普通高中化学深度学习改进项目《引领性学习主题案例》与《认识有机化学反应的思路方法》案例分析.pptx

1、认识有机化学反应的思路方法 引领性学习主题引领性学习主题 叶叶斐斐北京理工大学附属中学北京理工大学附属中学 2021年年8月月20日日 1 引领性学习主题的确定 2 素养导向的学习目标 3 挑战性学习活动设计及评价 说课内容说课内容 4 教学过程及反思 本案例的引领性学习主题可以表述为： 基于有机化学反应类型的认识，建构认识有机化学反应的思路 方法模型，建构有机化学反应的认识角度和思路。 “有机化学反应类型”是核心概念， “认识有机化学反应的思路和方法”是主题中的学科大概念， 是对教学内容价值的概括与揭示。 主题知识结构 课标要求与内容价值 内容要求：内容要求： 认识加成，取代，消去反应及氧化

2、，还原反应的特点和规 律， 了解有机反应类型和有机化合物组成结构特点的关系。 学业要求：学业要求：能基于官能团，化学键的特点与反应规律，分析和推断含有 典型官能团的有机化合物的化学性质。根据有关信息书写相应的反应式。 化学学科核心素养水平：化学学科核心素养水平： 宏观辨识与微观探析：能运用微观结构描述物质及变化的过程；能从宏 观与微观结合的视角对有机物性质及其变化进行分类和表征； 变化观念与平衡思想：形成化学变化是有条件的观念，认识反应条件对有 机化学反应的影响；能从不同视角认识化学变化的多样性； 鲁科鲁科版版 选择性必修选择性必修3 有机化学基础有机化学基础 第第2章章官能团与有机化学反应官

3、能团与有机化学反应 烃的衍生物烃的衍生物 烃类物质的性质加成反应取代反应 醇，酚 醛 酮 羧酸 的性质 消去反应，氧化反应，还原反应 建立有机化学反应的认识建立有机化学反应的认识角角度和度和思思路路 教材分析教材分析 教教 材材 内内 容容 分分 析析 很多有机反应类型很多有机反应类型 性质预测性质预测 学生情况分析学生情况分析 能预测反应活性部位能预测反应活性部位 角度零散，孤立 不能预测反应 认认 识识 有有 机机 化化 学学 反反 应应 的的 思思 路路 方方 法法 结结 构构 反应物反应物 组成类别 反应产物反应产物 反应试剂反应试剂 反应条件反应条件 反应类型反应类型 碳骨架，官能团

4、 官能团与邻近基团之间的相互影响 化学键（饱和性，极性） 加成反应 消去反应 取代反应 。 理解（知识结构化）理解（知识结构化） 运用（知识功能化）运用（知识功能化） 性质预测性质预测性质性质 制备合成制备合成转化转化 确定引领性的学确定引领性的学 习主题习主题 1 引领性学习主题的确定 2 素养导向的学习目标 3 挑战性学习活动设计及评价 说课内容说课内容 4 教学过程及反思 素素 养养 导导 向向 的的 学学 习习 目目 标标 课标素养名称课标素养名称 单元学习目标单元学习目标对应关系说明对应关系说明 A宏观辨识宏观辨识 与微观探析与微观探析 a.能从微观角度分析反应物和生成物的结构，关注

5、官能团，化学键 的饱和性和极性。能从结构变化角度对有机化学反应进行分类；能 根据结构预测有机物的化学性质，可能发生的反应类型；能用结构 式或者结构简式表示出有机物的结构特点，能用有机化学方程式表 征出对应的有机化学反应。 对应素养对应素养A B变化观念变化观念 与平衡思想与平衡思想 b.能认识不同类别的有机物是可以相互转化的，在转化时需要一定 的条件，一定的反应试剂；能利用有机物之间的转化规律设计有机 物的合成和制备路线。 对应素养对应素养B C证据推理证据推理 与模型认知与模型认知 c.能建立有机化学反应的认识模型，包括认识角度和思路。如对于加成反应 的认识，从反应物到生成物结构变化，选用适

6、当的加成试剂和反应条件认识 反应。借助有机化学反应的分析模型能多角度认识有机化学反应，分析新的 有机反应类型，预测有机物的主要性质，并设计实验验证，应用有机反应进 行有机物之间的转化，包括制备，合成等 对应素养对应素养C 素素 养养 导导 向向 的的 学学 习习 目目 标标 课标素养名称课标素养名称单元学习目标单元学习目标对应关系说明对应关系说明 D科学探究科学探究 与创新意识与创新意识 d.能基于有机物的性质预测，设计实验方案， 验证有机物的化学性质，明确所需的反应试剂， 反应条件，产物验证等实验思路。 对应素养对应素养D E科学态度科学态度 与社会责任与社会责任 e.能从成本、环保和安全性

7、等方面评价和优化，选择 制备合成有机物的方案，能了解卤代烃在生产生活中 的应用和卤代烃在有机合成中的“桥梁”价值；并能认 识到卤代烃对环境和人体产生的危害，对危害较大的 卤代烃的有机合成路线进行积极改造。 对应素养对应素养E 1 引领性学习主题的确定 2 素养导向的学习目标 3 挑战性学习活动设计及评价 说课内容说课内容 4 教学过程及反思 第1.2课时 构建模型 整合反应 反应物 反应产物 反应试剂 反应条件 加成反应 取 代 反 应 消 去 反 应 分析 陌生反应 反 应 类 型 知识结构化知识结构化 第3课时知识功能化知识功能化-性质预测性质预测 有机物结构 预测1-溴丙烷化学性质 分析

8、 实验验证 确定1-溴丙烷化学性质 碳 骨 架 化 学 键 基 团 之 间 的 相 互 影 响 饱 和 性 极 性 反 应 类 型 反 应 试 剂 反 应 条 件 反 应 类 型 反 应 试 剂 反 应 条 件 挑战性任务一 第3课时 知识功能化知识功能化-制备合成制备合成 挑战性任务二 分析结构 碳 骨 架 化 学 键 基 团 之 间 的 相 互 影 响 饱 和 性 极 性 寻找1-溴丙烷合成思路 反 应 类 型 反 应 试 剂 反 应 条 件 完成合成路线 评 价 优 化 原 料 选 择 挑战性学习活动设计挑战性学习活动设计 活动序号活动序号时长时长教学过程教学过程与目标的关系与目标的关系

9、 活动1 认识加成反应 任务1：结合已有加成反应，从反应物、反应 产物、反应条件、反应试剂和反应类型等角 度认识加成反应特点，建构有机化学反应分 析框架。 任务2：以丙烯与氯化氢、乙醛与氢氰酸的 加成反应为例，小组讨论分析不对称加成反 应，探寻加成反应的电性规律。 任务3：不对称加成分析思路的初步应用。 多角度对加成反应进行再认 识，并在此过程中建立有机 化学反应的分析框架。 特点， 建构并 应用有机化学 40 分钟 从键的极性及电荷分布角度 分析不对称加成反应，进一 反应分析框架步认识加成反应规律。 加成反应规律及有机化学反 应分析框架的理解、应用。 挑战性学习活动设计挑战性学习活动设计 活

10、动序号活动序号时长时长教学过程教学过程与目标的关系与目标的关系 活动2 认识取代反 应的特点 20分钟 任务1：认识取代反应的特点。通过判断几个熟悉和陌生 的取代反应的共同特点，让学生从化学键转化的角度总 结梳理取代反应断成键特点，关注反映试剂和条件对于 有机化学反应的影响。 任务2：认识取代反应中的电性规律。通过有机物与极性 试剂之前发生取代反应时产物的分析，让学生更加深入 地从成断键角度认识取代反应的特点。 任务3：深化认识反应试剂和条件对有机反应的影响。学 生通过对丙烯和氯气反应产物的预测，进一步体会试剂 和条件对反应活性部位的影响， 深入认识临近基团对于 化学键带来的影响。 通过从反应

11、物断键、生成物 成键特点不断梳理取代反应 的特点，深入认识有机物结 构与性质的关系。 巩固学生对于反应试剂和 条件对有机化学反应影响的 认识。 挑战性学习活动设计挑战性学习活动设计 活动序号活动序号时长时长教学过程教学过程与目标的关系与目标的关系 活动3 发现和认识 消去反应 20分钟 任务1：发现和认识消去反应。通过乙醇与浓 硫酸170共热产物检验视频，发现消去反应 并结合溴乙烷的消去反应认识消去反应的特 点。 任务2：深化认识消去反应的断成键特点。通 过判断有机物能否发生消去反应的练习，强 化对于消去反应特点的认识，巩固建立的有 机化学反应的认识模型。 通过从反应物断键、 生成物成键特点不

12、断梳 理消去反应的特点，发 和和认识消去反应。 通过不断调用有机化学 反应的分析框架分析消 去反应，巩固认识有机 化学反应的全面视角。 挑战性学习活动设计挑战性学习活动设计 活动序号活动序号时长时长教学过程教学过程与目标的关系与目标的关系 活动4 应用认识模 型分析解决 问题 40分钟 活动4包含2个子活动： 子活动是应用建立起来的“分析有机化学反应 的思路方法” 模型，分析1-溴丙烷的结构，预测 1-溴丙烷的化学性质，然后小结形成结构推测性 质的分析思路；之后选择合适的反应试剂和反应 条件进行性质的验证，形成分析有机化合物的思 路方法。 子活动继续应用“分析有机化学反应的思路 方 法”模型设

13、计合成1-溴丙烷的制备方法，进 一步 让学生在具体情境中体会有机化学反应的应用在 于制备有机化合物和研究有机化合物的性质，引 导学生进一步体会研究有机化合物性质的方法。 在建构模型的基础上提 供具体的应用实例，在 具体情境中自主应用模 型思路方法解决实际问 题，研究有机化合物的 性质。 持续性学习评价 评价内容评价内容评价指标评价指标 核心概念及知识结构核心概念及知识结构能否正确识别有机反应类型，包括加成反应，取代反应，消去反应，氧化反应和还原反应 能否基于有机化学反应类型，建构认识有机化学反应的思路和方法 微观视角与宏微关联微观视角与宏微关联能否从微观角度分析反应物和生成物的结构，关注官能团

14、，化学键的饱和性和极性 能否根据结构预测有机物的化学性质以及该物质可能发生的反应类型 实验与证据推理能力实验与证据推理能力能否基于有机物的性质预测，设计实验方案，验证有机物的化学性质 能否能建立有机化学反应的认识模型，利用模型分析陌生有机反应类型、预测有机物的主 要 性质 科学态度与社会责任科学态度与社会责任能否从成本、环保和安全性等方面评价和优化，选择制备合成有机物的方案 能否认识到卤代烃对环境和人体产生的危害，对危害较大的卤代烃的有机合成路线进行积 极 改造 需要评价的活动需要评价的活动活动评价的方法建议活动评价的方法建议 活动活动1 加成反应的特点分析加成反应的特点分析 通过方程式书写，

15、探查对加成反应基本概念的理解； 通过加成反应特点的分析，判断能否关注反应物的结构特点、反应条件和生成物的结构特点 活动活动2 加成反应产物推测加成反应产物推测 探查学生能否从键的极性的角度分析反应物及反应试剂的结构特点，推测可能的主要产物； 能否结合资料卡片，根据电性规律分析预测可能的主要产物，诊断学生基于证据推理论证的能力 活动活动3 丙烯和氯气反应产物丙烯和氯气反应产物 的预测的预测 能否关注到不同的反应活性部位，预测出多种反应产物； 能否关注到反应试剂和条件对反应活性部位的影 响 活动活动4-1 1-溴丙烷的性质预测溴丙烷的性质预测 和实验验证和实验验证 是否能主动系统的分析1-溴丙烷的

16、结构特点，预测能发生的反应类型，并形成由结构推性质的具体思路和方 法； 在预测取代反应性质时是否能关注到反应试剂和反应条件的选择，能否主动应用取代反应的分析思路预测 出产物，正确写出化学方程式； 在验证取代反应产物时是否能关注到反应条件如酸碱性环境对反应的影响； 在预测消去反应性质时能否主动选择反应试剂和反应条件，能否根据信息正确写出反应的化学方程式 活动活动4-2 设计制备设计制备1- 溴丙烷的合成路线溴丙烷的合成路线 是否主动应用认识有机化学反应的思路和方法，选择合适的反应类型，是否关注到了反应试剂和反应条件 的选择； 能否从成本，环保等角度对合成路线进行选择； 是否主动运用认识有机化学反

17、应的思路，形成设计制备有机物合成路线的方法 1 引领性学习主题的确定 2 素养导向的学习目标 3 挑战性学习活动设计及评价 说课内容说课内容 4 教学过程及反思 学生列举简单有机物的典型反应，通过讨论提出有机化学反应的 几个认识角度，给出加成反应定义，概括加成反应的特点和规律。 第1，2课时 引导学生根据加成反应规律及反应 物、产物的结构比对来分析陌生反 应中物质的转化，同时进一步加深 对加成反应的理解。 通过不对称烯烃的加成反应分 析得出加成反应的电性规律，继而 分析、预测陌生反应的加成产物。 小结加成反应的特 点和规律，形成、完善 有机反应分析框架。 列举已学过的典型取代反应， 指出取代反

18、应定义（与加成反应 对比），进而归纳概括目前已经 学过的取代反应的特点及规律。 结合陌生卤代烃的取代反应分析得出取代反应的断、成键规律， 继而能够从本质上解释已知反应或推断陌生反应。 迁移应用，通过分析乙醇与氢溴酸的反应，进一步理解、应用取代反 应规律，并将能够发生取代反应的有机物类型由烃类扩展到烃的衍生物。 分析、解释烯烃、炔烃、醛、酮、羧酸等分子中烷基-碳氢键的取 代反应，理解官能团对邻近基团的影响，进一步完善取代反应知识框架， 为后续学习作铺垫。 复习回顾，梳理结构 第3课时 介绍卤代烃的用途，概念和分类 在讨论中形成由结构推测性质的方 法，建立认识反应的角度 由结构预测到化学实验验证

19、取代反应的拓展及卤代烃取代反应的应用价值 从化学键极性和基团之间的相互影响的角 度分析消去反应的断键可能 学生尝试选择反应试剂和条件完成化学反应，并进行实验结果的验证 分析实验结论，从反应类型角度理解化 学方程式，并且对比取代和消去反应； 并在应用中对消去反应加深理解 卤代烃的制备方法的活动中体会有机反 应的多角度分析方法 小结如何用有机反应的多家度分析模型预测有机物性质，设计有机物 制备合成思路 课后反思与改进课后反思与改进 （1）关于建构“有机化学反应分析思路”过程的设计与反思 本课时先由学生自己回顾整理加成反应，是一个建立在学生现有知识水平上的温故知新的过程。 随后根据上述列出的不同的加

20、成反应，总结提炼出加成反应的特点及有机反应的几个要素反应物、 反应产物、反应试剂、反应条件和反应类型，从而建立起有机化学反应的分析框架。 在【迁移应用】环节中引导学生自主应用该分析框架去解决实际问题首先根据题目信息关注 到 “反应物”和“反应产物”的结构特点从碳碳三键到双键，不饱和度降低。由这个反应特征 判断出该反应要通过加成反应来实现。随后通过“反应物”的断键位置和“反应产物”成键位置的 结构变化推断出“反应试剂”的结构。充分利用“有机化学反应分析框架”中各要素的特点及相互 联系，通过结构比对和推理得到答案。引导学生利用“有机化学反应分析框架”系统、全面的认识 有机化学反应，同时完善了分析、

21、解决实际问题的视角，从而促进学生更加灵活地解决问题。 建构过程思路清晰，学生参与度高，总结提炼明确、直观，有利于学生建立起分析模型，学会应 用模型更加系统、全面的分析、研究有机化学反应并解决实际问题。 课后反思与改进课后反思与改进 （2）关于应用“分析有机化学反应的思路”模型的反思 本节课在师生共同学习探讨的和谐氛围中比较顺利完满的完成了预定的教学目标。从学生的课 堂的积极参与度与思维碰撞的过程来评价，设定的思考提问能够激发学生的兴趣，问题的设定比较有 梯度，贴近学生的最近思维发展区，让学生有话可说，能充分的表达自己的观点，并能形成学生之间 的讨论，思维碰撞，生生评价；从课堂的书面表达的反馈来

22、看，基本的知识能够得到落实，如化学方 程式的书写，结构式的书写；从课后作业的反馈评价来看，学生对于结构决定性质有了更加具体系统 的认识，对于认识有机化学反应有了比较全面的认识角度； 从后续单元教学环节来看，由于本节课建构了认识有机化学反应的思路方法，并以卤代烃为例将思 路方法功能化运用，后续在进行醇，酚，醛，酸和羧酸衍生物的教学中，学生能够主动的从结构出发， 从化学键的极性，饱和性以及基团之间的相互影响等角度对物质的化学性质进行预测，或者对性质进 行解释；能从结构的角度出发，选择合适的试剂盒反应类型设计合成路线进行目标产物的制备。因此， 从后续教学的反馈来看，达到了本节课在本单元教学中的方法统领的价值。