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视频标签：人工合成,有机化合物
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视频课题：苏教版高中化学必修二专题三第三单元《人工合成有机化合物》第一课时-浙江省 - 绍兴
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高一化学《简单有机物的合成》教学设计
【学习内容分析】
本课时是苏教版《化学二》专题三《有机化合物的获得与应用》中第三单元《人工合成有机化合物》第一课时的内容，在《普通高中化学课程标准（2017版）》中，“主题4：简单的有机化合物及其应用”对简单有机物的合成的内容标准是：知道有机化合物之间在一定条件下是可以转化的，知道合成新物质是有机化学研究价值的重要体现。以乙烯、乙醇和乙酸作为典型代表物，比较全面系统从组成、结构到性质和应用进行学习。 【学习者分析】
1、《简单有机物的合成》 认识发展功能和价值分析
简单有机物的合成是学生认识有机物之间相互转化关系的重要介质。学生在学习本单元内容前，已经知道了典型有机化合物及性质，而本单元内容的学习能够将这些典型有机化合物之间的关系进行系统整合，从孤立理解有机物的角度上升到联系的系统化认识的角度。从对有机物合成进行逆向分析的角度重点结合官能团的变化将有机物和原料进行联系，在这个过程中认识不同合成手段根据原料来源、绿色化学、经济、原子利用率等角度综合分析，因地制宜选择最佳方案，将所学化学知识与生产实际进行联系，培养学生的变化观念、模型认知、科学精神和社会责任等学科核心素养。 2、学生学习《简单有机物合成》的障碍点分析
以典型乙烯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等为例的方程式基本能够正确书写，但对从官能团角度认识物质化学性质的认知不够；形成乙酸乙酯时的产物水容易漏写，形成酯时只要酸碱变化了，就不能正确书写形成的酯的结构简式；官能团的转化本质理解不够，断键原理认识不足，且结构简式书写时仍会出现连接方式以及价键数目的错误。反应条件的书写准确性不够。
【学习目标】
1、通过介绍青蒿素以及双氢青蒿素的合成，形成化学知识与生产、生活实际联系密切的意识，引导主动关心生活中的化学物质及其作用，赞赏化学对人类生活和生产所做的贡献，认识化学科学对社会可持续发展的贡献；
2、以简单有机物代表乙酸乙酯的官能团酯基形成特点分析入手，建构从分析有机物官能团形成方法入手以逆推思路解决有机物合成的模型，从化学键、官能团角度思考简单有机物的性质和用途并加以应用；
3、通过不同设计路线的选择所遵循原则的探究分析化学学科在开发利用自然资源、合成新物质等方面的价值和贡献，了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。 【学习重点、难点】
学习重点：以逆向合成的思路认识乙酸乙酯的制备路线设计并从官能团角度掌握相关的简单有机物的化学方程式的书写。
学习难点： 1、依据实际生产实际因地制宜结合绿色化学思想进行合成路线的选择。
2、逆向合成分析法在有机合成中的应用。
【学习过程设计】 教学环节 师生活动
设计意图 环节一：青蒿素的合成
【师】展示黄花蒿图片
问：同学们，大家知道这是什么植物吗？ 【生】 【师】这种植物叫做黄花蒿，它可以提取出一种非常有名
了解化学家研究
自然界中存在的物质并且合成新的物质，了解合
的有机物叫青蒿素。有谁知道青蒿素的作用吗？ 【生】治疗疟疾 【师】那么，大家知道是谁提取发现了青蒿素并用于治疗疟疾吗？ 【生】屠呦呦
【师】展示图片：屠呦呦在实验室工作；百度关于屠呦呦获诺贝尔生理学奖的简单介绍；由青蒿素进一步合成双氢青蒿素以及其他新的抗疟疾药物的流程图 同学们，中国历史上第一位本土获得诺贝尔自然学奖的科学家就是屠呦呦，治疗抗疟疾的特效药青蒿素就是她和她的研究团队在1971年发现的，并于2015年获得了诺贝尔生理学或医学奖。
你们看，科学家不仅研究自然界中存在的物质，也会去研究合成新的物质，为人类的生产生活服务。
成物质对人类生活所做出的巨大贡献，增强学科自豪感。
环节二：简单介绍人类合成有机化合物的历史、人工合成有机物的概念
【师】那么，人类是从什么时候开始合成有机物，有机合成又包括哪些？请同学们根据我查阅的资料阅读了解一下。
【生】阅读资料
【师】1880年，人类一共发现了1.2万种化合物，到20世纪末，有机物的合成数量已经超过了2000万种，而且每年以数十万种的速度增加着。在二十世纪，有机合成和金属有机化学领域共获得过十届诺贝尔化学奖。 【生】倾听、感叹
了解有机合成的现状、概念。
环节三：有机合成与生活，以青蒿素能否人工合成为引，先学习简单有机物的合成 【师】有机合成是指利用简单易得的原料，根据化学反应，合成具有特定结构和功能的有机化合物。有机化合物离我们很近，我们平时接触到的大多数物质都是有机物，比如我们穿的衣服、戴的眼镜……同学们想不想学会有机合成？刚才咱们一起聊到的青蒿素，有很多科学家也尝试对它进行人工合成。
复杂的有机物其实也是从简单的物质开始合成的，今天这节课，让我们从简单有机物的合成开始学习，以乙酸乙酯为例。
【板书】简单有机物的合成
青蒿素结构非常复杂，但是，简单有机物的合成是目前同学们力所能及可以完成的。引出课题主要内容乙酸乙酯的合成。
环节四：乙酸乙酯为例学习有机物合成的思路（逆向合成法）、合成路线的规范书写以及合成路线的选择
【师】首先，请同学们根据资料，了解一下我们学过的乙酸乙酯的用途。 【生】看资料
【师】看了这么多文字，你有什么感想？ 【生】乙酸乙酯用途非常广泛 【师】具有如此广泛用途的物质，仅仅依靠自然界提取肯定不够，需要人工合成它，对吧？ 我们一起来根据所学知识，考虑如何依据乙酸乙酯结构特点来合成 【师】要合成一种物质，我们应该要先了解这种物质长什么样，对吧？请大家在学案上写一写乙酸乙酯。
以乙酸乙酯合成为例，建构逆向合成法进行有机合成分析的思维模型
【生】书写乙酸乙酯 【师】分析：（有同学写分子式或者名称，进行点评）它的结构简式是CH3COOCH2CH3，这种目标产物的结构我们知道了，那么，如何形成这种结构呢？ 【副板书】CH3COOCH2CH3
【生】讨论，书写可能形成的方式 【师】多媒体呈现小组各种答案，教师副板书书写可能形成的情况
【生1】思路分析 【生2】思路分析
【师】与大家一起分析合成思路：如，根据酯基考虑可以由乙酸和乙醇合成乙酸乙酯，乙酸自然界不能直接获取，所以，这是一种中间体，不是基础原料，那它又如何制取呢？
【生】乙醛催化氧化
【师】那乙醛自然界也不存在，它又如何合成呢？ 【生】乙醇催化氧化 【师】乙醇在自然界同样不存在，你又如何考虑它的合成呢？
【生】乙烯水化； 淀粉水解…… 【师】乙烯又如何得到呢？靠香蕉苹果释放出来的肯定不够吧？
【生】乙烯可以通过石油裂解获得 【师】也就是说，石油化工产品乙烯可以作为制备乙酸乙酯的基础原料，淀粉也可以作为制备乙酸乙酯的基础原料，是吧？
能否以流程图形式呈现以乙烯或淀粉为原料合成乙酸乙酯，请同学们尝试一下。有机物之间转化用箭头，其他反应物写在箭头上方，反应条件写在箭头下方。 【生】合成路线设计 【师】展示并评价
淀粉 葡萄糖 乙醇 乙酸
乙酸乙酯
…… 【师】同学们刚才想到的各种合成乙酸乙酯的方式，路线虽然不一样，但在考虑的思路上是否有共同点呢？
【生】进行了逆向的思考，分析目标产物的结构特点，考虑官能团形成可能，并且考虑是否是自然界易得的物质。
【师】与同学一起举例合成路线的规范书写 我们这里有不一样的三条合成路线，但在思路上是否有相同的地方？ 【生】有
【师】是什么思路 【生】倒着推 【师】一起分析倒推的简单思路。我发现同学们已经初步具备科学家的潜质了。（逆合成分析法简介） 【板书】1、逆合成法：基础原料→中间体→中间体→……→目标化合物
【师】以乙烯为原料合成乙酸乙酯是否还有其他路线？（若没有回答，请同学打开书本） 【生】查阅书本
【师生】在工业生产中，还可以以乙烯为原料直接合成乙醛或乙酸。请同学们写出乙烯到乙醇到……乙酸，乙醇与乙酸形成乙酸乙酯的化学方程式；以及乙烯氧化为乙醛、乙烯氧化为乙酸的化学方程式，写在学案不同区域 【生】书写方程式
【师】呈现学生答案并进行分析 【师】我们刚才一起学习了乙酸乙酯合成路线，已经发现有5条合成路线了，那么，实际生产选择哪一条呢？请大家来分析一下以下情况：伊拉克是一带一路国家之一，请我国帮助设计乙酸乙酯合成路线以大批量生产。其地理条件得天独厚，石油、天然气资源十分丰富，石油工业是经济主要支柱。在欧佩克和世界已探明的石油总储量中分别占12%和9.8%，位居世界第二位。但农业欠发达，粮食不能自给。请问，以上五种合成乙酸乙酯方法，你有怎么样的思考？如何进行选择？ 请同学们说一说你们的想法。
【生】不用淀粉做原料，因为粮食少；但他们石油丰富，也就是乙烯产量丰富，可以以乙烯作原料合成乙酸乙酯。 【师】我们今天有几条以乙烯为原料的合成路线，理论上都可以，在实际生产中如何选择呢？ 【生】（讨论并回答）考虑反应物利用率、设备和技术条件、污染物排放等。 【师】布置课外了解绿色化学理念并调查诸暨洁丽雅集团（也可以是其他企业）是否符合绿色化学理念进行生产。 【师】根据给大家提供的各步反应的原料利用率，以路线1为例，如何计算原料利用率 【生】各步利用率相乘
【师】如果乙醇中含有甲醇（CH3OH），乙酸 中含甲酸（HCOOH），试分析除乙酸乙酯外，还会有哪些酯？并写出它们的结构简式。
【生】书写可能生成的酯的结构简式
HCOOCH3、HCOOCH2CH3、CH3COOCH3 【师】当我们已知原料成分时，也可以通过正向合成的思路考虑产物。
副板书：选择合成路线
环节五：应用逆合成分析理论
【师】科学家发现环己烯酮是合成青蒿素的
一种中间体，以我们目前具备的化学知识和今天的学习收获，请同学们思考下如何以逆合成法寻找环己烯酮的可能合成原料。（开放式，若没有同学想到，可提示羰基的合成可能）
【生】合成路线设计并分析回答（羰基如何形成、碳碳双键如何形成等，若学生没有想到，及时提示） 【师】（简单分析）到底能否按照你我设计的物质进行合成，它能否作原料，我也不确定，同学们课后可以去查阅资料进行查证。这是给大家布置的一个课外任务。
利用建构的思维模型的应用解答能力评价分析
环节五：正向合成法简单介绍
【多媒体】CO不仅是家用煤气的主要成分，也是重要的化工原料。利用下图合成路线，能进一步合成具有优良性能的装饰性高分子涂料、黏合剂。已知A是一种最简单的醇，请分别写出合成A、B、C的化学反应方程式。并思考该合成路线与逆向合成路线的区别。
【师】大家看一下这道题，和我们今天学习的内容不一样，它是已知反应原料，那么，能合成什么物质可以怎么考虑呢？
【生】正向考虑 【师】板书：正向法 【师生】共同分析判断
了解从原料出发的正向思维
环节六：课堂小结并布置作业
【师】同学们，今天这节课，你对有机物合成有什么样的认识，请在学案上整理一下今天的收获
总结一节课的学习方法和知识的收获
【生】创造新的有机分子是有机化学的重要课题。选择利用有机化学反应，把反应物转化为具有特定组成结构的生成物，是合成有机物的关键。在有机合成中还要注意避免产生对环境有危害的污染物，降低能量消耗，提高原子利用率。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
