有机合成 说课稿 教案 教学设计

有机合成
【教学目标】
1理解卤代烃在不同的反应条件下可以发生取代反应和消去反应。
2认识卤代烃的应用对环境产生的影响以及给人类生产、生活带来的利与弊。
3.掌握碳链的增长和引入碳碳双键、碳碳叁键、卤素原子、醇羟基、酚羟基、醛基及羧基等官能团的化学反应对有机化合物官能团之间的转化形成较全面的认识。
4.知道有机合成路线设计的一般程序和方法能对给出的有机合成路线进行简单地分析和评论了解原子经济等绿合成思想的重要性。
【教学过程】
有机合成安排在人教版《有机化学基础》第三章第四节,在前面的学习中,学生学习了有机物的分类、结构、性质、转化。从本节课的安排来看,本课承载的价值有以下两个方面:
(1)从学科价值角度看:一方面,有机合成承载了整合有机反应的任务,通过有机合成的学习进一步建立起物质之间的转化关系。从这个角度看,本节课兼有复习课的功能;另一方面,在合成的过程中使学生学会有机合成的方法,特别是逆推的方法,使学生学会观察目标产物的结构特点,从化学键的角度分析断键的位置,还原出中间体及基础原料,并从目标产物与各中间体的组成变化到辅助原料的思维方法,以使学生学科思维能力方面进一步提高。
(2)从其社会价值来看,通过具体的事例让学生了解到有机合成在医药、化工、生产、生活中的广泛应用以及这门课程存在的价值,开阔学生的视野,了解有机合成的发展及现阶段所获得的成绩。
一、有机合成的影响意义,感受有机合成的神奇和伟大。
1.人类活动离不开有机合成世界!你知道为什么吗?
提示:生活中的合成材料:合成橡胶、合成纤维、塑料、合成洗涤剂、合成药物。
2.【讲述】1828年,德国化学家维勒发表了“论尿素的人工制成”一文,标志着第一次人工
合成有机物。
(1)例如维生素B12的合成。这是一种复杂的有机物,合成该物质的原料却很简单(展示结构)。是由美国科学家伍德沃德与来自14个国家的110位化学家,经过了11年的时间,完成了近1000个复杂的实验合成的。
〔2〕海葵毒素,其同分异构体数目为271个,目前最复杂的化合物,但已被科学家全合成。1989年经8年之久由哈佛大学的Kishi领导24名博士和博士后完成。
3.【讲述】有机合成中有激动、有探险、也有挑战,也可包含着伟大的艺术。你觉得有机合成有着怎样的“魔力”?在这个过程中要解决什么问题?
提示:有机合成可以把简单的原料变成复杂的产物;一步一步地“建造”出产物的结构。
【归纳】有机合成就是利用简单、易得的原料,通过有机反应,合成我们想要的具有特定结构和功能的有机化合物。
二、创设任务情境,建构各类有机物转化关系网络,明确有机合成所需的知识。
我们暂时不可能完成像前面例子那样复杂的有机合成,但是我们可以通过简单的合成例子,体会合成过程,以及过程中物质的变化,下面我们来分析案例
    1.乙酸乙酯(CH3COOC2H5),是一种常用香料原料。在工业上可以通过最基本的石油化工产品乙烯为原料合成,请你完成任务1。
请你以乙烯为原料(其它无机试剂任选),合成乙酸乙酯,写出合成线路图。
展示合成线路的范例。
讨论、书写,学生代表发言、交流。
路线1:
主线1:官能团种类的转化。烯烃→卤代烃→醇→醛→羧酸  →酯
                                                        醇
合成路线2:
结合课本P66“学与问”,请你对比两条合成路线,归纳有机合成路线中的选择原则。
有机合成
↓        ①原料廉价易得
        遵循原则    ②步骤简单
                      ③副产物少(绿化学) 
                      ④条件温和
回顾刚才的合成线路,我们利用简单的试剂作为基础原料,通过有机反应连上一个官能团或一段碳链,得到一个中间体;在此基础上利用中间体上的官能团,加上辅助原料,进行第二步反应,合成出第二个中间体……经过多步反应,按照目标产物的要求,合成具有一定碳原子数目、一定结构的目标化合物。如图所示:
【追问】从案例1,用乙烯合成乙酸乙酯的过程中,需要解决的问题有哪些?
官能团种类的转化,碳链的增长。
【板书】                          碳原子数增多
                    ①骨架构建    碳原子数减少
        过程任务                  官能团种类的转化
↑      ②官能团转化 
有机合成
3. 画出各类有机物之间的转化关系图(请注明反应类型)。
思考讨论、书写,学生代表发言、交流。
【展示】各类有机物转化关系网络:
4. 根据上述有机物转化关系网络,请你出引入碳碳双键、卤原子、羟基的方法。
(1)引入碳碳双键的方法:                                                       
(2)引入卤原子方法:                                                             
合成洗涤剂(3)引入羟基的方法:                                                             
思考讨论、书写,学生代表发言、交流。
【小结】本节课我们通过案例体验了简单有机合成的过程,知道了有机合成的含义、遵循的原则和明确了有机合成过程的任务:骨架的建构和官能团的转化,以及建立了目前所学各类有机物的转化关系网络。
三、逆合成分析思路的建构。
1. 诺贝尔奖中的有机合成:
Ⅰ. 2001年不对称合成——为合成具有新特性的分子和物质开创全新领域;
Ⅱ. 2005年烯烃复分解——烯烃合成的最有效方法;
Ⅲ. 2010年钯催化交叉偶联反应——今天的化学家所拥有的最为先进的工具。
Ⅳ.       年,            (你的名字)。
老师希望同学们通过自己的不懈努力,将来能在有机合成事业上做出自己的贡献,更希望能在诺贝尔奖榜单上看到你的名字!
2. 你是怎么想到要把乙烯转变成乙醇的?你采用的是什么样的思维方式?
提示:分析目标产物是乙酸乙酯,只能由乙酸和乙醇酯化得到,因此,必须合成乙醇。采用的是逆向思维的方式。
这也是有机合成常见的思维方式:将目标化合物做适当的分解寻上一步反应的中间体,而这个中间体的合成也是从更上一步的中间体得来的。依次倒推,最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线(结合案例1的例子,展示逆合成分析过程)书写合成线路就可以反过来从原料到产物进行书写。
课本P65资料卡片:现任哈佛大学教授,伊莱亚斯·詹姆斯·科里,于1967年提出了“你合成分析原理”,并开创了计算机辅助有机合成新纪元,获得1990年诺贝尔化学奖。
(逆合成分析法)方法←有机合成
【过渡】下面我们通过案例2体会知识网络和逆合成思路的应用。
案例2:工业产品乙二酸二乙酯(                    ),常用作溶剂、染料,及油漆、药物的合成。请以乙烷为原料,其他无机试剂自选,合成该物质,写出合成路线图。
让同学们讨论、分析、书写。
老师引导学生分析:
(2)你在解决这个任务的思路是怎样的?(逆合成法)
(2)你依据什么来选择合成线路?(各类有机物转化关系网络)
(3)中间体的合成遇到什么问题?你是如何解决的?(二元羧酸引入方法)
【板书】分析思路:
主线2:官能团个数的转化(一元变二元)
       
【总结将目标化合物倒退一步寻上一步反应的中间体,该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物。而这个中间体的合成也是从更上一步的中间体得来的。依次倒推,最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。这种方法叫逆合成分析法,它是设计复杂化合物的合成路线的常用方法。】目标化合物中间体中间体基础原料
【板书】逆合成法解题思路:
(1)分析碳骨架的变化:有无碳链的增长或缩短,有无成环或开环。
(2)分析官能团的改变(种类、个数)。
(3)采用逆推法将目标有机物分解成若干片断。
(4)若有不同合成途径,选择最合理、最简单的途径。
3.运用策略解决新问题:通过情境变化但本质相近的新任务,使解决问题的方法和策略产生迁移、发展。
案例3:由环己烷合成二乙酸-1,4-环己二醇酯(              )。
【提问】①你是怎样分析该题的?
②如何由环己烷制备对二氯环己烷?直接光卤代可以吗?
【教师】科学家是通过以下方式合成二乙酸-1,4-环己二醇酯的,请你分析每步的反应类型,写出A、B、C、D、E的结构简式。
通过本题练习你有什么收获或体会?
解题要点:顺逆结合,紧抓条件,准确判断断键位置!
四、本节板书设计:         

本文发布于:2024-09-22 09:27:14,感谢您对本站的认可!

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