苏教版《醛的性质和应用》教学设计

一、设计思想

苏霍姆林斯基说：源于生活的教育是最无痕的教育。化学新课程的一个重要理念，就是化学教学与生产、生活密切联系。如今，有机物的应用已深入到人类生活的各个领域。因此，教学中要引导学生探究乙醛的结构、性质及应用等有关知识，并掌握有机化学研究的基本方法。

二、教材分析

本节课内容选自苏教版选修5《有机化学基础》专题4第三单元第一部分《醛的性质和应用》。从学科结构意义上看，醛在整个有机化学中起着承上启下的作用，它既可引入羟基又可引入羧基，在有机合成中也占有重要的地位。

在教材处理上，这部分内容分2课时完成。学生在必修2中对乙醛有了一些简单的了解，所以第1课时以典型的乙醛作为代表物，重点学习乙醛的性质和应用。而甲醛在结构上比较特殊，在第2课时中学习。甲醛的学习既是对第1课时所学乙醛知识的巩固，又能使新旧知识联系，使学生能自然地从已掌握的乙醛的性质方面进行扩展，由易到难学习知识符合学生的认知规律。

三、学情分析

（一）知识储备

在化学1专题2中学习了氧化还原反应的概念和氧化性、还原性的相对强弱。在化学2专题1中第一次简单认识了同分异构现象和同分异构体；在选修5《有机化学基础》专题2中再次深入学习了同分异构体。在化学2专题3中了解了乙醇氧化成乙醛，乙醛进一步氧化成乙酸，并出现了甲醛和乙醛的资料卡。在选修5《有机化学基础》专题1中学习了通过核磁共振谱图来分析有机物的结构。

（二）实验技能

具备基本实验操作技能和实验方案的设计及评价能力。

四、教学目标

（一）知识与技能

认识醛的组成和结构特点；通过乙醛的性质探究，了解醛的性质及其用途。

（二）过程与方法

通过讨论、交流、汇报发展语言表达能力，增强相互协作能力。通过观察、分析对比、控制变量等方法，进一步培养学生综合运用所学知识解决问题的能力。

（三）情感态度价值观

通过实验探究，培养学生的发散性思维，以及热爱科学、严谨务实、努力探究的科学品质。对学生进行事物间相互转化及转化条件等辩证唯物主义教育和可持续发展教育。

五、重点难点

（一）重点

乙醛的化学性质（重点是还原性）。

（二）难点

乙醛与溴水反应的探究；银镜反应方程式的正确书写。

六、教学设计

引导学生运用已有知识，通过回忆再现、对比分析、合作学习相结合的方式进行理论探究、实验验证，逐步完善自己的知识体系。

引课：使学生感受醛跟我们的生活密切联系，激发学习兴趣环节一：分子式推结构环节二：结构预测性质：突出结构对性质的决定作用环节三：实验探究乙醛的还原性；增加乙醛和溴水反应的探究（设计意图：1.使学生更好地理解碳氧双键与碳碳双键的加成有所不同，巩固乙醛的加成反应，同时扩展学生的思维。2.引导学生对实验方案进行设计、评价及优化）总结：乙醛的化学性质：强化记忆、巩固知识

七、教学过程

（一）教师活动

引课：自然界许多植物中含有醛，其中有些具有特殊香味，是十分重要的香料，如香草醛、龙葵醛、紫苏醛、百合醛、洋茉莉醛等。醛也是非常重要的工业原料。

投影：图片—含醛植物如香水百合、龙葵草、紫苏、洋茉莉、兰花等。

过渡：以乙醛为例探究醛的性质。

[环节一]：分子式推结构

投影：1.某有机物的分子式为C2H4O，你能写出它所有可能的结构式吗？2.已知乙醛的1H-NMR谱图，请写出乙醛分子的结构式？

展示：乙醛分子的结构模型。

设问：乙醛有哪些物理性质？

投影：乙醛的物理性质：无色、有刺激性气味的液体，密度比水小，沸点20.8℃，易挥发，能与水、乙醇、氯仿等互溶。

[环节二]：结构预测性质

设问：根据乙醛结构，推测乙醛可能具有什么性质？

小结：实验事实证明，乙醛在加热、加压和有催化剂如Ni存在的条件下，乙醛可以和氢气发生加成反应，生成乙醇。在化学上把在有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应叫还原反应。

强调：碳氧双键的加成不如碳碳双键容易，在通常状况下，不能与X2、HX、H2O加成。

[环节三]：实验探究乙醛的还原性（与强氧化剂的反应：重点探究与溴水的反应）

设问：乙醛可以被还原为乙醇，乙醛能否被氧化呢？

对比分析：从结构上分析乙醛与氧气、氢气的反应有什么区别？

小结：有机反应中加入氧原子或失去氢原子的反应，叫做氧化反应。

设问：工业上可以用氧气氧化乙醛，那么在实验室中我们可以用哪些常见的氧化剂氧化乙醛？

演示实验1：向酸性高锰酸钾溶液中滴入几滴乙醛溶液，紫色立即褪去。

演示实验2：向溴水中滴入乙醛溶液，溴水立即褪色。

设问：乙醛使溴水褪色的原因是什么，请做出合理的推测，并设计实验方案进行验证？

引导：学生对实验方案进行设计、评价。

设问：这样的实验方案好不好？

引导：学生从定量分析的角度对实验方案进行优化。

追问：能不能用其它途径直接对产物进行分析？

继续追问：可是我们实验室条件有限，没有设备，同学们能否设计简单的实验证明反应原理？

引导点拨：刚才我们分析乙醛使溴水褪色，为什么产生了3种不同的预设。溴水中有溴分子、氢溴酸还有次溴酸，同时受到这3个变量的影响。

设问：能不能把这三种物质的影响变成一种呢？

实验事实：乙醛不能使溴的四氯化碳溶液褪色。

[环节四]：实验探究乙醛的还原性（与弱氧化剂的反应）

过渡：氧气、高锰酸钾溶液、溴水中的次溴酸的氧化性都比较强，那么弱的氧化剂能否氧化乙醛呢？

投影：

1.银镜反应：①配制银氨溶液步骤；②银镜反应：向银氨溶液中滴入3滴乙醛，振荡后将试管放在热水浴中加热。

2.与新制Cu(OH)2反应

①配制Cu(OH)2悬浊液步骤；

②与新制Cu(OH)2反应：向新制Cu(OH)2悬浊液中加入0.5ml乙醛溶液，将试管放在热水浴中加热。

交流与分析：某学生做乙醛还原性实验时，取1mol·L-1的CuSO4溶液和0.5mol·L-1的NaOH溶液各2ml，在一支洁净试管内混合后再加入0.5mL40%的乙醛无红色沉淀，试分析实验失败的原因？

设问：上述两反应有什么用途？

归纳小结：银镜反应、新制氢氧化铜反应现象很明显，是醛类特征反应，用作醛基检验。这两个反应都说明醛基具有较强的还原性，而碳碳双键是不能被弱氧化剂氧化的。

引导总结：乙醛的化学性质：

课后作业：

1.上网查找在工农业生产、生活中有哪些常见的醛类物质？

2.了解甲醛的结构、用途、对人体的危害及居室中甲醛含量的测定方法？

（二）学生活动

倾听，观察图片，感受。写出分子式为C2H4O的可能的结构式，根据乙醛的1H-NMR谱图，确定乙醛的结构式。观察乙醛样品，闻味等，总结乙醛的物理性质。

小结：醛基官能团中有碳氧双键，碳氧双键的内部结构和碳碳双键有类似，碳氧双键应该能发生加成反应。

总结与碳碳双键加成的常见试剂有：H2、X2、HX、H2O等。

回忆：在必修2中学习乙醛在一定温度和催化剂存在条件下，能被空气中氧气氧化成乙酸。观察、讨论、分析：分子中加入氧原子，碳氧双键仍存在，双键没断开，不是加成反应。回忆：必修2中学过乙醛的一种制备方法，就是乙醇去氢氧化成乙醛。观察实验，得出结论：高锰酸钾这种强氧化剂能氧化乙醛。分组讨论、汇报：

1.可能的反应类型有：

①由于乙醛分子中有不饱和键，乙醛可能会发生加成反应；

②由于溴水有氧化性，乙醛会发生氧化反应使溴水褪色；

③醛基中的氢有可能被取代；苯酚和溴水能发生取代反应，甲基受醛基的影响，甲基上的氢可能被取代。乙醛发生取代反应使溴水褪色。

2.设计的实验方案

①用硝酸银溶液检验反应后溶液中是否有溴离子，若无沉淀则为加成反应。

②用pH试纸（或pH计）测定反应前后溶液的酸性，若酸性增强，则为氧化反应或取代反应，若无明显变化，则为加成反应。

③通过实验测反应前后溶液导电性的变化，若导电性增强则为氧化反应或取代反应，若无明显变化，则为加成反应。

3.分析评价得出结论

①用硝酸银检验，只能判断是不是加成反应，不能确定是氧化反应还是取代反应。

②测反应前后溶液的酸性、导电性的变化只能判断是不是加成反应。

③实验中还涉及到溴水的量的问题，溴水过量用硝酸银不能判断是加成、氧化或取代反应。

4.对实验方案进行优化

方案：测定反应前溴水中n（Br2）和反应后n（Br-）确定其发生哪类反应。

在溴水中加入足量乙醛溶液，假设测得反应前溴水中n（Br2）为a mol。若测得反应后n（Br-）=0mol，说明溴水与乙醛发生了加成反应。若测得反应后n（Br-）=2amol，说明溴水与乙醛发生了氧化还原反应。若测得反应后n（Br-）=amol,说明乙醛发生取代反应。

思考、汇报：采用核磁共振和红外光谱等方法，对产物进行分析确定反应原理。

领会、思考、讨论后得出结论：

对照实验：乙醛能否使溴四氯化碳褪色。

对照分析、得出结论：溴水与乙醛反应褪色，是因为溴与水反应生成的次溴酸氧化乙醛的缘故。

回忆：在必修2葡萄糖的学习中，接触过有机化学中两种重要的弱氧化剂。银氨溶液和新制氢氧化铜悬浊液以及它们的配制方法。

分组实验探究，汇报实验现象。

根据实验步骤及现象写出化学方程式。

讨论、分析、总结：

乙醛与新制Cu（OH）2的反应需NaOH过量碱性条件下；反应需加热。

讨论后小结：

(1)均可用于检验醛基；

(2)银镜反应：用与工业制镜和热水瓶的内胆(一般用葡萄糖作还原剂)；

(3)与新制Cu(OH)2反应：医疗上用于检验尿糖。

对学习结果进行总结和反思。醛还原成醇，氧化成酸。

（三）设计说明

1.创设情境、激发思维。使学生直接感受醛跟生活密切联系，醛类物质就在我们身边，激发学生的学习兴趣。使学生认识确定有机物结构的现代分析方法。培养学生总结归纳的能力。

2.培养学生的分析总结能力。突出结构对性质的决定作用。初步感受碳氧双键的加成与碳碳双键的加成不一样。

3.促使学生对相关知识的进行回忆与整合，将新知识与原有知识建立起有效的联系。增加乙醛与溴水的反应的内容探究，让学生深入理解碳氧双键的加成与碳碳双键的加成确实有所不同。巩固乙醛的加成反应，同时扩展学生的思维。引导学生对实验方案进行设计、评价。引导学生从定性分析自然过渡到定量分析。考虑溴水量的问题，讨论甲基上的氢被取代，只考虑一个氢被取代。感受现代仪器在有机化学中的应用。利用乙醛分别和溴水、溴的四氯化碳溶液的反应进行对照实验，使学生了解在化学实验方案的设计中可以运用控制变量法进行分析。

4.促使学生对相关知识的进行回忆与整合，将新知识与原有知识建立起有效的联系。将乙醛与弱氧化剂银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液的反应都让学生进行分组实验，让学生体验的更多，探究的欲望更加强烈。通过对比分析，使学生对乙醛和新制氢氧化铜反应的条件认识更加深刻。适时理论联系生活实际，让学生感受化学就在我们身边，提高学习化学的热情。强化记忆、巩固知识。既呼应前面内容、又为下一节学习甲醛埋下伏笔。

八、板书设计

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九、课后反思

这节课整体教学非常顺利，达到设计的目的，充分调动了学生学习化学的热情。乙醛与弱氧化剂银氨溶液、新制氢氧化铜反应都让学生进行分组实验，亲身体验。

本节课的一个亮点就是增加了“乙醛和溴水反应的探究”这个内容。让学生能更好地理解碳氧双键和碳碳双键的加成不一样，碳氧双键的加成不如碳碳双键容易，既巩固了加成反应，同时拓展了学生的思维。

在探究乙醛与溴水的反应时，关于溴水褪色的原因，课前预设只考虑到学生可能会分析加成反应和氧化反应这两种情况，没想到课堂生成时学生把苯酚和溴水的反应进行了知识迁移，还想到了取代反应。在实际的教学中，用简单的测反应前后溶液的酸性变化，无法解决这个问题，于是引导学生从定性到定量分析。考虑到反应中溴水量的问题，所以在讨论甲基上的氢被取代时做了限定，只考虑一个氢被取代的情况。最后又引导学生运用控制变量法进行分析。使整个探究的内容层层深入，丰富多彩。

附：温州大学化学与材料工程学院马志成教授点评：

1.该课例设计具有以下特点：①体现新课程理念和目标；②体现绿色化学理念；③运用探究教学；④与生产、生活紧密联系。

2.对教材内容的处理划分合理，确保乙醛化学性质的完整呈现，并且注重新旧知识的前后联系，以及新知识与学生已有经验的内在联系。

3.本节课特色鲜明，与以往偏重对醛的知识进行系统性介绍的教学设计不同，更注重对新情境下醛与溴水反应的实验探究，培养学生的发散性思维及严谨的科学态度，这是本节课的一大亮点。现代教学观认为：当学生遇到问题和挑战时，他们学得最好；当学生能够自由的参与探索与创新时，他们学得最好。

参考文献：

[1]王祖浩.有机化学基础[M].南京:江苏教育出版社,2009.

[2]王祖浩,张天若.有机化学基础教学参考书[M].南京:江苏教育出版社,2010.

[3]浙江省教育厅.学科教学指导意见[M]杭州:浙江教育出版社,2009.