第一篇:煤和石油 (二) -化学教案
教学目的
知识:使学生了解“煤是工业的粮食”,“石油是工业的血液”。对煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料有大致印象。能力:培养学生自学能力。
思想教育:教育学生节约能源并为开发新能源而努力学习。重点难点
煤和石油是重要的能源和化工原料。教学方法
自学、讨论、归纳相结合。教学用具 药品:石油。
其它:投影仪,投影片。
教学过程
附1:课堂练习一
1.煤和石油一定含有的主要元素是
A.碳
B.氢
C.氧
D.硫
2.下列物质属于化合物的是
A.甲烷
B.煤
C.石油
D.乙醇
3.下列物质中不具有固定沸点的是
A.液态氧
B.干冰
C.石油
D.酒精
4.下列各组物质,元素组成相同的是
]
]
]
]
[
[
[
[
A.金刚石、石墨
B.甲烷、甲醇
C.乙醇、乙酸
D.煤、石油
5.下列物质的燃烧产物,不能使澄清石灰水变浑浊的是
[
]
A.煤
B.石油
C.天然气
D.氢气 附2:课堂练习答案
1.A 2.A、D 3.C 4.A、C 5.D 附3:随堂检测
1.下列物质中属于混合物的是
A.石油
B.煤
C.甲烷
D.乙醇
2.天然气和石油一定含有的元素是
A.碳、氧
B.碳、氢
C.硫、碳
D.硫、氧
3.下列变化属于物理变化的是
A.工业制二氧化碳
B.石油炼制汽油
C.煤隔绝空气加强热
D.酒精燃烧
4.下列物质不能燃烧的是
A.甲烷
B.乙醇
C.煤
D.碳酸钙
5.下列物质不能作为能源的是
A.天然气
B.二氧化碳
C.氢气
D.煤
[
] [
] [
] [
] [
]
第二篇:《过滤和结晶 》 二 -化学教案
教学目的
知识:了解用过滤和结晶的方法分离混合物的原理。能力:培养学生观察能力、实验操作能力、思维能力。
思想教育:培养学生严肃认真、严谨求实的学习方法和科学态度。教学重点
用过滤和结晶的方法分离混合物的原理。教学方法 实验讨论法。教学用具
仪器:烧杯、漏斗、玻璃棒、试管、试管夹、铁架台、铁环、滤纸、酒精灯、药匙。药品:硝酸钾、氯化钠、明矾、胆矾。
其它:投影仪、火柴、粗盐、溶解度曲线图。
教学过程
附1:课堂练习一
1.粗盐提纯的主要步骤有__、__、__,使用的主要仪器有__、__、__、__、__、__、__、__、__、__。
2.二氧化碳通入石灰水,石灰水变浑浊,将浑浊液过滤,留在滤纸上的是__。
3.欲从氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气(充分反应)的剩余固体物质中提取氯化钾并得氯化钾晶体,实验步骤有①加热蒸发,②过滤,③溶解,上述操作正确顺序是__。附2:课堂练习二
4.把食盐水放在敞口容器中,让水分慢慢蒸发,溶液先达到__,继续蒸发就会有__析出。对溶解度受温度影响不大的固体物质,一般就用__的方法得到固体。
5.多数物质热的饱和溶液降温后,就会有__析出,对溶解度受温度影响变化大的固体物质,要得到晶体一般就采用____的方法。6.在温度不变的情况下,析出晶体后的溶液一定是____溶液。附3:课堂练习答案
1.溶解
过滤
蒸发
烧杯
玻璃棒
漏斗
铁架台
药匙
量筒
天平
砝码
蒸发皿
酒精灯 2.碳酸钙 3.3 2 1 4.饱和
晶体
蒸发溶剂 5.晶体
冷却热饱和溶液 6.饱和 附4:随堂检测
1.某温度时,从饱和溶液中得到晶体一般有两种方法。溶解度受温度影响大的固体,一般采用____的方法。溶解度受温度影响小的固体,一般采用____的方法。2.采用__方法可以把不溶于液体的固体和液体分开。
3.温度不变的情况下,将一瓶氯化钠饱和溶液蒸发部分溶剂,有氯化钠晶体从溶液中析出,则
[
]
A.溶液变为不饱和溶液
B.溶液仍是饱和溶液
C.溶质的溶解度减小
D.溶液中溶剂质量不变
4.能用结晶方法分离的一组混合物是
[
]
A.氯化钾和二氧化锰
B.食盐和硝酸钾
C.氯化钠和氯化钾
D.铜粉和铁粉
第三篇:《来自石油和煤的两种基本化工原料》教案
第二课时 苯
[教学过程] 〖引导阅读〗
一、苯的分子式、结构式、结构简式、碳元素含量与乙烯和烷烃比较 〖学 与 问〗:
1、按照苯的结构式,你们认为苯可能有哪些成键特点?
2、如何设计实验证明你的猜想是成立的?
〖实验探究〗:
1、苯与溴水
2、苯与酸性高锰酸钾 〖讨论提升〗:苯的结构简式用哪种形式表示更为合理 〖科学史话〗:阅读课本P63 对学生进行科学探究精神教育
二、苯的物理性质
三、苯的化学性质
1、可燃性——燃烧现象与乙烯、甲烷比较
2、取代反应——与液溴、浓硫酸、浓硝酸的反应
3、加成反应——难发生——与氢气、氯气的加成反应 〖思维拓展〗:甲苯与液溴的取代反应 【典型例题】
例1.下列说法中能说明苯不是单双键交替结构的是 A.苯的一溴代物无同分异构体 B.苯的邻二溴代物无同分异构体 C.苯的对二溴代物无同分异构体 D.苯不能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色
解析:如果苯分子中是单双键交替的话,它能与溴水发生取代反应,使酸性高锰酸钾褪色,且邻二溴代物有同分异构体,所以选:BD 例
2、苯的结构式可用()
A.苯主要是以石油为原料而获得的一种重要化工原料 B.苯中含有碳碳双键,所以苯属于烯烃 C.苯分子中6个碳碳化学键完全相同
D.苯可以与溴水、高锰酸钾溶液反应而使它们褪色
来表示,下列关于苯的叙述中正确的是
解析:苯分子中6个碳碳化学键完全相同,苯分子中不含有简单的碳碳双键,苯不属于烯烃也不可以与溴水、高锰酸钾溶液反应而使它们褪色,苯主要是以煤为原料而获得的一种重要化工原料。答案:C 例
3、甲烷、乙烯、苯、甲苯四种有机物中具有下列性质的是
(1)不能与溴水反应,能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是
;(2)在催化剂作用下能与纯溴反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是
;(3)见光能跟氯气反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是
;(4)在催化剂作用下加氢生成乙烷,加水生成酒精的是。
解析:不能与溴水反应,能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是甲苯;在催化剂作用下能与纯溴反应、不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是苯;见光能跟氯气反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是甲烷;在催化剂作用下加氢生成乙烷、和水在一定条件下生成酒精的是乙烯。
答案:(1)甲苯;
(2)苯;
(3)甲烷;
(4)乙烯。〖拓展提升〗:例4 已知
(R为烃基)被酸性高锰酸钾溶液氧化的产物是。某芳香烃C10H14有5种可能的一溴代物C10H13Br,该芳香烃经酸性高锰酸钾溶液氧化生成羧酸类物质C8H6O4,后者再经硝化,只能有一种硝基产物C8H5O4NO2。该芳香烃的结构简式为_________________________。
错解分析:本题为一道信息给予题,利用苯的同系物被高锰酸钾氧化后,苯环上的烃基被氧化成羧基的信息,而烃C10H14被氧化后生成 C8H6O4,说明本环上有两个烃基,烃C10H14有5种可能的一溴代物C10H13Br说明苯环上有一个甲基和一个异丙基,C8H6O4,后者再经硝化,只能有一种硝基产物C8H5O4NO2说明被氧化生成的两个羧基在苯环上的位置为对位。
正解思路:C10H14与饱和链烃C10H22相比,少8个H原子 → 说明该分子中除一个苯环外,分子的侧链是饱和的;C8H6O4与饱和链烃C8H18相比,少12个H原子 → 说明该分子中除一个苯环外,侧链上有两个C=O双键,C8H6O4是苯二甲酸,又由于其苯环上的一硝基取代物只有一种 → 说明C8H6O4是对苯二甲酸,所以C10H14有两个对位烃基。又由于对二乙苯的一溴代物至多是3种而不是5种,因此侧链上的4个C原子不可能分成两个乙基。
答案
第四篇:化学教案-过滤和结晶
[化学教案-过滤和结晶]
教学目标知识目标:
1.了解过滤是使不溶性固体和液体分离的一种常用方法,结晶是分离几种可溶性固体混合物的一种方法,化学教案-过滤和结晶。2.了解过滤的适用范围和主要操作,了解利用结晶方法,在提纯物质时的简单应用。能力目标:
1.学习过滤操作和结晶操作; 2.溶解度曲线与结晶的关系讨论。情感目标:
通过粗盐提纯和硝酸钾晶体生成的实验操作渗透科学素质和事实求事精神的培养。
教学建议知识讲解指导 1.注意区分过滤和结晶的概念及适用范围,不要混淆 2.在讲过滤的操作方法时,注意强调:(1)主要仪器包括哪些(2)操作注意事项 3.应明确在操作的各步骤中玻璃棒的作用 4.对于学生素质较好的学校,在完成教学大纲所要求的教学内容以后,可结合上节所学有关溶解度的计算,适当补充在温度改变时,有关溶解度的计算。(另加一课时)
(1)高温的饱和溶液降温时,会有晶体析出。例:71℃时的溶解度是140g,9℃时是20g,将71℃时的饱和溶液200g降温至9℃时,问能析出多少g晶体?(100g)(2)低温的饱和溶液,升高温度时,需加入一定量的固体溶质,才可使溶液再次达到饱和。例:将20℃时250g饱和溶液,加热至8℃时,需加入多少g晶体才可使溶液再次达到饱和?(已知20℃时的溶解度11.1g,80℃时为21.4g)关于过滤和结晶的教学建议 1.本节教材内容较少,也比较简单,目的是向学生介绍两种分离混合物的一般方法,除应用一些固体物质溶解度的知识外,并不做深入的分析和更多的要求。重结晶属选学内容,可根据当地化工生产情况作适当处理。在学法上,从如何得到粗盐,又如何精制为精盐这样的问题引入课题,提出过滤和结晶是最常用的混合物分离方法。接着教材分两段,分别介绍过滤法分离固态物质和结晶法分离可溶性固体的道理。2.为了使学生了解结晶法,可以分离几种可溶性固态物质的混合物,教材安排了一个实验,让学生直观地观察利用热饱和溶液冷却的方法,使硝酸钾从它与氯化钠的混合液中结晶出来,经过滤达到使硝酸钾晶体与氯化钠母液分离的目的。从而进一步从温度变化对硝酸钾和氯化钠的溶解度影响的不同,讲解应用这种方法的道理,以加深学生的理解。3.本节内容不但要以前面学习的溶液、溶解度及影响溶解度的主要因素等相应知识为基础,还与过滤等实验基本操作的技能相联系,如过滤法要跟物质的溶解性及过滤实验操作相联系,结晶法(或重结晶法)跟物质的溶解度、溶解度曲线知识相联系。总结分离、提纯物质的两种方法,可用下表表示:
方法过滤结晶适用范围除去液体中固体杂质,或使纯净结晶与母液分离。分离几种可溶性固体的混合物依据原理固体颗粒大,不能通过滤纸或过滤层,而滤液可以通过滤纸或过滤层。利用固体物质溶解性不同,以及溶解度受温度变化影响的不同,使一种物质先结晶而达到分离的目的。主要操作制过滤器、过滤浓缩结晶,降温结晶 课堂引入指导
在生产生活中,人们所接触到的物质很多都是混合物,为了适应各种不同的需要,常常要把混合物里的几种物质分开,得到较纯净的物质,这叫做混合物的分离,过滤和结晶是最常用的混合物分离的方法。课堂结束指导
列表对比过滤法和结晶法教学设计方案1教学重点:用过滤和结晶分离混合物的一般原理。教学难点:利用结晶方法,分离几种可溶固体物质的混合物的原理。教学过程: 引言:在生产生活中,人们所接触到的物质很多都是混合物,为了适应各种不同的需要,常常要把混合物里的几种物质分开,得到较纯净的物质,这叫做混合物的分离,过滤和结晶是最常用的混合物分离的方法。(板书)第四节 过滤和结晶
一、过滤 1.定义:过滤是把溶于液体的固态物质跟液体分离的一种方法。2.原理:过滤时,液体穿过滤纸上的小孔,而固态物质留在滤纸上,从而使固体和液体分离。3.操作方法: 例如:粗盐提纯(请学生设计实验步骤)展示粗盐,让学生看到粗盐上的沙子等不溶性固体物质,以利于学生思考。(演示实验)粗盐提纯 归纳出:(1)步骤: ①在烧杯中溶解粗盐 ②过滤(2)注意事项: 一贴:滤纸紧贴漏斗内壁 二低:滤纸低于漏斗边缘0.5cm 滤液低于滤纸边缘 三靠:漏斗下端紧靠烧杯内壁 玻璃棒靠在三层滤纸处 烧杯靠在玻棒上倾倒液体(3)玻璃棒的作用 溶解——加速溶解 过滤——引流 让学生总结过滤作为分离物质的一种方法的适用范围。过滤是用于分离不容性固体和可溶性固体的一种方法。设问过渡:如果要分离硝酸钾和氯化钠固体能用过滤的方法吗?如果不能,想一想能用什么方法来分离它们? 二 结晶 1.定义:溶质以一定几何形状的晶体从溶液中析出的过程叫做结晶。2.原理:几种可溶性固态物质的混合物,根据它们在同一种溶剂里的溶解度不同,用结晶的方法加以分离。(讲述)常用的结晶方法主要有两种,对于溶解度受温度影响不大的固态溶质,一般用蒸发溶剂的方法得到晶体;对于溶解度受温度影响较大的固态溶质,一般可以用冷却的热饱和溶液的方法,使溶质结晶析出,化学教案《化学教案-过滤和结晶》 例如:硝酸钾中混有少量氯化钠,应怎样分离?(演示实验)在烧杯中加入10g和NaCl混合物,注入15mL水,加热使混合物完全溶解,然后冷却,观察的析出,再进行过渡,晶体留在滤纸上,NaCl溶解在滤液中。(讲述)我们已经知道,的溶解度受温度变化的影响较大(80℃时,的溶解度是169g,20℃时为31.6g),因此较高温度下的饱和溶液降温时,部分从溶液里结晶析出。而NaCl的溶解度受温度变化的影响较小(80℃时,NaCl的溶解度是38.4g,20℃时为36g),降温时大部分NaCl仍溶解在溶液里。过滤时,晶体留在滤纸上,大部分NaCl仍留在滤液里(这种滤液叫做母液)。小结: 作业:课本142页习题1、2、3 教学设计方案2[教学方法] 实验讨论法。[教学用具] 仪器:烧杯、漏斗、玻璃棒、试管、试管夹、铁架台、铁环、滤纸、酒精灯、药匙。药品:硝酸钾、氯化钠、明矾、胆矾。其它:投影仪、火柴、粗盐、溶解度曲线图。[教学过程] 【引言】我们日常接触的物质很多是混合物,请同学们举出几个混合物。从混合物中得到纯净物,需要把混合物分离。今天我们学习两种混合物的分离方法。【板书】第四节 过滤和结晶
一、过滤 【提问】怎样除去粗盐中混有的泥沙?引导学生根据做过的粗盐提纯实验进行讨论。【演示】粗盐提纯 实验由学生分步操作 讲台上摆放几种仪器请选择过滤实验所需仪器。请一个学生到讲台前组装过滤装置 请一个学生到讲台前做过滤实验 引导学生观察粗盐提纯的步骤。引导学生观察澄清滤液,比较过滤前的粗盐溶液。指出:泥沙不溶于水,留在滤纸上,用过滤的方法除去粗盐中的泥沙。达到了提纯的目的。组织学生讲评实验 引导学生讨论小节 【提问】思考题:能否用其他方法从氯化钠溶液中分离出氯化钠来? 我们来学习另外一种分离混合物的方法 【讲述】把氯化钠溶液加热蒸发,溶液达饱和后继续蒸发就得到了氯化钠。固体从溶液中析出的过程叫结晶。【板书】
二、结晶 在结晶过程中形成的,具有规则几何外形的固体叫晶体。【展示】几种晶体标本:明矾、胆矾、食盐晶体。【设问】这些晶体是如何得到的呢? 引导学生回忆:固体物质溶解度随着温度的升高,发生怎样的变化? 【展示溶解度曲线图】指导学生分别查出硝酸钾和氯化钠在20℃、60℃、100℃时的溶解度。根据两种物质溶解度随温度变化,归纳出变化规律。【设问】对溶解度受温度变化影响不大的固体物质用什么方法得到晶体? 指导学生看书讨论。【设问】如果是几个可溶性固体混合物例如硝酸钾和氯化钠的混合物怎样分离呢? 【演示】(实验)引导学生观察实验。【设问】1.是什么物质结晶析出? 2.过滤时,留在滤纸上的是什么物质? 3.滤液中溶质是什么? 引导学生根据硝酸钾和氯化钠溶解度曲线进行讨论。【讲述】对溶解度受温度变化影响相当大的固体物质,一般用冷却热饱和溶液的方法得到固体。利用这一方法可以分离可溶性固体混合物。引导学生归纳小结结晶的两种方法。指导学生小结:混合物的分离方法。
探究活动制作硫酸铜单晶目的: 通过制作硫酸铜晶体,检验控制晶体的生长的因素,练习结晶和重结晶操作,培养学生严谨、一丝不苟的科学态度。仪器和药品: 烧杯100mL、1000mL,玻璃棒,电炉或其它加热设备,小刀,硫酸铜(纯度不低于化学纯)固体时间:每天30分钟,持续7-35天操作: 1.在100mL的烧杯中配置硫酸铜饱和溶液,用培养皿盖住烧杯口,静置一夜。2.从结晶出来的晶体中选择一块晶形比较好的硫酸铜晶体,作为晶种。注意晶种的每一个面都必须光滑,整齐。3.用一根长约10-15cm的头发或细铜丝将晶种捆好,固定在玻璃棒上。4.用1000mL烧杯配置3/4烧杯高于室温不超过5℃的饱和硫酸铜溶液,注意硫酸铜溶液中不能有硫酸铜固体 5.将捆有晶种的玻璃棒横放在烧杯口,晶种放入溶液中。注意晶种不能与烧杯接触。烧杯口用白纸盖住。静置。观察。6.如果晶种上长出多个硫酸铜晶体或硫酸铜则应将晶体取出用小刀切去小的晶体。然后将烧杯内的硫酸铜重新配成高于室温不超过5℃的饱和硫酸铜溶液,注意硫酸铜溶液中不能有硫酸铜固体。7.重复5,6步骤直到得到满意的晶体为止。热冰简介 配制一过饱和醋酸钠溶液,当加入醋酸钠的晶体时,就会立即结晶,而此结晶会充满整个锥形瓶,其样子就像水结冰似的,而且用手摸时会有热热的感觉,故称其为“热冰”。实验步骤: 1.取一250mL的锥形瓶,装50mL的蒸馏水,加入醋酸钠使其溶于水中,直到无法溶解为止。2.在锥形瓶内再多加一倍量的醋酸钠,然后放到电炉上加热使其完全溶解,形成过饱和溶液。3.将溶解完的醋酸钠溶液,用少许的蒸馏水清洗锥形瓶的内壁之醋酸钠,再放到室温下,使其慢慢地冷却,若无其它因素,应可成过饱和的溶液,如图1所示。4.在做好的过饱和醋酸钠溶液中,加入一些醋酸钠晶体,会使溶液迅速的结晶,并会放出大量的热量,如图2所示。
注:步骤1~3可先在上课前先完成,这样不会耽误上课的时间。
图1 过饱和醋酸钠溶液图2 醋酸钠晶体溶液和器材:醋酸钠、蒸馏水、电炉、250mL锥形瓶、滴管原理和概念: 此反应的反应原理是: 过饱和溶液中含有醋酸根离子、钠离子和水分子,当我们加入醋酸钠晶体时,便给予溶液一种趋势,使其结晶。要使过饱和的醋酸钠结晶有三个条件:动能、机率和方向。而我们加入醋酸钠晶体,是提供其结晶时所须之机率和方向的条件。由反应式可知,当溶液中的粒子结晶时,即反应向左进行,会放出热,这就是为什么锥形瓶摸起来会热热的原因。注意事项: 1.制备醋酸钠的饱和溶液的锥形瓶必须保持洁净。2.加热的过程中,不可使溶液沸腾。3.转移已准备好的过饱和溶液时,要小心,不要摇动过于激烈,否则可能会在移动的过程中产生结晶,而功败垂成。4.此醋酸钠过饱和溶液可以重复使用,当其结晶之后,再加热后使其慢慢地冷却,便可恢复成原来的过饱和溶液,因为加热可使反应向右进行,使晶体溶解在水中,呈离子的状态。5.市面上有一种称为热敷袋的东西,即是应用此原理而制造出来的,在示范此实验时,可拿来给学生看或示范之。问题和参考答案 试解释为何饱和醋酸钠溶液在结晶时,摸起来会热热的? 由下面的反应式可知,当其结晶时,反应是向左进行,因为会放出热量,故摸起来会热热的。化学教案-过滤和结晶
第五篇:来自石油和煤的两种基本化工原料标准教案
老师:我们在买香蕉的时候是愿意买青香蕉还是黄香蕉?为什么? 学生:当然原意买黄香蕉,因为黄香蕉是熟的,好吃。
老师:家里如果有尚未完全成熟的青香蕉,如何将它们尽快催熟?这时,我们可以将青香蕉和黄香蕉放在同一个塑料袋中,系紧袋口。这样,过几天青香蕉就可以变黄、成熟。这是因为水果在成熟的过程中,自身能放出乙烯气体,利用成熟水果放出的乙烯可以催熟生水果。这节课我们就来学习乙烯的有关性质。
板书:第二节
来自石油和煤的两种基本化工原料――――乙烯
老师:乙烯除了具有催熟果实的功能外,还有其他用途吗?请同学们阅读课本58页思考与交流中乙烯的有关用途。
老师:乙烯是石油化工中最重要的基础原料。它不仅用于制造塑料、合成纤维,还可以代替粮食造酒,为人类节约大量粮食,俗称“石油化工之母”。乙烯的生产规模、产量、技术水平标志着一个国家石化工业发展的水平。近几十年来,我国在乙烯的生产和利用上发展迅速,2008 年全国乙烯生产能力约1000万吨.到底乙烯是怎样的物质呢?如何从石油中得到乙烯呢?我们一起来探究下,按照课本59页图3-6组装石蜡油的分解实验,将生成的乙烯气体分别通入到溴的CCl4溶液、酸性高锰酸钾溶液中,并用排水法收集一试管气体点燃,大家看到什么现象?
学生:在溴的CCl4溶液和酸性高锰酸钾溶液中通入乙烯后褪色了,而点燃乙烯出现了大量的黑烟。
老师:在前面,我们学习了甲烷的有关性质,甲烷能不能使溴的CCl4溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色? 学生:不能
老师:我们常说结构决定性质,乙烯的性质与甲烷的差异是由其不同的结构导致的,乙烯与烷烃的结构有何差异呢?请同学们参照课本59页乙烯的球棍模型和比例模型,写出乙烯分子的分子式,电子式、结构式和结构简式。板书:
一、乙烯的分子组成和结构
分子式:C2H4,电子式:
结构式:
结构简式:CH2== CH2
0老师:在乙烯分子中,二个碳原子和四个氢原子在同一个平面上,键角为120,碳与碳之间以双键的形式存在。
板书:分子构型:平面型;键角:120°,连接方式:
老师:乙烯分子在结构上最大的特点就是含有一个碳碳双键,是不饱和烃。像这样分子中含有碳碳双键的烃类叫做烯烃。乙烯是最简单的烯烃,乙烯分子的这种不饱和性使得其化学性质非常活泼,可以发生很多化学反应。板书:
二、乙烯的性质
过渡:通过刚才的实验,大家能总结出乙烯具有的物理性质吗? 学生:无色稍有气味的气体,比空气轻,难溶于水。板书:
1、物理性质:无色稍有气味的气体,比空气轻,难溶于水。老师:结合刚才的实验,大家能总结乙烯的化学性质吗? 板书:
2、化学性质:
学生:能够燃烧,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,能使溴水褪色 板书:(1)氧化反应 a.在空气中燃烧:
老师:乙烯在空气中燃烧后的产物是什么? 学生:二氧化碳和水
板书:C2H4+3O2 2CO2+2H2O
老师:乙烯在空气中燃烧时,为什么还会有黑烟?
老师:这是因为乙烯中碳元素含量较大,发生不完全燃烧,反应中有碳单质生成。为什么乙烯能使酸性的高锰酸钾溶液褪色? 板书:b.使高锰酸钾溶液褪色
老师:说明了乙烯能和酸性高锰酸钾溶液反应,对吧。那么,我们回忆一下,上节课我们学过,甲烷能与酸性高锰酸钾溶液反应吗? 学生:不能
老师:那么,从这两个对比实验中,大家能得到什么结论吗?甲烷和乙烯那个更活泼呢? 学生:乙烯
老师:没错,乙烯的性质更加活泼。在前面我们就提到,乙烯的双键结构可能会对它的性质产生影响,使得它的性质有别与甲烷。甲烷与酸性高锰酸钾不反应,而乙烯由于具有这种特殊的双键结构,使得乙烯能与酸性高锰酸钾反应。对于这个反应,我们并不需要掌握化学反应方程式的书写,我们只需要掌握它褪色及褪色的原因。所以,我们可以利用酸性高锰酸钾来鉴别甲烷和乙烯。乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是由于发生了氧化还原反应,把乙烯气体通入到溴的四氯化碳溶液中,褪色的原因又是什么呢?
老师:这是因为乙烯和溴发生了加成反应,那乙烯的加成反应究竟是怎样一个过程?首先,是溴分子中一根键断开,同时乙烯中的碳碳双键也有一个键断开,然后两个溴原子分别加到两个不饱和的碳原子上,生成了1,2—二溴乙烷。1,2—二溴乙烷是一个系统命名法,在必修部分我们并不需要掌握这种命名法,我们在选修部分将会有详细介绍,现在,我们只需要知道,这物质叫做1,2—二溴乙烷。类似这种有机物分子中双键(或叁键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应,叫做加成反应。副板书:
板书:(2)加成反应 : 点燃
老师:其实,很多物质可以和乙烯发生加成反应。例如氢气、氯气、盐酸和水在一定条件下都可以和乙烯发生反应。现在大家就试一下,大家根据加成反应的过程原理,模仿刚才我们所讲的乙烯和溴的反应,请大家书写一下乙烯和氢气、氯气、氯化氢的反应方程式。板书:
老师:看来大家掌握得还不错。其实,加成反应并不难,我们来总结一下它的规律。“断一加二,产物单纯”。何谓“断一”,反应物单键断开,双键一个键也断开;何谓“加二”,两个原子或原子团分别加到两个碳原子上;“产物单纯”,说明只生成一个化合物。板书:“断一加二,产物单纯”
老师:好了,乙烯的化学性质的学习我们就学到这。我们说过,乙烯的双键结构使得乙烯所表现的化学性质有别于甲烷。我们学习了乙烯的氧化反应和加成反应。乙烯的氧化反应通过两个方面来介绍,第一,乙烯能与氧气反应,而且产物和甲烷在空气中点燃的产物是一样的,生成了CO2和H2O。第二,乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色。而本节课的重点是乙烯的加成反应,大家需要理解加成反应的过程和特点,千万不要死记硬背。
老师:19世纪欧洲许多国家都使用煤气照明,煤气通常是压缩在桶里贮运的,煤气用完后桶里总剩有一种油状液体,但长时间无人问津。1825年英国科学家法拉第对这种液体产生了浓厚兴趣,他花了整整五年时间提取这种液体,从中得到了一种含碳氢的无色油状液体。热拉尔等化学家测定该物质的分子式为C6H6,并命名为苯。这就是今天广泛使用的化工原料——苯。板书:
二、苯
老师:这瓶试剂瓶里装有的是苯,取少许苯加入试管中,请大家观察苯是什么颜色的? 学生:无色的液体 老师:有的同学还闻到了特殊的气体,苯是一种无色有特殊气味的液体。我向其中加少许水,振荡,静置,大家看到什么现象? 学生:苯与水出现了分层现象
老师:说明苯是难溶于水,而且苯是在水层的上方,说明苯的密度比水小。
板书:
1、苯的物理性质:无色、特殊气味液体,密度比水小,不溶于水,是一种重要溶剂,沸点:80.1℃易挥发,熔点:5.5℃
过渡:科学家又是怎样推知苯的结构的呢?
老师:热拉尔等化学家测定了苯的分子式为C6H6,通过计算其中碳的质量分数为92.3%。苯分子中碳含量之高使化学家为之惊讶。但苯分子的结构到底是怎样的呢?从此科学家踏上A.CH≡C—CH2—C≡CH
B.CH3—C≡C—C≡C—CH3 C.CH2=CH—CH=CH—C≡ CH
了探求苯分子结构的漫漫征途。斗转星移,整整40余个春秋。德国科学家凯库勒是一位极富想象力的学者,曾提出碳四价和碳原子间可形成链状结构等重要学说,但即使是这样一位想象力丰富的学者也为定势思维所约束,一直认为苯分子为链状结构,因而苦思冥想不得其解。
老师:请大家写出符合C6H6组成的可能的无支链的链式结构。学生:
A.CH≡C—CH2—C≡CH B.CH3—C≡C—C≡C—CH3 C.CH2=CH—CH=CH—C≡ CH D.HC≡C—CH—C≡CH
老师:大家写出的苯的结构有何特征? 学生:含有碳碳双键或碳碳三键 老师:若苯分子为上述结构之一,则其应该具有什么重要化学性质?能否运用我们学过的知识设计实验验证你写的结构式是否正确。有的同学说,没有学过碳碳三键的有关性质,在这里,我提醒一下大家,碳碳三键的性质与碳碳双键的性质很相似,都能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。下面请大家通过实验来验证:将苯分别加入到溴水和高锰酸钾溶液中。通过刚才的实验,大家能得到什么结论?
学生:苯分子的结构中不存在碳碳双键或碳碳三键
老师:通过上面实验我们否定了苯的链状结构。苯分子的结构究竟如何,这在十九世纪是个很大的化学之谜。化学家为此又提出了许多结构,如:
老师:但是这些结构都被实验给一一推翻了,到底苯分子的结构式是怎样的呢?在1864年的冬天,德国著名的化学家凯库勒正为之殚精竭虑。一天晚上,在书房里打起了瞌睡,眼前又出现了旋转的碳原子。碳原子的长链像蛇一样盘绕卷曲,忽见一蛇抓住了自己的尾巴,并旋转不停。凯库勒像触电般地猛醒过来,整理苯环结构的假说,悟出苯分子中6个碳原子形成六角环,然后在每个碳原子接上一个氢原子,苯分子结构豁然而得。
他先以(Ⅰ)式(如图1)表示苯结构。1866年他又提出了(Ⅱ)式,后简化为(Ⅲ)式,也就是我们现在所说的凯库勒式。投影:
图1 凯库勒提出的苯分子的几种结构式 老师:但是,我们已经通过苯与溴水及酸性高锰酸钾溶液的实验,证明了苯分子中不存在碳碳双键,说明凯库勒式还不是很完美。后来,随着超真空扫描隧道显微镜以及X-射线等技术下,研究表明了:
(1)苯分子具有平面正六边形结构
(2)其中的6个碳原子之间的键完全相同(3)是一种介于单键和双键之间的独特的键 老师:究竟如何表示苯分子结构呢?
老师:常用
来表示苯分子。但是,为了纪念凯库勒对苯分子结构的巨大贡献,现在一般仍可沿用凯库勒结构式表示苯分子,但不可理解为单双键的交替。板书:2、苯分子结构
结构简式:或
老师:根据“结构” 决定“性质”,苯的这种结构特征决定了苯可能会有什么样的性质? 板书:
3、化学性质
老师:在前面的实验中,我们知道苯与溴水是不会发生反应的,但是苯与液溴在催化剂(FeBr3)的作用下,苯与溴单质发生反应,苯环上的氢原子被溴原子取代,生成溴苯和溴化氢。溴苯是一种无色液体,密度比水的密度大。板书:① 取代反应
老师:苯不仅可以与液溴发生取代反应,苯在50℃~60℃时,在浓硫酸作用下,还可以与浓硝酸发生取代反应,生成硝基苯。板书:
老师:硝基苯是一种无色油状液体,有苦杏仁气味,有毒,密度比水大,不溶于水。苯分子虽然没有典型的双键特性,但是苯在特定条件下,也可以发生加成反应。比如在镍催化下,可以与氢气加成。板书:② 加成反应
(环己烷)
老师:苯和其它烃一样,也可以燃烧生成二氧化碳和水。因为苯中含碳量高,故燃烧不充分,会出现黑烟。
板书:③ 氧化反应