1、PAGE11有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測(cè)定1指導(dǎo)思想本節(jié)課依托“云平臺(tái)”，結(jié)合我校“五六四”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，突出“分享”技術(shù)應(yīng)用，與現(xiàn)代信息技術(shù)深度融合，重視學(xué)科核心素養(yǎng)。整節(jié)課在“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的框架下進(jìn)行建構(gòu)，凸顯化學(xué)學(xué)科理性思維特征。關(guān)注從物質(zhì)的微觀層面理解其組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的聯(lián)系，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應(yīng)用”的觀念，以培養(yǎng)學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)。而利用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)分析法和現(xiàn)代儀器分析法進(jìn)行科學(xué)探究，用對(duì)比教學(xué)落實(shí)培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”素養(yǎng)。同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生線上探究科學(xué)家李比希的生平，并讓學(xué)生拓展了解現(xiàn)代分析技術(shù)的社會(huì)應(yīng)用價(jià)值，以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)的培養(yǎng)。2

2、教學(xué)背景分析教材內(nèi)容分析學(xué)生在了解有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、命名的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)研究有機(jī)化合物的一般方法。有機(jī)物經(jīng)過(guò)分離、提純得到純凈的有機(jī)化合物后，進(jìn)行元素的定性、定量分析。求出組成該有機(jī)化合物的實(shí)驗(yàn)式；然后測(cè)定未知物的相對(duì)分子質(zhì)量，確定分子式。測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量的方法很多，目前被廣泛采用的是質(zhì)譜法；在測(cè)定了分子的實(shí)驗(yàn)式和相對(duì)分子質(zhì)量以后，通過(guò)紅外光譜和核磁共振氫譜鑒定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。本節(jié)內(nèi)容中加入了大量的現(xiàn)代有機(jī)分析技術(shù)的新知識(shí)，實(shí)用性強(qiáng)但難度較大，且在新課程標(biāo)準(zhǔn)中屬于了解和知道層次，故需要把握好講解的深度。學(xué)生分析學(xué)生已學(xué)習(xí)了有機(jī)化合物的分類(lèi)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、命名等內(nèi)容，學(xué)習(xí)了研究有機(jī)化合物的一般步驟中的分

3、離、提純得到純凈有機(jī)物的知識(shí)，結(jié)合化學(xué)式計(jì)算的相關(guān)知識(shí)，學(xué)生可以通過(guò)回憶已有的知識(shí)來(lái)完成有機(jī)物分子式和簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的推斷。又通過(guò)微課前置性學(xué)習(xí)，了解了幾種常見(jiàn)的研究有機(jī)物的方法。在循序漸進(jìn)的引導(dǎo)下，學(xué)生自己體驗(yàn)用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)分析法和現(xiàn)代儀器分析法研究未知有機(jī)物，從中鞏固這兩種分析方法。形成完整的有機(jī)物組成、結(jié)構(gòu)的研究方法。也讓學(xué)生感受科技發(fā)展對(duì)化學(xué)發(fā)展有巨大推動(dòng)作用。3教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)前置學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）知道李比希燃燒法測(cè)定元素組成的原理。（2）知道定性分析有機(jī)物的元素組成方法。（3）知道常見(jiàn)的幾種現(xiàn)代儀器分析法。課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）掌握研究有機(jī)化合物應(yīng)采取的步驟和方法。（2）掌握李比希燃燒法的實(shí)驗(yàn)裝置、原

4、理。（3）知道質(zhì)譜與核磁共振氫譜在分析結(jié)構(gòu)分子中的應(yīng)用。4教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教師活動(dòng)預(yù)設(shè)學(xué)生活動(dòng)預(yù)設(shè)設(shè)計(jì)意圖情景引入（展示冰乙酸樣品）這里有一瓶樣品，無(wú)色晶體，通過(guò)分析，已經(jīng)證明了該物質(zhì)為純凈物，不含C、H、O之外的其它元素，我們暫時(shí)把它命名為有機(jī)物A，這節(jié)課我們就來(lái)研究樣品A的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。設(shè)問(wèn)1研究有機(jī)物的過(guò)程分幾步2有哪些研究方法。小結(jié)大家已經(jīng)知道了有機(jī)物的研究步驟和方法，下面我們就分別用傳統(tǒng)化學(xué)分析和現(xiàn)代儀器分析來(lái)分步對(duì)樣品A進(jìn)行研究，如果遇到知識(shí)性的困惑，可以調(diào)用之前的資源反復(fù)查看。觀察樣品傾聽(tīng)、明確任務(wù)對(duì)展示的樣品初步做出假設(shè)：烴或烴的含氧衍生物?；貞洸⒒卮穑?有機(jī)物的研究步驟：組成

5、元素分子組成分子結(jié)構(gòu)分子性質(zhì)2研究方法有傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析法和現(xiàn)代儀器分析法。把乙酸設(shè)計(jì)成一個(gè)未知物，使問(wèn)題真實(shí)化，更能激發(fā)學(xué)生的研究欲望，克服已有乙酸知識(shí)的干擾，增強(qiáng)問(wèn)題的可研究性。明確有機(jī)物研究的一般過(guò)程和方法?；顒?dòng)探究1樣品A組成元素的測(cè)定設(shè)問(wèn)1傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析法怎樣測(cè)定有機(jī)物的組成元素，如需要實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)方案。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要注意哪些問(wèn)題2現(xiàn)代分析技術(shù)是怎樣確定元素組成的，需要用到什么儀器？小結(jié)通過(guò)李比希燃燒法和元素分析儀都可以得出樣品A的組成元素和含量。測(cè)得A中C、H、O的含量分別為40%、%和%。怎么求出A的組成呢活動(dòng)探究A的組成確定通過(guò)下面問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生分析（依次呈現(xiàn)）。的組成還需要

6、數(shù)據(jù)2化學(xué)史上，科學(xué)家用傳統(tǒng)化學(xué)分析法測(cè)蒸氣法如何計(jì)算得到A的相對(duì)分子質(zhì)量的相對(duì)分子質(zhì)量資料在學(xué)生回答后給出下列數(shù)據(jù)蒸氣的密度約是相同狀況下氫氣的30倍。的質(zhì)譜圖學(xué)生思考、回答、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。的蒸氣通入下圖裝置，通過(guò)測(cè)量?jī)芍籙型管的質(zhì)量增加量即可求出A中含氫元素的質(zhì)量和碳元素的質(zhì)量，再比較兩元素質(zhì)量和與A蒸氣質(zhì)量，即可判斷出A是否含有氧元素。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一是要注意控制A的進(jìn)氣量，保證完全被氧化，二是實(shí)驗(yàn)后要通入氮?dú)鈱⒀b置中的氣體完全被U型管中的物質(zhì)吸收。2、現(xiàn)代儀器分析只需要元素分析儀，將樣品置入分析儀的燃燒管中，計(jì)算即可自動(dòng)得出所含元素及含量。思考、回答。1需要知道相對(duì)分子質(zhì)量。蒸氣的相對(duì)

7、密度的方法得到。3現(xiàn)代分析方法則通過(guò)質(zhì)譜儀分析得到。計(jì)算求出A的相對(duì)分子質(zhì)量觀察A的質(zhì)譜圖，找出圖中最大的離子質(zhì)量，得出A的相對(duì)分子質(zhì)量為60。A中含C：40%*60/12=2含H：%*60=4含O:%*60/16=2A的組成為C2H4O2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生更好地了解李比希燃燒法測(cè)定元素的原理。通過(guò)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)的討論培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)密性和深刻性。對(duì)比兩種測(cè)定元素組成的方法，體驗(yàn)現(xiàn)代儀器分析的高效、快捷。了解運(yùn)用蒸氣密度法測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量。了解使用質(zhì)譜圖求得相對(duì)分子質(zhì)量的方法。（只限于簡(jiǎn)單使用，不要求理解原理）活動(dòng)探究2A的結(jié)構(gòu)確定設(shè)問(wèn)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)提供資料（學(xué)生回答上述問(wèn)題后呈現(xiàn)）物質(zhì)能夠溶

8、于水，所得溶液能夠使石蕊試液變紅。加入碳酸鈉溶液中，有氣泡產(chǎn)生。的紅外光譜各種基團(tuán)的紅外光譜吸收峰（波數(shù)/cm-1）思考、回答1傳統(tǒng)方法：（1）根據(jù)A的組成分析可能含有的官能團(tuán)：A的結(jié)構(gòu)可能是CH3COOH、HCOOCH3或HOCH2CHO（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)，-COOH可以用石蕊試液或與碳酸鈉溶液反應(yīng)來(lái)檢驗(yàn)；-CHO可以用銀鏡實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，但因?yàn)榧姿峒柞ヒ材馨l(fā)生銀鏡反應(yīng)，如果能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，還要進(jìn)一步通過(guò)與鈉反應(yīng)，檢驗(yàn)有無(wú)-OH。（3）確定官能團(tuán)的連接和碳鏈結(jié)構(gòu)。2現(xiàn)代技術(shù)分析法：（1）根據(jù)紅外光譜分析可能的官能團(tuán)。（2）根據(jù)核磁共振譜找出等效氫個(gè)數(shù)，得出官能團(tuán)的連接方式。讓學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)假設(shè)

9、的方法，體會(huì)假設(shè)在科學(xué)研究中的作用，了解科學(xué)探究的一般方法。了解紅外光譜和核磁共振譜在分析分子結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。由于學(xué)生不知道各種基團(tuán)的紅外光譜特征，故給出相應(yīng)參數(shù)。只要求學(xué)生能夠運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)自運(yùn)用信息解決的能力。的NNMR圖現(xiàn)代分析技術(shù)在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用：核磁共振成像是近年來(lái)一種新型的高科技影像學(xué)檢查方法，應(yīng)用于臨床的醫(yī)學(xué)影像診斷新技術(shù)?？萍嫉陌l(fā)展令人驚嘆，國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，分析儀器早已進(jìn)入我們尋常百姓的日常生活中，而不僅僅局限于科學(xué)實(shí)驗(yàn)、醫(yī)療衛(wèi)生或者工廠。比如紅外測(cè)溫儀、超聲波清洗儀（眼鏡店）、拉曼光譜測(cè)試儀（酒精含量檢測(cè)儀）、可燃?xì)怏w報(bào)警器、檢測(cè)儀等等。分析A的紅外光譜圖

10、：在2937cm-1處有一吸收峰，為羧酸中的O-H鍵伸縮振動(dòng)的吸收峰，1714cm-1處有一吸收峰，是羧酸中C=O鍵的伸縮振動(dòng)頻率。圖中沒(méi)有出現(xiàn)醛、酯等官能團(tuán)的相應(yīng)吸收峰，可以推斷A中含有羧基。分析核磁共振圖，得出A中有兩類(lèi)等效氫。據(jù)此推導(dǎo)出A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3COOH，由此推廣說(shuō)明現(xiàn)代技術(shù)分析在生產(chǎn)、生活中的廣泛應(yīng)用。通過(guò)兩種分析方法的比較，體驗(yàn)現(xiàn)代技術(shù)分析的優(yōu)越性，并用圖片說(shuō)明現(xiàn)代技術(shù)分析在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用領(lǐng)域。活動(dòng)探究4A的性質(zhì)設(shè)問(wèn)樣品A有哪些化學(xué)性質(zhì)呢以此為契機(jī)，回顧必修2中的乙酸的性質(zhì)。思維導(dǎo)圖小結(jié)有機(jī)物結(jié)構(gòu)的分析過(guò)程，對(duì)比兩種分析方法。學(xué)生以小組為單位，利用思維導(dǎo)圖APP，完成思維導(dǎo)圖構(gòu)建。思維導(dǎo)圖的APP操作也非常簡(jiǎn)單，能夠幫助學(xué)生歸納總結(jié)知識(shí)體系。在線作業(yè)課后拓展1