2.3.2芳香烃取代反应实验 教学设计 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3.docx

2.3.2芳香烃取代反应实验教学设计2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

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教学内容

本节课为2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3第2章第3节第2部分“2.3.2芳香烃取代反应实验”。本节课主要内容包括：

1.芳香烃取代反应的原理及分类；

2.实验目的：通过实验观察芳香烃取代反应的现象，理解取代反应的特点；

3.实验步骤：包括实验材料的选择、实验装置的搭建、反应条件的控制及产物的分离和鉴定；

4.实验注意事项：实验过程中可能出现的危险及预防措施；

5.实验结果分析与讨论：通过观察实验现象，分析实验结果，总结芳香烃取代反应的特点。

核心素养目标

1.发展学生的科学探究能力，通过实验操作和观察，培养发现问题和解决问题的能力；

2.强化学生的证据意识，通过分析实验数据和现象，形成科学推理和判断；

3.激发学生的创新思维，鼓励在实验过程中尝试不同的实验方案，提出新的假设；

4.培养学生的安全意识和环保意识，遵守实验操作规范，关注实验对环境的影响。

教学难点与重点

1.教学重点

-芳香烃取代反应的基本原理和分类，包括亲电取代反应和自由基取代反应；

-实验操作步骤，包括实验装置的搭建、反应条件的控制、产物的分离和鉴定；

-实验结果的分析与讨论，特别是如何从实验现象中推断反应类型和产物结构。

举例：重点强调苯的硝化反应和卤代反应的实验步骤，如硝化反应中混酸的使用、控制反应温度，以及反应后产物的分离提纯过程。

2.教学难点

-实验中反应条件的精确控制，如温度、压力、反应时间等对反应结果的影响；

-实验现象与反应机理之间的联系，如何从实验现象推断反应机理；

-产物的结构鉴定，包括使用适当的化学试剂和仪器分析方法。

举例：难点在于学生可能难以理解为什么在苯的硝化反应中需要精确控制温度，以及如何通过观察反应液的颜色变化来判断反应是否完成。此外，学生可能对于如何利用薄层色谱（TLC）或气相色谱（GC）来鉴定产物结构感到困惑。

教学资源

-硬件资源：化学实验室、实验试剂、实验仪器（如蒸馏器、冷凝管、加热装置等）

-软件资源：化学绘图软件、实验数据处理软件

-课程平台：学校教学管理系统、网络教学平台

-信息化资源：化学教育素材库、在线化学实验模拟软件

-教学手段：多媒体教学、实物演示、小组讨论、实验操作指导

教学过程设计

1.导入环节（用时5分钟）

-教师通过展示芳香烃的图片，如苯、甲苯等，引导学生回顾已学过的芳香烃的性质。

-提出问题：“同学们，我们之前学习了芳香烃的物理和化学性质，那么芳香烃是否可以发生取代反应呢？如果可以，请举例说明。”

-学生思考并回答，教师总结并引出本节课的主题“芳香烃取代反应”。

2.讲授新课（用时20分钟）

-教师讲解芳香烃取代反应的原理，包括亲电取代反应和自由基取代反应。

-通过多媒体展示苯的硝化反应和卤代反应的实验步骤和现象。

-教师演示实验操作，强调反应条件的控制和安全注意事项。

-学生跟随教师思路，记录关键信息，理解实验步骤和反应机理。

3.巩固练习（用时10分钟）

-教师提出练习题：“请同学们根据刚才的讲解和实验演示，完成以下练习：设计一个实验方案，验证苯与溴在催化剂存在下的取代反应。”

-学生独立思考，书写实验步骤和预期结果。

-教师随机抽取学生回答，并进行点评和指导。

4.师生互动环节（用时5分钟）

-教师提问：“在实验过程中，如果温度控制不当，会对实验结果产生什么影响？”

-学生回答，教师补充并强调温度对反应速率和产物的影响。

-教师再提问：“如何通过实验现象判断反应是否完成？”

-学生回答，教师总结实验现象与反应机理的关系。

5.课堂小结（用时3分钟）

-教师简要回顾本节课的主要内容，强调芳香烃取代反应的实验步骤和反应机理。

-学生复述本节课的重点，加深对知识的理解和记忆。

6.作业布置（用时2分钟）

-教师布置作业：“请同学们课后完成实验报告，包括实验目的、实验步骤、实验现象和结果分析。”

-学生记录作业要求，教师提醒按时完成。

整个教学过程注重师生互动，通过提问、讨论和实验演示等方式，激发学生的学习兴趣，帮助学生理解和掌握新知识，同时培养学生的实验操作能力和科学探究精神。

知识点梳理

1.芳香烃取代反应的定义和分类

-芳香烃取代反应是指芳香烃环上的氢原子被其他原子或原子团取代的反应。

-分类：亲电取代反应、自由基取代反应。

2.芳香烃亲电取代反应

-反应机理：亲电试剂攻击芳香环，形成中间体，然后失去一个质子，恢复芳香性。

-常见反应：硝化反应、卤代反应、磺化反应、烷基化反应。

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