選修化學(上) -有機化學 - 碳氫化合物(烷、烯、炔及芳香族

姓名系級	孟慶璿 化學科 化工四
科目	選修化學(上) -有機化學 - 碳氫化合物(烷、烯、炔及芳香族
一、教學理念與目的
教學對象	普通高中三年級
教學主題與概念	在基礎化學中，以提及有機化物之分類方法及命名方法，在高三的選修化學，將重點著重於不同種類化合物之來源、製備方法、特性及相關反應式。然而，課本所提供的內容過於龐大，對於學生記憶及理解皆為很大的負擔，本教案以心智圖繪圖軟體Xmind，協助學生歸納亂中有序的有機化學觀念，並以電子白板或手繪版，以動態方式呈現有機化學上的反應機構，讓學生能夠以理解反應機制來聊解反應原理，而非單純背誦反應方程式。
教材資源	配備手繪版的電腦一台，投影機
教學理念闡述	本課程之內容範圍為有機化學中的基礎，但也是反應式最多，內容最廣的一個部分，將原本各自獨立的三個章節一併授課，讓學生了解三種不同化合物間的相似處，比較化合物間的差異，讓學生了解不同化合物的特性，從基本概念出發，使學生能夠舉一反三，利用所學概念便能推測出反應方程式。 心智圖軟體Xmind： 利用Xmind強化學生對有機化學架構的理解 手繪板：讓學生更容易了解反應機制，利於學生記憶反應方程式。
教學目標	1.     了解碳氫化合物的特性 2.     學習不同種類碳氫化合物的製備過程 3.     學習利用化合物特性，推測可能發生的反應方程式，並能夠解釋方程式發生的原因。
二、教學環境與流程之設計
教學環境與設備	1.      老師配備一台電腦、手繪板或電子白板和投影片及投影幕
教學準備	確認手繪板使用方式及設備是否正常
教學流程	本教案教學節數為1堂課(50分鐘)            一、教學方式        1.投影片講授  2. Xmind心智圖講義(如圖一) 3.手繪板講授 4.學生利用Socrative及時回報學習狀況 5.學生完成指定作業 二、教學步驟: A、介紹碳氫化合物    1.以投影片複習有機化合物的分類，並告知學生本章節的學習重點    2.介紹碳氫化合物的分類，並發下心智圖講義，讓學生初步了解本章節玉教授的重點       B、烷類 1.      首先介紹烷類的特性，和其他相同分子量之化合物相比，有很低的熔沸點、不具有極性難溶於水且化性穩定。 2.      介紹烷類製備方法，和分餾時的特性，利用蒸餾塔分餾 3.      介紹4種烷類相關反應(1)取代(2)燃燒(3)熱裂解(4)脫氫，講解反應的原理並以手繪板示範反應機制，詳述反應機制形成的原因，使學生理解為何會產生這些反應，以取代反應為例(如圖二) 利用反應動態讓學生更容易理解反應的原理 4.      學生在做筆記時，將反應方程式及其他原理敘述抄寫於心智圖上 5.      利用Socrative確認學生學習結果 C、烯炔類 1.      首先介紹烯、炔類的特性，和其他相同分子量之化合物相比，有較低的熔沸點、極性非常小且難溶於水，具有複鍵，因此有較高的反應性。 2.      介紹烯、炔類製備方法，烯類以輕油裂解(工廠法)或乙醇脫水(實驗室法)，烯類則是以電石加水製備。 3.      介紹烯類和炔類的相關反應，講解反應的原理並以手繪板示範反應機制，詳述反應機制形成的原因，使學生理解為何會產生這些反應 利用反應動態讓學生更容易理解反應的原理，並且和烷類部分做對照，讓學生尋找反應的關聯性。 4.      學生在做筆記時，將反應方程式及其他原理敘述抄寫於心智圖上 5.      利用Socrative確認學生學習結果 D、芳香族 1.      首先介紹芳香族的特性，芳香族皆有苯環，以1.5鍵形成環狀共振結構，因此特別穩定，共振結構反應性低。 2.      介紹苯的製備方法，煤搭分餾。 3.      介紹芳香族相關反應，(1)鹵化(2)硝化(3)磺化(4)烷機化，講解反應的原理並以手繪板示範反應機制，詳述反應機制形成的原因，使學生理解為何會產生這些反應，同時，強調這四種反應機制的相似性 4.      學生在做筆記時，將反應方程式及其他原理敘述抄寫於心智圖上 5.      利用Socrative確認學生學習結果
三、教學檢測與評量
評量方式	1.             1.完成心智圖 2.             2.課後回家作業學習單

圖一、課程內容心智圖

圖二、取代反應反應機制模擬(截圖)

基礎化學(一) - 酸鹼反應

教學理念與目的

教學對象:

高中一年級，對化學反應及化學計量已有初步認識的學生

教學主題與概念:

1.      阿瑞尼斯酸鹼學說的定義

2.      水的解離和pH值

3.      酸和鹼的中和反應

4.      酸鹼指示劑

教材資源

1.課堂學習單

2. PhEt應用軟體，強化學生學習

3. Socrative，即時了解學生學習狀況

教學理念闡述

        酸鹼反應是基礎化學中，和生活最有關聯的一個章節，也是所有高中提及的化學反應中，概念最單純的主題，然而，在進入酸鹼反應此章節前，學生從未對任何化學反應，有過如此深入的了解。酸鹼反應這個章節，可以說是高中化學展現出不同於國中理化之深度與廣度的起點，學生若能貫通酸鹼反應的概念，便可以體會到高中化學的架構模式，和學習高中化學的邏輯與方法，對於日後學習其他種類的化學反應，有很大的幫助。本教案以PhEt提供的酸鹼溶液模擬軟體，讓學生能夠將酸鹼反應的過程圖像化，方便學生理解酸鹼反應的定義與概念，同時，藉由操作PhEt，模擬化學實驗，讓酸鹼反應的概念能夠和文字上的定義產生連結。

教學目標

1. 了解阿瑞尼斯酸鹼學說，解離出氫離子為酸，解離出氫氧根離子為鹼。

2. 了解Kw值的意義，水的自身解離對pH值的影響

3. 用pH值判斷酸鹼值的強弱，了解其定義並學習計算pH值

教學環境與流程設計

教學環境與設備需求

1. 教師設備：教師電腦、投影機、投影幕 

2. 學生設備：每人一台電腦

教學準備

確認教室電腦可以上網、每台電腦有安裝JAVA可操作PhEt軟體、投影機可以正常播放。

教學流程

本教案教學節數為1堂課（50分鐘）

一、教學方式：

        1.投影片／影片講授 　2.學生操作PhEt軟體　 3.學生完成指定作業

二、教學步驟：

A、介紹阿瑞尼士酸鹼學說

   1.播放投影片，問學生生活中有哪些常見的酸性(鹼性)物質?

   2.問學生是否想過造成酸性、鹼性差異的原因，之後讓學生操作軟體，比較軟體中不同溶液的差異。

   3.學生會發現，酸性物值紅色顆粒多藍色少，鹼性則相反，學生皆能接受此概念後，講解阿瑞尼士酸鹼學說，在水中可以產生氫離子(H+)為酸，在水中可以產生氫氧離子(OH-)為鹼。

   4.以化學式示範概念，寫出幾個化合物讓學生判斷其酸鹼性

5.以Socrative即時確認學生節是否完全理解此章節觀念。

B、水的自身解離

1.告訴學生，水為若電解質，會自身解離成氫離子及氫氧根離子

2.讓學生操作PhEt，引導學生發現氫離子及氫氧根離子濃度成績恆為定值

3.告訴學生該訂值為Kw值，教導Kw值的概念，及其原理，利用圖表做示範，解式Kw和pH值之間的關係，以及溫度間的關係。

4.以Socrative即時確認學生節是否完全理解此章節觀念。

C、pH值

   １.介紹pH值為判斷酸鹼程度的指標

   ２.讓學生操做軟體，藉由調整pH值大小，以及改變不同的溶液，觀察pH值濃度間的關係，老師列出不同的pH值，讓學生回答相對應的氫離子和氫氧離子濃度。

   ３. 5.以Socrative即時確認學生節是否完全理解此章節觀念。

D、酸鹼指示劑

        1.介紹測量pH值的方法，並介紹酸鹼指示劑

        2.講解酸鹼指示劑的原理，及其應用方法

        3. 以Socrative即時確認學生節是否完全理解此章節觀念。

評量方式

1. 課堂即時評量

2. 課後學習單