知识内容的呈现符合认知心理学原理创设有效的“先行组织者”美国著名的教育心理学家奥苏贝尔（DavidP.Ausubel）等提出的有意义理论认为：在有意义学习的过程中，新知识与学生认知结构中已有的观念建立起有意义的、实质的联系。因此，教学材料的组织应具有“先行组织者”的作用。,案例：有机物中碳原子的成键特点,教材以“化学史话”的形式重现科学家发现有机分子三维结构的历史，在学生思维中形成先行组织者，为有机分子的三维结构知识的有效学习创造条件。,2认真研究教材，理解教材的设计意图,（1）知识内容的呈现符合认知心理学原理创设合理的问题情境教材有机化学基础内容呈现的心理学原理不仅是考虑信息加工理论，而且包括情境认知理论。教材创设的学习情境与学生已有经验或社会事实，或者通过实验紧密关联，这些学习情境使学生学习有机化学知识更主动、更有效。,科学探究：例1苯分子结构的探究,现在，人们已经知道：1苯的一取代产物只有一种，二取代物共有三种2苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能使溴水褪色。3烯键加氢时总要放出热量，并且放出的热量与烯键的数目大致呈正比。苯在Ni等催化下可与H2发生加成反应生成环己烷，所放出的热量比环己二烯与H2加成生成环己烷还要低。根据以上事实，说说你对苯环结构的认识。,苯的核磁共振图谱,例2葡萄糖分子结构的探究,下列活动能帮助我们推断葡萄糖分子结构的情况。请进行分析，并与同学交流讨论。（1）1 mol葡萄糖完全燃烧，可得6 mol CO2和6 mol H2O。（2）葡萄糖的相对分子质量为180。（3）1 mol葡萄糖恰好与5 mol乙酸在一定条件下作用，生成葡萄糖五醋酸酯（4）葡萄糖可以发生银镜反应（5）葡萄糖可以被还原为直链己六醇关于葡萄糖分子结构的结论：_,苏教版有机化学基础,对比乙醇、水、乙醚与金属钠的反应，认识乙醇羟基上氢原子的活动性,实验探究案例一,下列活动能帮助我们认识乙醇中羟基上氢原子的活泼性。实验1 向小烧杯中加入无水乙醇，再放入切去表层的一小块（黄豆粒大）金属钠，观察实验现象。将观察得到的现象以及你分析思考得到的结论填表中。实验2 设法收集反应生成的气体并检验。实验3 向两支试管中分别加入3 mL水和乙醚（C2H5OC2H5），再分别向两支试管中放入切去表层的一小块（绿豆粒大）金属钠，观察实验现象。根据实验2和实验3，结合金属钠的其他性质，你能写出金属钠与乙醇反应的化学方程式吗？请与同学们交流你这样书写的理由。,苏教版有机化学基础,基团间的相互影响,实验探究案例二,实验事实并没有预期中的美好！,苏教版有机化学基础,探究案例三认识乙醇的脱水反应（提出探究课题设计实验方案）,下列活动能帮助我们认识乙醇的脱水反应。1完成如图所示实验，在试管中放入石棉绒并注入2 mL 95%乙醇，将石棉绒露出液面，给试管加热，将生成的气体经过水洗后，用排水集气法收集。2研究证实，石棉绒在该反应中作催化剂。请根据上述实验和信息，参考前面的探究案例，提出一个合适的探究课题，展开对该反应的研究。请设计探究方案，将你的方案与同学们交流。3经过探究，你能判断出乙醇所发生的反应是什么类型吗？,此实验有许多商榷之处！,乙醇制乙烯的实验,中学化学教学参考2007年第4期,（2）重视发挥教材中各栏目的作用,（2）重视发挥教材中各栏目的作用,教材中栏目的设置，蕴含着教与学的方法，体现了新课程的理念，了解、借鉴教材倡导的教学基本方法，选取素材创设学习情景、设计学习活动，考虑教学设计要点，有助于教师驾驭教学过程。,上表是本模块部分栏目的统计数目，前三个栏目主要起到适时提供学习资料,辅助学习作用，后三个栏目起到组织学生回顾、思考、讨论、实验（观察、操作、分析、设计）的作用，体现了有机化学知识的特色。,3要注重知识内容前后结合，强调内在规律，注重知识讲授的科学性,（1）注重有机学科体系的构建，重视前后知识的联系。（2）注意从典型代表物和典型的反应分析，概括归纳或引申出同类物质的一般性或规律性知识；对规律性知识的介绍要注意适用的条件、范畴，切忌绝对化。,必修化学学习的有机物烃类物质：甲烷乙烯苯烃的衍生物：乙醇乙酸、乙酸乙酯油脂、糖类、蛋白质,有机化学基础选修模块学习的有机物烃类物质：烷烃烯烃乙炔、炔烃、苯及其同系物烃的衍生物：乙醇、醇类物质乙醛、醛和酮 糖类乙酸、乙酸乙酯、取代羧酸 氨基酸油脂,个别物质学习,类别物质学习,3要注重知识内容前后结合，强调内在规律，注重知识讲授的科学性,（1）注重有机学科体系的构建，重视前后知识的联系。（2）注意从典型代表物和典型的反应分析，概括归纳或引申出同类物质的一般性或规律性知识；对规律性知识的介绍要注意适用的条件、范畴，切忌绝对化。（3）对抽象难理解的知识（如NMR、顺反异构、对映异构、逆合成分析、蛋白质结构等），讲解要从具体例子分析出发，深入浅出，把握合适的深广度；（4）要避免在讲解和学习指导中以偏概全，以特殊概括一般，使学生产生错误的理解、形成不科学的概念。,4要重视直观教学，培养空间思维能力。,立体化学知识在有机化学中起着非常重要的作用，在有机化学基础模块中这方面知识涉及较多。在教材中，出现了大量有机化合物分子的立体结构，如果准确掌握这些知识需要学生具有较强的空间思维能力。在教学过程中需要注重使用直观教学手段，让学生产生感性认识，其中较有效的方法是采用模象直观手段，如搭建分子结构模型、运用多媒体技术展示有机分子结构等。如展示s、p、d亚层电子云形状和杂化轨道的形状模型；苯分子的大键结构；对对映体结构的认识等。,5重视有机化学研究方法的熏陶和介绍,如了解体会化学家怎样用化学、物理或其他方法研究物质的组成、结构和反应机理；学习怎样分析有机物的结构和化学性质；学习选择适当的方法描述有机物的分子结构；学习从不同角度给物质分类；通过实验学习并体验怎样运用实验探究物质的性质与转化；学习怎样依据给定信息推断物质的结构；了解怎样选择符合绿色化学要求的合成路线与工艺。,知识的归纳：研究有机化合物的分子结构,6注重化学观念、化学思想的教育，帮助学生学会从化学视角看待物质世界和物质的变化、运动。,如，认识物质的多样性与同一性；认识物质组成、结构与物质性质的关系（官能团对性质的决定作用，分子中各基团的相互影响）；反应条件对化学变化方向、速率、限度的影响；实施绿色化学工艺的重要性；认识物质间存在着一定的联系，在一定条件下可以相互转化；正确看待和合理使用化学物质等。,与暗视觉有密切关系的四种有机化合物,H,O,氧化,视黄醛异构酶,视黄醛（反式）,与视蛋白的赖氨酸残基缩合,顺式产物,500nm光照下迅速转化,反式结构,分离,视黄醛、视蛋白+刺激视神经信号）,胡萝卜素,视黄醛（顺式）,维生素A1,课例,(表示在体内的变化途径),谢谢大家！,