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文檔簡介

1、第二節 來自石油和煤的兩種根本化工原料第1課時知識與技能:1.探究乙烯分子的組成、結構式;掌握乙烯的典型化學性質,掌握加成反響。2.了解乙烯的制備和收集方法。過程與方法:從實驗現象到乙烯結構的推理,使學生體會科學研究的方法;結合乙烯實驗室制法條件的選擇控制,使學生領悟到科學的實驗方法。情感態度與價值觀:1.通過對乙烯分子結構的推理過程,使學生從中體會到嚴謹求實的科學態度;2.結合乙烯實驗室制法條件的選擇控制,使學生領悟到化學現象與化學本質的辯證認識;教學重點、難點:乙烯的化學性質和加成反響教學方法:實驗探究、設疑啟發、比照歸納等。教具準備: 多多媒體、兩試管乙烯氣體、石蠟油、試管、水槽、碎瓷片

2、、石棉網、酒精燈、鐵架臺、品紅試液、kmno4溶液、溴水。教學過程多媒體:第二節來自石油和煤的兩種根本化工原料乙烯我們常說煤是工業的糧食,石油是現在工業的血液,從煤和石油不僅可以得到多種常用燃料,而且可以從中獲取大量的根本化工原料。乙烯就是一種最重要的石油化工產品,也是重要的石油化工原料。多媒體:衡量一個國家化工產業開展水平的標志是什么乙烯的產量師:乙烯在化學工業上有哪些重要的用途呢多媒體:乙烯的用途圖片【探究實驗】:按照教材p59圖36完成石蠟油的分解實驗觀察有氣體產生, 將產生的氣體通入溴的四氯化碳溶液、高錳酸鉀溶液觀察現象。用排水法收集一試管氣體并點燃,觀察氣體的燃燒情況。學生討論交流,

3、并把討論的結果填入表中實驗現象結論通入kmno4(h+)溶液褪色乙烯可被kmno4氧化通入br2水溶液褪色乙烯可與溴水中的br2反響點燃火焰明亮,有黑煙乙烯中的c含量較高乙烯的分子組成與結構上,比乙烷少兩個氫原子,其分子式為:c2h4師:根據乙烯的分子式和碳原子的成鍵特點,比照乙烷的分子結構,請同學們推斷乙烯的分子結構,寫出電子式、結構式和結構簡式。(請一名同學到黑板上寫出乙烯分子的結構式和結構簡式)解析,訂正,總結多媒體:展示乙烯分子的球棍模型與比例模型 板書一、乙烯的分子組成與結構分子式:c2h4 電子式: 結構式: 結構簡式:ch2 = ch2師:乙烯分子中的兩個c原子和四個氫原子處于同

4、一平面,屬于平面四邊形結構。下面請比照乙烷和乙烯分子中鍵的參數,你能得到什么結論多媒體:學生閱表,思考討論二者結構的差異乙烷c2h6乙烯c2h4鍵 長10-10米1.541.33鍵 能kj/mol348615鍵 角109º28120º動畫:動畫演示、板書乙烯分子的空間構型平面結構,所有六個原子位于同一平面內。乙烯分子在結構上最大的特點就是含有一個碳碳雙鍵,是不飽和烴。乙烯分子的這種不飽和性使得其化學性質非常活潑,可以發生很多化學反響。板書二、乙烯的性質:試從剛剛的實驗解析,能總結出乙烯具有怎樣的物理性質嗎色、態、味、密度、水溶性等物理性質:無色稍有氣味的氣體,比空氣輕,難溶

5、于水。化學性質:1:氧化反響生:練習 pdcl2-cucl2作催化劑2使高錳酸鉀溶液褪色酸化目的是增強氧化性,因生成高錳酸2加成反響:多媒體動畫:乙烯與溴水反響的機理動畫展示化學鍵的斷裂方式師:根據以上乙烯可使溴水褪色的反響現象和實驗動畫模擬,您能否解析反響的機理呢生 : 1,2-二溴乙烷乙烯分子里的雙鍵里的一個鍵易于斷裂,兩個溴原子分別加在兩個價鍵不飽和的碳原子上,生成了二溴乙烷。此反響也可區別甲烷和乙烯這樣的反響就是加成反響。您能否由這兩個例子用自己的語言總結出加成反響的定義呢生:加成反響就是有機物分子里不飽和的碳原子跟其它原子或原子團直接結合生成別的物質的反響。多媒體:學生練習完成以下反

6、響的化學方程式.乙烯與氫氣反響; . 乙烯與氯氣反響.乙烯與氯化氫反響 乙烯與水在加壓、加熱和催化劑條件下反響動畫:師:聚乙烯是一種重要的塑料,如食品袋。生成聚乙烯的這種反響我們稱為聚合反響。另外注意由于n的值可能不同,導致聚合物我們認為是混合物。3:聚合反響:由分子量小的化合物單體生成分子量很大的化合物高分子化合物的反響叫聚合反響。聚合反響中,又分為加聚反響和縮聚反響。由不飽和的單體分子相互加成且不析出小分子的反響,叫加聚反響;單體間相互反響而生成高分子,同時還生成小分子如水、氨、氯化氫等的反響叫縮聚反響。乙烯可發生加聚反響:【拓展】:聚合反響中的單體、鏈節和聚合度 單體 鏈節 聚合度ch4

7、ch2=ch2通常情況下,不與強酸、強堿、強氧化劑反響,性質穩定。c=c雙鍵中有一根鍵易斷裂,性質較活潑氧化反響:不能使高錳酸鉀溶液褪色能燃燒能使高錳酸鉀溶液褪色能燃燒特征反響:取代反響加加成反響分解反響:聚合反響:認識了乙烯的典型化學性質,乙烯有什么用途呢閱讀教材p61第一節三、乙烯的用途:制取酒精、橡膠、塑料等,并能作為植物生長調解劑和水果的催熟劑等。【例題剖析】例1四氯乙烯對環境有一定的危害,干洗衣服的干洗劑主要成分是四氯乙烯;家用不粘鍋內側涂覆物質的主要成分是聚四氟乙烯。以下關于四氯乙烯和聚四氟乙烯的表達中正確的選項是 a. 它們都屬于純潔物b. 它們都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色c. 它

8、們的分子中都不含氫原子d. 它們都可由乙烯只發生加成反響得到例210毫升某氣態烴在80毫升氧氣中完全燃燒后,恢復到原來狀況1.01×105pa , 270c時,測得氣體體積為70毫升,求此烴可能的分子式。【規律總結】差量法是根據物質變化前后某種量發生變化的化學方程式或關系式,找出所謂“理論差量,這個差量可以是質量差、氣態物質的體積差、壓強差,也可以是物質的量之差、反響過程中的熱量差等。該法適用于解答混合物間的反響,且反響前后存在上述差量的反響體系例3實驗室常用ch3ch2oh和濃硫酸共熱到170制備ch2=ch2,同時得到h2o,制取乙烯的反響常因溫度過高而使乙醇和濃硫酸反響生成少量

9、的二氧化硫,有人設計以下實驗確認上述混合氣體中有乙烯和二氧化硫。a:品紅溶液,b:naoh溶液,c:濃硫酸,d:酸性高錳酸鉀溶液。試答復以下問題:圖311圖31中裝置可盛放的試劑是:,。將有關試劑的序號填入空格內2能說明so2存在的現象是。3使用裝置的目的是。4使用裝置的目的是。5確證乙烯存在的現象是。課堂小結 本節課我們了解了乙烯的結構和化學性質:氧化反響、加成反響等,要掌握官能團對性質的重要影響,領會加成反響的機理。布置作業:p65 t1、t7【板書設計】【活動與探究】1.水果催熟實驗也可以設計成如下實驗條件控制的系列實驗:實驗:集氣瓶中放青色、未熟的水果蔬菜,在空氣中蓋上玻璃片;實驗:集

10、氣瓶中放青色、未熟的水果蔬菜,通入一定量的乙烯;實驗:集氣瓶中放青色、未熟的水果蔬菜,瓶底放少量kmno4固體,通入一定量的乙烯;在實驗中,讓學生總結實驗的設計方案,使學生在知識學習的過程中,更關注過程與方法的形成與訓練,從而歸納出乙烯的主要性質,。第二節 來自石油的兩種有機物第2課時三維目標知識與技能:1.了解苯的組成和結構特征,理解苯環的結構特征。2.掌握苯的典型化學性質。過程與方法:1.提高根據有機物性質推測結構的能力。2.掌握研究苯環性質的方法。教學重點:苯的主要化學性質教學難點:苯的分子結構教具準備:投影儀、試管假設干、苯分子的比例模型;苯、甲苯、二甲苯、酸性kmno4溶液、溴水、冰

11、塊、乒乓球碎片、蒸餾水等。教學過程:新課導入【多多媒體:創設問題情境】 19世紀初,英國等歐洲國家城市照明已普遍使用煤氣,使煤炭工業得到了很大的開展。1 生產煤氣剩余一種油狀、臭味、粘稠的液體卻長期無人問津。2 1825年英國科學家法拉第從這種油狀液體中別離出一種新的碳氫化合物。3 法國化學家日拉爾確定了這種碳氫化合物的相對分子質量為78,分子式為c6h6,叫作苯。但苯分子結構是十九世紀化學一大之迷。一、苯的分子結構【探究問題1】 假設苯分子為鏈狀結構,試根據苯的分子式寫出其二種可能的結構提示:從c6h6與c6的烷烴比較苯的不飽和程度生:練習書寫板演【探究問題2】 假設苯分子為上述結構之一,那

12、么其應具有什么重要化學性質可設計怎樣的實驗來證明【學生討論設計實驗方案】 能否可使溴水褪色發生加成反響 能否可使酸性高錳鉀溶液褪色發生氧化反響 【動手實驗】學生完成討論設計實驗方案【結論】苯不能使酸性高錳鉀溶液褪色,也不能使溴水褪色。師:這說明什么問題呢生:可能在苯的分子結構中沒有不飽和鍵。探究問題3 通過上面實驗我們否認了苯的鏈狀結構。假設苯分子為多環的結構,試畫出可能的結構生:練習討論苯的可能分子結構多媒體:展示常見的結構探究問題4但上這些結構又一次被實驗推翻了,苯分子結構成為十九世紀是個很大的化學之謎。直到1865年德國化學家凱庫勒在睡夢中終于發現了苯的結構。 多媒體:簡介凱庫勒的生平和

13、主要成就。 【閱讀材料】凱庫勒是德國化學家。19世紀中期,隨著石油、煉焦工業的迅速開展,有一種叫做“苯的有機物的結構成了許多化學家面臨的一個新的難題,凱庫勒就是其中的化學家之一。為了探求謎底,他每天只睡三四個小時,工作起來就忘記了休息,黑板、地板、筆記本,甚至是墻壁上,到處都是他寫下的化學結構式,但一直沒有什么結果。一天,困頓至極的凱庫勒,恍惚見到一條首尾相銜的蛇在眼前飛舞,心神領會中一下悟到了苯的結構式。他事后表達了這段夢境:“事情進行得不順利,我的心想著別的事了。我把坐椅轉向爐邊,進入半睡眠狀態。原子在我眼前飛動:長長的隊伍,變化多姿,靠近了,連接起來了,一個個扭動著回轉著,像蛇一樣。看,

14、那是什么一條蛇咬住了自己的尾巴,在我眼前旋轉。我如從電掣中驚醒。那晚我為這個假說的結果工作了一整夜。在德國化學會成立25周年慶祝大會上,凱庫勒報告了自己發現的經過,開玩笑地對人們說:“先生們,讓我們學會做夢吧!長時間的準備,嚴密的邏輯思考,山窮水復疑無路時,夢寐以求的結果戲劇性地得到了突破。所謂積之于平時,得之于頃刻,正是靈感對艱苦勞動的一種獎賞。師:凱庫勒發現苯分子有環狀結構的經過,帶有傳奇般的色彩,據凱庫勒本人介紹,那是他在夢中發現的。應該指出,凱庫勒能夠從夢中得到啟發,成功地提出重要的結構學說,并不是偶然的,這與他本人具有廣博而精深的化學知識、勤奮鉆研的品質和執著追求的科學態度分不開的。

15、師:多媒體凱庫勒苯環結構的有關觀點:1 6個碳原子構成平面六邊形環;2 每個碳原子均連接一個氫原子;3 環內碳碳單雙鍵交替。試根據凱庫勒的觀點畫出苯分子的結構示意圖。【學生試寫教師修正】多多媒體 有人還用蛇環和猴環形象化地表示苯分子的結構: 推舉問題5 用現代苯分子的結構觀點看凱庫勒的苯分子結構有無缺限按照凱庫勒單雙鍵交替的苯分子環狀結構,苯環上的二取代物應該有幾種如二鹵代物啟發討論多媒體解析 但實驗證明苯分子的二元取代物只有三種,其中和是等同的。由此說明苯分子中不存在單雙鍵交替的結構。進一步研究說明苯分子具有如下結構特點:1 具有平面正六邊形結構,所有原子均在同一平面上;2 所有鍵角為120

16、°;3 碳碳鍵鍵長為1.40×10-10m介于c-c鍵1.54×10-10m和c=c鍵1.33×10-10m之間。師:苯分子的環狀結構中所有的碳碳鍵等同,且介于單雙鍵之間,因此苯分子確實切結構應為: , 教師演示1 苯分子結構的三維動畫。2 展示苯分子的比例模型和球棍模型。為了紀念凱庫勒對苯分子結構的巨大奉獻,現在一般仍可用凱庫勒結構式表示。實物展示裝在無色試劑瓶中的苯二、苯的物理性質觀察后歸納苯的物理性質無色、有特殊氣味的液體,比水輕d=0.87g/cm3,不溶于水,沸點80.1,熔點5.5。板書三:苯的化學性質和用途:師:根據化學式,苯的結構嚴重不飽

17、和 你推測苯是不是不飽和烴呢為什么 師:以前學習的飽和烷烴可以發生取代反響等;烯烴可以發生加成反響等,那么苯有什么樣的化學性質呢生:苯分子的環狀結構使得環上的氫原子能否容易被其他原子或原子團所取代,會不會具有了和烷烴、烯烴相似的重要性質,發生取代反響、加成反響呢【實驗模擬】苯和液溴的反響師:板書1.取代反響1苯跟鹵素的反響:反響物:苯和液溴(不能用溴水)反響條件:催化劑、溫度(該反響是放熱反響,常溫下即可進行)。師:結合實驗,能否寫出反響的化學方程式呢生:思考練習板演br + br2 + hbr師:這個反響稱為苯的鹵代反響師:(說明)在苯與溴的取代反響中,影響反響發生的主要因素有溴應為純的液態

18、溴,溴水不反響;要用催化劑。另外苯分子中的六個氫原子是等同的,在上述條件下,一般是苯分子中的一個氫原子被取代。在催化劑存在時,苯也可以與其他鹵素發生取代反響。師:在觀察實驗模擬時引導學生思考這個實驗的幾點本卷須知:長導管的作用;冷凝、回流導管末端不能插入液面以下的原因;溴化氫易溶于水,防止倒吸導管附近形成白霧的原因;溴化氫結合了空氣中的水分,生成氫溴酸小液滴溴苯是密度比水大的無色液體,由于溶解了溴而顯褐色。師:設疑溴苯是不溶于水、密度比水大的無色油狀液體,溴苯中溶解了溴時顯褐色,那么如何除去溴苯中溶解的溴生:用naoh溶液洗滌,然后用分液漏斗分液,下層液為較純的溴苯,上層液為naoh吸收了溴的

19、混合液。師:設疑如果往反響后的錐形瓶中參加硝酸銀溶液,會有何現象呢生:產生淡黃色沉淀。因為有溴化銀生成。師:下面再看另外一個實驗模擬動畫。【實驗模擬】苯和濃hno3與濃h2so4的反響師:2苯的硝化反響:師:在觀察實驗模擬時引導學生思考這個實驗的幾點本卷須知: 藥品取用順序:hno3h2so4苯 參加苯后不斷搖動的原因;苯應等到濃硝酸與濃硫酸混合液冷卻后再逐滴參加,以防濃硫酸濺出,且可以防止副反響發生 為什么用水浴加熱 a、苯易揮發、硝酸易分解;b、容易控制溫度在55-60,而且在70-80時易生成苯磺酸。生:練習、寫出化學反響方程式 no2 +ho-no2 + h2o師:no2、no、no2

20、有何區別啟發引導學生討論三種結構的異同點生:討論后請代表答復:no2是一種具體的物質,可以獨立存在;no是亞硝酸根原子團,帶一個負電荷;no2是一個中性的原子團,不帶電,但不能獨立存在。師:由于苯分子中的氫原子被硝基取代,所以稱為硝化反響,當然在上述條件下,硝基也只取代苯分子中的一個氫原子,硝化反響符合取代反響的定義,因而也屬于取代反響。【板書】2.加成反響:苯與氫氣的作用:多媒體苯和氫氣的加成反響原理模擬學生看化學鍵的斷裂方式反響物:苯和氫氣反響條件:催化劑鎳、溫度180250反響產物:環己烷(c6h12)師:從結構上不難看出,環己烷像烷烴一樣飽和,故其化學性質與烷烴相似。【知識拓展】 2苯與氯氣作用: +3cl2c6h6cl6 (六六六)板書3.苯的氧化反響苯燃燒化學方程式,并由一名學生上前板演:2c6h6+15o212co2+6h2o。我們可以這樣來歸納苯的化學性質:易燃燒,但其他氧化反響一般不能發生;易取代、難加成。常用的氧化劑如kmno4、k2cr2o7+h2so4、稀硝酸等都不能使苯氧化、這說明苯環是相當穩定的。設疑苯有哪些重

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