高中物理选修3-2第一章第四节教学设计2009-3-17-12-44-207

第一篇：高中物理选修3-2第一章第四节教学设计2009-3-17-12-44-207

法拉第电磁感应定律教学设计

教学目的：

1.理解感应电动势的概念，明确感应电动势的作用．

2.理解感应电动势的大小与磁通量变化率的关系，掌握法拉第电磁感应定律及应用． 3.通过法拉第电磁感应定律的建立,进一步揭示电与磁的关系，培养学生空间思维能力和通过观察、实验寻找物理规律的能力．

教学过程：

应用分析、类比和迁移等思维方法，在实验中让学生理解法拉第电磁感应定律的实质，得出定律的表达公式，进而掌握其应用．

教学重点：法拉第电磁感应定律的建立和应用． 教学难点：

1.磁通量的变化与变化率的区别，及与感应电动势的关系． 2.决定磁通量大小的因素，及其变化特点．

教学关键：做好演示实验，观察并分析好实验． ［教具］演示用电流计、线圈（螺线管）、磁铁、导线等．

一、回顾旧知识

（方法：按知识系统性向学生提问．）

师：在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 生：闭合电路中磁通量发生变化．

师：在电磁感应现象中，磁通量发生变化的方式有哪些情况？举例说明．

生：可以是Δφ＝ΔBS或Δφ＝BΔS,或Δφ＝(B+ΔB)(S+ΔS)-BS.也可以是B的大小，S的大小不变，B和S的方向变化．概括为Δφ＝φ2-φ1（以上两问，多数学生能正确回答，但第2问，学生通常只能回答出一两种情况，需要教师启发诱导和作图，才能归纳出磁通量变化的各种情形．

在指导学生回答此问时，重在培养学生想象和概括能力，不宜过多纠缠于知识细节，以免冲淡教学重点．）

二、引入新课

由前节可知，感应电流的方向与原磁场的方向以及磁通量的变化有关．那么，感应电流的大小又与什么有关系呢？我们知道：电流的大小与电动势有关系，让我们首先来研究感应电动势的产生．

三、进行新课 １．感应电动势

概念：在电磁感应现象中所产生的电动势，在中学里统称感应电动势．

感应电动势的方向：感应电动势的方向与感应电流的方向一致，由楞次定律或右手定则决定：在外电路中，从正极→负极在内电路中，从负极→正极

师：在图１的（ａ）、（ｂ）两图中，若电路是断开的，有无电流？有无电动势？ 生：电路断开，肯定无电流，但可能有电动势． 师：电动势大，电流强度是否一定大？

生：电流的大小由电动势和阻值Ｒ共同决定，遵从I=ε/R ．（教学方法：复习，类比．）

师：闭合电路中要产生持续电流的条件是什么？ 生：必有电源电动势． 师：在电磁感应中，有感应电流，说明有感应电势存在．现在我们来类比图１中（ａ）、（ｂ）两图．（ａ）图中，哪部分相当于（ｂ）图中的电源？

生：ab两点右部的线圈.师:（ａ）图中，哪部分电阻相当于（ｂ）图中内阻？ 生：线圈自身的电阻．

师：比较两图中的电流方向，判断（ａ）图中电源的正负，以及ab两端电势的高低.生：a点电势较高，见图中箭头方向． ２．法拉第电磁感应定律． ［实验一］装置如图２．

（方法：教师演示，学生观察并回答．）

师：将磁铁迅速插入与慢慢插入螺线管时，观察电流计指针偏转角度有何不同？反映电流大小有何不同？电动势大小如何？

生：迅速插入时，指针偏转大，反映电流大，感应电动势大；慢慢插入时，电流小，感应电动势小．

师：迅速插入与慢慢插入，穿过螺线管磁通量的变化是否相同？ 生：磁通量变化(Δφ)相同.师：换用强磁铁，迅速插入，观察到指针的偏转如何？说明什么？ 生：指针偏转更大，反映电流更大，电动势更大． 师：以上现象说明感应电动势的大小由什么因素决定？

生：由磁通量变化量Δφ的大小和变化的时间φT决定,即由磁通量变化的快慢决定． ［教师小结］

（１）磁通量变化越快，感应电动势越大，在同一电路中，感应电流越大；反之，越小．

（２）磁通量变化快慢的意义：

(1)在磁通量变化Δφ相同时，所用的时间Δt越少，即变化越快；反之，则变化越慢．(2)在变化时间Δt一样时，变化量Δφ越大，表明磁通量变化越快；反之，则变化越慢．

(3)磁通量变化的快慢，可用单位时间内的磁通量的变化,即磁通量的变化率来表示． 可见，感应电动势的大小由磁通量的变化率来决定． ［实验二］装置见图３．

磁通量的变化率也可以用导体切割磁力线的快慢（速度）来反映．（即速度大，单位时间扫过的面积大．）

图中，导体ＡＢ与电流计形成一闭合电路．ＡＢ迅速切割时，指针偏转角大，反映感应电流大，电动势大；导体ＡＢ慢慢切割时，指针偏角小，反映电流小，感应电动势小．

［讲述］由实验一和实验二得知：感应电动势的大小，完全由磁通量的变化率决定． 精确的实验表明，电路中的感应电动势的大小，跟穿过这个电路的磁通量的变化率在正比，即εΔφ／Δt．这就是法拉第电磁感应定律．

其函数表达式为：ε=kΔφ／Δt

在国际单位制中，Δφ=φ2-φ1，单位为韦伯；Δt=t2-t1，单位为秒时，K=1．这时，ε的单位为伏特．

讨论：

(1)１伏＝１韦／秒；

(2)若线圈为ｎ匝连绕，则ε=nΔφ／Δt（即相当于ｎ个单匝电源相串联）；

(3)公式ε=Δφ／Δt所计算的是时间Δt内的平均电动势Δφ（若均匀变化，平均感应电动势等于即时感应电动势）．

那么，导体切割磁力线时，感应电动势如何计算呢？

如图４，把矩形线框ａｂｃｄ放在匀强磁场里，线圈平面与磁力线垂直．设ａｂ长度为l，且以速度v相对于磁场向右运动，在Δt时间内，由ab移动到a'b'.应用法拉第电磁感应定律公式ε=Δφ／Δt和Δφ=BΔS=BlvΔt，不难得出：ε=Blv（注意：B,l,v三者是互相垂直的）．

假若导线运动的方向与导线本身垂直，但与磁力线方向不垂直，如图５所示，设B与的夹角为θ，则

vsinθ=v⊥

____对切割有贡献 vcosθ=v‖

____对切割无贡献

这时ε＝Blv⊥=Blvsinθ．这就是导体切割磁力线运动时，感应电动势的计算公式．公式ε＝Blv⊥=Blvsinθ的特点是：

(1)v为导体与磁场相对运动（即切割）速度．

(2)v当为某时刻的即时速度时,ε＝Blv⊥可计算出某时刻的瞬时感应电动势．因此,必须充分认识公式ε=Δφ／Δt和ε＝Blv⊥在计算感应电动势的一致性，以及应用条件上的区别．从而正确灵活地选择某一公式，解决不同情况中的物理问题．下面，让我们通过练习，来巩固和应用所学的定律和公式．

第二篇：高中物理选修3-2变压器教学设计

《变压器》一课的教学设计

学情分析：学生通过前面《电磁感应》整章的学习，已经对磁生电以及涡旋电流有了基本的掌握，在《交流电 》前两节的学习，对交流电的特点也比较清楚，已经基本具备了学习变压器这一节内容的必备知识。但对变压器原线圈两端的电压与原线圈产生的电动势大小关系这一知识点比较欠缺，在教学中需作出补充提示。

教材分析：教材是落实课程标准、实现教学目标的重要载体，新教材的特点之一是“具有基础性、丰富性和开放性。”即学习内容是基础而丰富的，呈现形式是丰富而开放的。本节教材配有小实验，思考与讨论，简明扼要的文字说明，贴近生活的图片生动而形象，开阔眼界的科学漫步。教材对变压器原理的表述比较浅，在处理时要将这部分内容情境化，将静态知识动态化，利于学生理解透彻。另外，教材中“探究变压器线圈两端的电压与匝数关系”建议用控制变量法探究，但我认为控制变量法在这个实验中不利于学生寻找物理量之间的关系，因此我在这个实验中建议学生从和、差、积、比几个方面试探分析。

教、学用具：

（1）教师的教具：台式电脑、投影屏幕、实物投影仪；教学课件；可拆式变压器、学生电源、开关、小灯泡、导线、多用电表等

（2）学生的学具：分组用实验器材

本课教学目标：

1、知识目标：（1）理解变压器的结构

（2）掌握变压器的工作原理和工作规律

2、能力目标：

（1）在探究过程中培养学生的协作、交流的能力。（2）培养发现问题、解决问题、实验设计与探究的能力。

3、情感态度与价值观目标：

（1）使学生领略科学研究的综合性，在科学探究中形成严谨务实的态度。（2）领悟到物理与生活的紧密联系。本课教学重点难点：

本课的重点是变压器的原理及变压器两端电压与匝数的关系。难点是变压器在怎样的条件下才能工作？闭合铁芯在变压器效率上有怎样的重要作用？我设计了四个小实验让学生自己去体验发现来突破难点。

教学过程：

第一部分：课前收集变压器

变压器在平时生活中比较常见，学生对变压器这一名词并不陌生，因此课外要求学生搜集各种变压器，了解变压器的基本作用，必然会引起学生对变压器的极大兴趣，激发出学生对变压器的好奇心和求知欲，增强了感性认识，使变压器教学更贴近学生的实际生活，体会到物理与生活的紧密联系，提高学习物理的兴趣。引导学生自主搜集和整理学习材料，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。

第二部分：变压器的结构

获得知识的过程是曲折的、充满矛盾的、活生生的、永无止境的过程，而不是平铺直叙、垂手可得。从生活中常见用电器所需的额定电压各不相同，但民用电压为220V引出矛盾，很自然引发学生思考解决这一矛盾的途径，使刚上课学生的注意力很快集中到所学习的内容，又能使学生产生深厚的兴趣和求知欲，引起学生积极的思维活动。学生联系生活常识及课前特意了解马上找到解决这一矛盾的途径——变压器。继而亮出学生课前搜集的各式变压器，学生看到自己亲自搜集的变压器，会有一种由衷的自豪感、亲切感。再看一组乡村变压器、变电所的大型变压器等，开阔同学们的视野。选出一个拆开后的变压器，要求学生观察变压器总结得出变压器的结构，在这个过程中教师适时补充与完善。在此，对变压器中的铁芯的作用可以不必提出，放在变压器的工作原理时通过实验得出更合适。

第三部分：变压器的工作原理

一个好的问题是开启学生思维的钥匙，是学生思维的源泉。教师要在教学的不同环节设置不同形式的问题。试探性的问题，可使学生学习的新知和原有的经验结合，利于知识的建构；过渡性问题，能承上启下，过渡自然，使学生的思维有连续性，不致造成思维的混乱。设置总结性的问题，不仅使学生解出正确答案，还知道了答案得出过程，培养学生的分类思想和归纳能力；发散性问题，使学生对概念和规律的认知在原有认知的基础上得以拓展，培养学生创造性解决问题的能力，因此，教学设计中精心设计问题对于学生的思维发展是十分重要的。

提出问题：原、副线圈并没有直接连接，合上S2，接在副线圈两端的灯泡能亮吗？要求学生推测并说出推测根据。面对问题学生展开了思考、猜想、讨论，积极地表达自己的想法，课堂气氛热烈，由于学生想法并不一致，很自然产生了动手探究，一见分晓的愿望，这时让学生自己上台演示实验，实验结果引发新一轮的思考、讨论，得出变压器的可能的工作原理。

针对学生认识的误区及盲区，设计四组不同的实验，要求四组同学分组实验，并对出现的实验结果预测、分析。

第一组：交流电源、闭合铁芯（实验结果小灯泡亮，目的是让学生亲自验证变压器的工作原理）

第二组：直流电源、闭合铁芯（实验结果小灯泡不亮，目的是让学生亲自体验变压器工作需要用交流电源，进一步完善和强化对变压器工作原理的认识）

第三组：交流电源、不闭合铁芯

第四组：交流电源、闭合纸芯（第三、第四组实验实验结果小灯泡不亮，目的是让学生亲身感受到闭合铁芯的在提高变压器工作效率上的重要作用，从而提出理想变压器的概念）。

在丰富有趣的实验中，新旧知识得以重新整合，学生对变压器的工作原理的认识有了新的提高，认识更完整、更清晰、更深刻。

第四部分：变压器的工作规律

过度设问：如果在变压器的原副线圈各并联接入一个相同的小灯泡，则小灯泡的亮度会一样亮吗？对这一问题，学生根据生活中的初步知识，变压器的基本作用是变压，也能得到两灯的亮度不一样亮。

从演示实验中，学生观察到两灯亮度不一样，切实感受到变压器确实能改变电压，同时为下一个问题创设了情境，必然会引发学生思考变压器电压的变化可能与哪些因素有关？引起猜测、探究的强烈愿望，使学生思维由置疑到质疑，达到学生思维的最优化。

猜测变压器原副线圈电压大小可能与哪些因素有关时，教师可根据学生的猜测做一些简单的实验来证实他们的猜想，如我设计的一个实验：用一根一米长的有多股芯线的导线与一小灯泡相连，随着绕在铁芯上的匝数不同，小灯泡的亮度也不同，形象直观地展现了变压器原副线圈电压大小与线圈的匝数有关，学生信服。信服之余，新的问题有在脑海中孕育而生，即原副线圈电压大小与线圈的匝数有怎样的关系？为后续探究明确了目标和内容，即探究原副线圈电压与线圈匝数的关系，这样的教学过程，能够培养学生提出问题的意识和能力。

分四组探究得出电压与线圈匝数的关系。简单介绍实验器材，提出实验注意事项，要求学生自己设计实验方案、设计实验数据记录表格、分析实验数据（提示：一般数据分析可以从和、差、积、比值等几方面着眼考虑）得出实验结论，一组同学相互协作、共同完成实验探究。

让学生从自己亲手做实验得出的数据，表达本组的实验方案、数据分析方法及结论，这样不仅提高了学生的科学探究意识和能力，培养了相互合作的团队精神，享受到了成功的喜悦，增强了学习物理的兴趣，活跃了课堂气氛。

至此班级气氛异常激动，喜悦之余，话锋一转，根据学过的知识从理论上推出电压与线圈匝数的关系。在准备知识欠缺的情况下，这里需要作适当提示，即理想变压器原线圈两端的电压与原线圈产生的电动势是相等的，在此基础上学生结合已有的知识很顺利的推出了原副线圈两端电压与线圈匝数的关系，达到理论与实践的统一，为实验结论的可信度增加了筹码。

第五部分：变压器的应用与延伸

新课程标准强调从生活走向物理，从物理走向社会，把物理知识适当的引向实际应用及生活，体现学以致用、学有所用，不仅可以拓展学生的知识面、发展创造力，培养学生创新思维，而且可以让学生总结失败的原因，获得成功的享受，增加学习的兴趣并得到更好锻炼。我要求学生设计一个能用照明电给复读机供电的电源的电路。说明：复读机用6V直流电源。

物理学科本身的科研性就比较强，教师要通过教育教学活动激发学生的探究意识，课堂探究与课后探究相结合，提高学生的探究能力，使学生能适应终身学习的要求和需要，这对于以后他们从事科学研究活动非常重要。因此，要求学生课后探究变压器的电流与哪些因素有关？有怎样的关系？并理论推导。

学生在课外实验中不可能一帆风顺，教师在操作时要适当引导。但是，教师也不可包办代替，要让学生接受挫折，从中总结经验教训，不断改进实验，发挥学生的创造性，特别是为那些潜能生提供了必要的发展空间。第五部分：教学反思

这节教学设计有成功的地方，也还有值得改进的地方。成功的地方有以下几点：

1、教学思路清晰，教学知识结构“变压器的结构”、“变压器的工作原理”、“变压器的工作规律”安排合理。

2、教学方法多样，有集体教学、个别提问、小组讨论、分组实验等；教学以问题为线索，层层深入、引人入胜，有设问、创设情景引发问题，以探究为手段，设计生动有趣的实验丰富激活课堂。

3、教学特色：紧紧抓住主题、牢牢吸引学生，注重知识的温故而知新，包括提出问题能力、理论推断能力、动手探究能力、相互合作能力等多方面能力的培养，课堂和谐有序、思维活动活跃，以学生为主体，课内、课外成为一个有机的整体，目标意识强，体现新课程理念，符合新课程标准。

4、课堂亮点：将变压器变形后设计四组实验，让学生从实验中深刻体验变压器的工作原理，改变了平铺直叙的枯噪，说服力差，学生理解不透彻的弊病。

在四组实验的组织上可以改进采用分四组以竞赛的形式进行，这样能增强竞争意识、集体意识，提高参与的积极性，效果会更好。

第三篇：高中物理(人教版选修3-1)《电动势》》教学设计

高中物理（人教版选修3-1）《电动势》》教学设计

一教材分析

电动势的概念比较抽象，是教学中的一个难点。但学生对各种电源比较熟悉，所以本设计从介绍各种电源开始，明确本节课要研究电源的共同特性。通过对电路中产生持续稳定电流原因的探讨，使学生知道电源工作过程中电源内部存在非静电力的作用。在讨论非静电力做功将其他形式的能转化为电能的过程中引入电动势概念。在学习闭合电路的基础上介绍外电路和内电路、外电阻和内电阻，外电压和内电压的意义，通过演示实验让学生直观感受内电阻的存在。在闭合电路中能量转化的讨论中采用类比儿童乘坐滑梯的方法帮助学生理解。

二、教学目标

（一）知识与技能

1． 理解电动势的的概念及定义式。知道电动势是表征电源特性的物理量。2．从能量转化的角度理解电动势的物理意义。

（二）过程与方法

通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解。

（三）情感态度与价值观

了解生活中电池，感受现代科技的不断进步

三、教学重点与难点： 重点：电动势的的概念

难点：对电源内部非静电力做功的理解 四学情分析、五教学方法：实验，多媒体 六课前准备：实验教具 七课时安排：一课时 八教学过程：

（一）预习检查、总结疑惑

要点：电源、恒定电流的概念

（二）情景引入、展示目标 新课讲解-----第二节、电动势

〖问题〗1。在金属导体中电流的形成是什么？（自由电子）

2．在外电路中电流的方向？（从电源的正极流向负极）

3．电源是靠什么能力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流？ 结合课本图2-1，讲述“非静电力”，利用右图来类比，以帮助学生理解电路中的能量问题。当水由A池流入B池时，由于重力做功，水的重力势能减少，转化为其他式的能。而又由于A、B之间存在高度差，故欲使水能流回到A池，应克服重力做功，即需要提供一个外力来实现该过程。抽水机就是提供该外力的装置，使水克服重力做功，将其他形式的能转化为水的重力势能。重力做功、克服重力做功以及重力势能与其他形式的能之间的相互转化，学生易于理解和接受，在做此铺垫后，电源中的非静电力的存在及其作用也就易于理解了。

两者相比，重力相当于电场力，重力做功相当于电场力做功，重力势能相当于电势能，抽水机相当于电源。

（三）合作探究、精讲点播 1．电源（更深层的含义）

（1）电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

（2）非静电力在电源中所起的作用：是把正电荷由负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能。

【注意】在不同的电源中，是不同形式的能量转化为电能。

再与抽水机类比说明：在不同的电源中非静电力做功的本领不同---引出 2．电动势

（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。（2）定义式：E=W/q（3）单位：伏（V）

（4）物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小。电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。【注意】：① 电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关。

②电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。

3．电源（池）的几个重要参数

①电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。②内阻（r）:电源内部的电阻。

③容量：电池放电时能输出的总电荷量。其单位是：A·h，mA·h.【注意】：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。

（四）反思总结、在学习闭合电路的基础上介绍外电路和内电路、外电阻和内电阻，外电压和内电压的意义，通过演示实验让学生直观感受内电阻的存在。在闭合电路中能量转化的讨论中采用类比儿童乘坐滑梯的方法帮助学生理解。九板书设计 电动势

一、电荷定向移动的原因 1．静电力

化学作用（干电池）2．非静电力光作用（光电池）

电磁作用（发电机）

二、电动势（E）

1．表征了电源把其他能转化为电能的本领。2．大小：等于电源开路时两极间的电压。3．单位：伏特（V）

外电路—外电阻—外电压

三、闭合电路

内电路—内电阻—内电压

四、闭合电路中能量的转化 十教学反思

在学习闭合电路的基础上介绍外电路和内电路、外电阻和内电阻，外电压和内电压的意义，通过演示实验让学生直观感受内电阻的存在。在闭合电路中能量转化的讨论中采用类比儿童乘坐滑梯的方法帮助学生理解.

第四篇：高中物理选修3

高中物理选修3—1磁场 磁场·磁现象的电本质·教案

一、教学目标 1在物理知识方面要求 1了解磁现象的电本质2了解磁性材料及其应用。2通过对安培分子电流假说的讲述一方面要使学生了解科学假设的提出要有实验基础和指导思想另一方面也要使学生了解假说是科学发展的形式假说是否正确要看能否解释实验现象导出的结论是否符合实验结果。安培假说已经得到实验的证实假说上升为理论——安培分子电流理论。教学中要向学生渗透科学的研究方法。

二、教学重点 磁铁的磁场也是由运动电荷产生的。

三、教具 1演示软磁铁被磁化的实验 铁架台条形磁铁软铁棒大头针。2演示磁性材料的实验 电源通电螺线管可被轻绳吊起的小磁针塑料棒铜棒铅棒软铁棒硅钢棒扬声器磁电式仪表继电器变压器。

四、主要教学过程 一复习提问 1从上节课的学习我们知道了用几种方法可以产生磁场 回答磁铁能产生磁场电流也能产生磁场。2请学生在黑板上画出条形磁铁和通电螺线管周围的磁场。二引入新课及讲授新课 磁极和电流能够同样产生磁场通电螺线管和条形磁铁周围的磁场又是那么相似这些现象使我们想到磁极的磁场和电流的磁场是不是有相同的起源

第五篇：选修5第一章第四节教学建议

选修5 第一章 认识有机化合物

第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法 教学建议

广东实验中学 刘芙蓉

一、考试大纲要求：

1、能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。

2、了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法。

二、教材分析

三、教学目标 1.知识与技能：

（1）初步了解研究有机化合物的一般步骤；初步学会分离、提纯有机物的常规方法（蒸馏法与重结晶法）

（2）知道如何确定有机物的元素组成，学会运用最简式法和直接法确定有机物分子式，并评价方法的特点。

（3）知道现代物理方法在测定有机物的元素组成、相对分子质量和分子结构中的重要作用。2.过程与方法：

（1）通过研究有机化合物的一般步骤和方法的学习，进一步掌握学习物质及其化学性质的一般方法，提高自主学习能力。

（2）通过实验1-1，让学生掌握蒸馏的原理、装置、实验操作和适用分离的对象，培养学生的实验意识、操作技能。

（3）通过实验1-2，让学生掌握重结晶的原理、操作步骤和适用分离对象，培养学生的实验意识、操作技能。

（4）通过对李比希元素分析法的介绍，让学生掌握如何确定有机化合物实验式（最简式）。（5）通过对质谱法的介绍，让学生学会如何确定有机物的分子量。

（6）通过对红外光谱和核磁共振氢谱的介绍，让学生学会如何初步确定有机物的结构。3.情感态度与价值观：

（1）从科学家探索组成的过程，体验科学探究的艰辛和喜悦，养成良好的科学态度和形成正确的价值观。

（2）感受现代物理学及计算机技术对有机化学发展的推动作用，体验严谨、求实的有机化合物研究过程。

（3）体会逻辑严谨的思维美、解题的格式美。

四、教学重难点： 教学重点：

① 蒸馏、重结晶等分离提纯有机物的实验操作。② 通过具体实例了解某些物理方法如何确定有机化合物的相对分子质量和分子结构。③ 确定有机化合物实验式、相对分子质量、分子式的有关计算

教学难点：确定有机物相对分子质量和鉴定有机物分子结构的物理方法的介绍

五、教学过程 建议课时：4课时

第1课时：有机物分离提纯方法的介绍（蒸馏、重结晶、萃取）第2课时：学生实验：蒸馏和重结晶操作 第3课时：李比希元素分析法与计算

第4课时：相对分子质量的测定和结构的确定

本节教材为课程标准新增的章节，内容全新。教师要注意领会教材的编写思路和逻辑。首先介绍人们研究有机化合物的一般步骤和方法，使学习者有个总体的认识；然后再分步按顺序介绍具体的研究内容和研究方法；从介绍元素分析开始以未知物A(乙醇)为例介绍运用化学和物理方法确定有机物结构的一般步骤：有机物最简式→相对分子质量→官能团→分子结构。整体逻辑结构如下图：

1、充分利用化学史，从中体验科学方法与学科思想。

教学时可以适当引入有机化学发展简史（山东与江苏的版本都有这方面的内容）来展现人类认识、使用和合成有机物的过程，引出研究有机化合物的一般步骤，并为后面介绍用物理方法鉴定分子的结构作铺垫。

2、充分做好教师演示实验、学生实验、探究实验，分析实验要点，养成严谨求实的实验态度，学会基本实验操作方法。学生进行分组实验，进行蒸馏、重结晶实验。将粉笔层析可随堂进行，增强兴趣。

分离、提纯的实验在操作前要做好实验前的准备工作，必须培养学生做实验预习的习惯（填写实验报告），明确实验目的、原理和操作关键等。教学时，教师应介绍分离和提纯的区别，并在实验关键操作上提出思考题（如重结晶中为什么要趁热过滤，如何趁热过滤等），引导学生带着问题实验、观察和思考，发现异常现象，组织学生进行讨论和原因分析。课后还可以把分离和提纯的几个操作：过滤、萃取、分液、蒸馏和重结晶进行比较，区别这些操作的原理、适用范围、注意事项等。

3、利用网络资料、图片、视频资料使学生对现代实验技术仪器有所了解

对于质谱、红外光谱和核磁共振氢谱等物理分析方法的教学，只需要学生了解，不要深究其原理。在教学中可充分利用教材的图文对学生进行阅读训练，教会学生如何读图、提取所需信息，明确每种图谱能解决什么问题。也可以事先由学生收集有关这些物理分析方法的电子资料（图片或视频录像等），在课堂上利用多媒体进行简单的介绍。其中核磁共振氢谱在后续“烃的含氧衍生物”一章中多次出现，也是学生解题时判断同分异构体、确定有机物结构的一个重要依据，教学时可以多举两个例子让学生在理解的基础上加以应用。

4、讲解依据元素组成确定分子式的方法，要求计算思路清楚、书写规范

对于燃烧法确定元素的实验式的计算，建议增加一课时专门讲有机物相对分子质量和分子式的计算，弥补新教材对计算的削弱，加强训练以减少学生对计算题的畏惧心理。

5、加强小组合作学习，充分讨论

对于老师演示实验或学生实验，建议组织小组讨论，对于实验要点、注意事项充分讨论，得出结论。对于现代技术，建议学生课下上网查资料，有所了解交流。组织学生阅读教材，交流讨论，增强学生学习的主动性。

第一、二课时：

［引入］世界上每天都在合成很多新的有机物，科学家是如何研究这些新合成的有机物呢？我们也可能是未来的科学家。你们不想知道吗？引入这一节的教学内容：研究有机物的一般步骤和方法。

［板书］第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法

［讲解］从天然资源中提取有机物成分，首先得到的是含有有机物的粗品。在工厂生产、实验室合成的有机化合物也不可能直接得到纯净物，得到的往往是混有未参加反应的原料，或反应副产物等的粗品。因此，必须经过分离、提纯才能得到纯品。如果要鉴定和研究未知有机物的结构与性质，必须得到更纯净的有机物。下面是研究有机化合物一般要经过的几个基本步骤：书P17 图片

［讲解］首先我们结合高一所学的知识了学习第一步——分离和提纯。［思考与交流］分离、提纯物质的总的原则是什么？ 1.不引入新杂质;2.不减少提纯物质的量;3.效果相同的情况下可用物理方法的不用化学方法;4.可用低反应条件的不用高反应条件

一、分离、提纯

［提问］提纯混有杂质的有机物的方法很多，请同学们回忆一下我们已经学过的物理方法，能否用在有机物的分离提纯。

1、蒸馏

［学生活动］

1、蒸馏的分离物质的原理

2、搭建蒸馏装置，并说明仪器名称

3、说明操作步骤

4、小结蒸馏操作的注意事项：

（1）注意仪器组装的顺序：“先下后上，由左至右”；（2）不得直接加热蒸馏烧瓶，需垫石棉网；

（3）蒸馏烧瓶盛装的液体，最多不超过容积的1/3；不得将全部溶液蒸干；（4）需使用沸石（防止暴沸）；

（5）冷凝水水流方向应与蒸汽流方向相反（逆流：下进上出）；

（6）温度计水银球位置应与蒸馏烧瓶支管口齐平，以测量馏出蒸气的温度；

[演示实验1-1] 含有杂质的工业乙醇的蒸馏（有条件也可以分组实验，这样可能会要增加课时，或者两个实验一起到实验室用1课时完成。）

2、重结晶

［学生活动］学生按照书本上的步骤完成实验1-2，并思考下列的问题 ［思考］

1、苯甲酸溶解度随温度变化的趋势

2、杂质溶解度随温度变化的趋势

3、实验操作中“全溶后再加少量蒸馏水”的目的4、实验操作中“趁热过滤”的目的 ［分析问题］

3、萃取、分液

［学生活动］

1、萃取用于分离物质的原理

2、主要使用仪器名称，并说明该仪器使用注意事项

3、说明操作步骤

4、小结萃取操作的注意事项：

（1）检查分液漏斗的瓶塞和旋塞是否严密。

（2）萃取常在分液漏斗中进行，分液是萃取操作的一个步骤，必须经过充分振荡后再静置分层。

（3）分液时，打开分液漏斗的活塞，将下层液体从漏斗颈放出，当下层液体刚好放完时，要立即关闭活塞，上层液体从上口倒出。

说明：对于学生已经学过的蒸馏和萃取分液操作以学生自主回忆学习为主，重点介绍重结晶操作，但不宜在第一次接触时就将重结晶的蒸发结晶、冷却结晶、重结晶的都介绍并分析异同。学生阅读［科学视野］结合生物课学习过的叶绿素的纸层析法。也可以现场演示一次。

第三课时

［讲解］研究有机物的第二步就是研究它的元素组成和含量，讲到这个问题就不得不提到一位科学家——李比希。

[展示图片]展示李比希当时的元素分析仪，现代的元素分析仪，李比希元素分析仪的内部结构示意图。

［解析］元素定量发展，李的分析由定性向比希元素分析法的原理：有机物的元素定量分析最早是由德国人李比希提出的。他用CuO作氧化剂将仅含C、H、O元素的有机物氧化，产生的H20用无水CaCl2吸收，CO2用KOH浓溶液吸收。分别称出吸收前后吸收剂的质量，计算出碳、氢原子在分子中的含量，剩余的就是氧原子的含量。［学生活动］

（1）氧化铜的作用主要是 确保碳元素均被氧化成二氧化碳；

（2）有人提出用CaCl2或浓硫酸替代Mg（ClO4）2，请说明替代Mg（ClO4）2物质的基本条件 只吸收水，不吸收二氧化碳只吸收水

（3）氧气的作用主要是 氧化样品；将产物全部排入吸收装置

（4）为了提高实验的准确性，此装置还需要完善，请指出需要完善的地方末端再连接盛有碱石灰的U型管

［例题］讲解，注意解题格式的要求，并说明解出来的是组成分子的各原子的最简单整数比。称为实验式。

练习1：3.26 g样品燃烧后，得到4.74 g CO2和1.92 g H2O，试确定该样品的实验式。

w(O)=100%－（39.6%＋6.53%）＝53.87% 然后求出原子数目比：

N(C)∶N(H)∶N(O)＝1∶1.98∶1.02≈1∶2∶1

这个样品的实验式为CH2O。

第四课时：

［讲解］上节课我们已经知道如何测出有机物的实验式，从实验式到化学式还有一步之遥，还缺少一个物理量，是什么？

［学生活动］有机物的分子量或摩尔质量

［讲解］我们现代化学只需要一个仪器就可以完成这个工作——质谱仪，同时展示质谱仪的图片。（但不具体介绍质谱仪的工作原理。）

我们只关注图谱上最右边的谱线对应的数值，这个数值=该有机物的相对分子量

图1-15的图谱就是我们例题中实验式为C2H6O1有机物的质谱图，请同学们通过计算给出这个有机物的分子式。

［学生活动］从图谱上读出相对分子量为46，所以有机物的分子式为C2H6O1。［提问］请同学写出符合分子式C2H6O1的有机物的结构式 ［学生活动］写出结构简式

［讲解］究竟它是二甲醚还是乙醇？我们只有通过鉴定分子结构才能确定。再给大家介绍两种关于结构确定的实验方法：红外线光谱和核磁共振氢谱。

［讲解］红外光谱的吸收峰可以帮助我们辅助判断有机物中的官能团，图1-17图谱就是我们例题中化学式为C2H6O1有机物的红外光谱图，请同学们判断有机物中可能含有的官能团。［学生活动］根据图谱中的信息，O-H的出现，预测有羟基。

［讲解］红外光谱只能用于辅助判断，有机物的结构还需要进一步确定，这需要我们使用核磁共振氢谱。请大家阅读书本P22核磁共振氢谱第一段文字，思考下列问题。［思考］

1、由核磁共振氢谱上的吸收峰的数目可得到什么信息

2、吸收峰的面积比有什么意义

3、若例题中的有机物的核磁共振氢谱为图1-19，则有机物是谁？

反之若该有机物的核磁共振氢谱为图1-20，有机物又是谁？ ［学生活动］

1、由核磁共振氢谱上的吸收峰的数目可知有机物中不同化学环境的氢原子的种类

2、吸收峰的面积比=不同种类的氢原子的个数比

3、若例题中的有机物的核磁共振氢谱为图1-19，则有机物是乙醇

反之若该有机物的核磁共振氢谱为图1-20，有机物是二甲醚 ［练习］

1、下列有机物中有几种化学环境不同的氢原子及个数比？

（1）

（3）

2、已知某有机物的核磁共振谱图如下所示，符合下图的物质是

A、CH3CH2CH2CH

3B、甲苯

C、CH3CH2 CH2OH

D、CH3CH2OH

3、化合物A、B的分子式都为C2H4Br2。A的1H—NMR谱上只有一个峰，则A的结构简式为

。B的1H—NMR谱上有2个峰，强度比为

。B的结构简式为。

4、分子式为C3H6O2的有机物，若在1H-NMR谱上观察到氢原子峰的强度为3:3，则结构简式可能为____________ , 若给出峰的强度为3:2:1，则可能为______________(至少写出一种)

3、（2）