人教版高中化学必修2第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料教案设计.docx
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人教版高中化学必修2第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料教案设计
标题化学《必修2》第三章有机化合物第二节
来自石油和煤的两种基本化工原料二次备课
审核人主备人
一、教材分析
在日常生活中同学们已经对石油和煤炭的用途以及它们在国民经济发展中的重要地位有了一些认识;本节进一步从化学元素组成、化学反应原理的角度介绍石油和煤炭的加工过程、主要产品及其用途。
新教材从石油和煤的加工引入重要的烃类;有利于激发学生的兴趣和求知欲,更加突出了化学科学与社会生产实际的密切联系。
二、教学目标
识知与技能目标:
重点掌握乙烯、苯的性质,了解不饱和烃、芳香烃
的通性,认识有机化学反应—加成反应、氧化反应;
过程与方法目标:
通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”等活动,提高学生分析、类比、迁移以及概括的能力。
认识有机化合物的存在--结构--性质—用途的主线就展现在我们面前。
情感态度与价值观目的:
通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”活动,学生认识自然资源的合理开发、综合利用重要性,初步确立可持续发展的观念。
三、教学重点和难点
乙烯、苯的性质、有机物结构与性质的关系,加成反应、氧化反应。
四、教学方法与学法
问题推进法、交流研讨法、多媒体教学
五、课前预习指导(见教辅68页)
六、教学过程
第一课时乙烯
[引课]描述与乙烯有关的化学制品的外观、用途和来源→能否从石
油中得到乙烯?
一、乙烯的主要来源及用途
1、来源
从石油中获得乙烯,已成为目前工业上生产乙烯的只要途径,乙烯是石
油的裂解产物,乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
2、用途:
见教材66页
【问题的提出】乙烷分子中再去掉两个氢原子后分子式是什么?
根据碳原子形成四个价键、氢原子形成一个价键的原则,其可能的结构式应该怎样?
为什么?
二、乙烯的结构
HH
CCHH,结构,结构式:
,电子式:
H分子式:
C420简式:
CH=CH120个原子均处于同一平面内,键角均为6空间结构:
22.
三、乙烯的制取
1、石蜡油分解
【科学探究】石蜡油的分解
实验
实验内容:
(1)收集一瓶气体,观察其物理性质;
(2)将生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液;
(3)将生成的气体通入溴水中,观察现象;
(4)用排水集气法收集一试管气体,点燃,观察燃烧的现象。
(观察物理性质后,集气瓶中的气体也可以点燃,观察燃烧的现象。
)
注意事项:
①石蜡油:
17个C以上的烷烃混合物
②碎瓷片:
增加反应温度
③加热位置:
碎瓷片
④将生成气体通入酸性高锰酸钾溶液中,用硫酸酸化,增强氧化性,不能用盐酸、硝酸。
⑤生成的气体通入溴的四氯化碳溶液,实验中要防倒吸,实验完毕后,先拆导管,后熄酒精灯。
【分析】从实验现象得知生成气体的性质与烷烃不同,科学家研究表明,蜡油分解的产物主要是乙烯和烷烃的混合物。
乙烯的性质与烷烃不同,是为其结构与烷烃不同
、实验室制
实验室常用加热乙醇和浓硫酸的混合物,使乙醇分解来制取乙
C=C思考以下问题
)由乙醇变成乙烯,从分子组成的角度看,还应有什么产物
)要从乙醇分子中去掉一个水分子,应选用什么试剂?
它在
应中起了什么作用?
用量又如何呢?
反应的过程为:
乙醇分子内脱水生成乙烯
反应装置及收集方法:
反应装置如
图,用排水法收集。
思考:
能否用排空法收集乙烯?
制备时需注意的问题
(1)碎瓷片的作用?
防止爆沸
00
(2)迅速升温至170C目的?
140C乙醇会发生分子间脱水生成
副产品乙醚。
.
(3)温度计水银球所在的位置?
温度计的水银球必须伸入液面以
下,因为温度计指示的是反应温度。
(4)实验结束是先撤酒精灯还是先撤导管?
实验结束是先撤酒
精灯还是先撤导管?
(5)加热过程中混合液颜色如何变化?
溶液由无色变成棕色最
后变成黑色,原因是浓硫酸使酒精脱水碳化。
(6)加热时间过长,还会产生有刺激性气味的气体,为什么?
浓硫酸具有强氧化性,可以与生成的碳反应。
四、小结
课后反思:
第二课时乙烯
上节课我们了解了乙烯的主要来源,用途及制取,这节课我们进一步来学习乙烯的性质。
一、乙烯的性质乙烯的物理性质1、无色、稍有气味的气体,难溶于水,密度比空气小。
乙烯的化学性质2、的键能)其中有一个键较活泼,C-C,乙烯分子中的C=C(对比乙烷中
易断裂,故乙烯的化学性质较活泼。
⑴氧化反应
(火焰明亮,有黑烟)①燃烧:
原因:
CH的含C量高于CH,CH冒黑烟)64264相同C原子的烷烃与烯烃相比,烷烃耗氧量大。
②使酸性KMnO溶液褪色(可用此鉴别烯烃和烷烃)。
45CH+12KMnO+18HSO→10CO+6KSO+12MnSO+28HO2244422424思考:
实验室制的乙烯直接通人KMnO溶液中,KMnO溶液褪色能否说44明是乙烯?
(应先通入NaOH溶液的洗气瓶)
讨论:
如何鉴别乙烯与乙烷?
能否用KMnO溶液出除去乙烷中的乙烯?
4⑵加成反应
有机化合物分子中双键(或三键)上的碳原子与其他原子(或原子团)直接结合生成新的化合物分子的反应,叫加成反应。
与液溴(或溴水中的溴)加成反应生成1,2-二溴乙烷
现象:
溴水的红棕色(或橙色)很快消失,液体分层,上层水层,下层油层).
(可用此鉴别烯烃和烷烃)
反应实质:
乙烯分子里的双键中一个键易断裂,两个溴原子分别加在
两个价键不饱和的C原子上。
(工业制造酒精)
常见的与乙烯加成的有:
卤素单质、卤化氢、氢气、水等
思考:
a、乙烯加成C=C变为C-C,反应物中所有原子在生成物中(原子的利用率最高),由产物是否能判断是烯烃与什么物质反应?
b、烯烃加氢得烷烃,反过来由烷烃推导烯烃的结构。
例如CHCHCHC(CH)是由烯烃加氢所得,该烯烃的结构可能有几种?
33223(3)聚合反应:
由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子.....质量大的高分子的反应叫做聚合反应。
在聚合反应中,由不饱和的相对分子.......质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的化合物的分子,这样的聚合反应同时也是加成反应,所以这种聚合反应又叫做加成聚合反应,简称加聚反............应...nCH=CH→[CH-CH]n(高温、高压、催化剂)2222【课堂练习】
1、关于乙烯分子结构的说法中,错误的是()
A.乙烯分子里含有C=C双键;B.乙烯分子里所有的原子共平面;
.乙烯分子C=双键的键长和乙烷分子单键的键长相等
D.乙烯分子里各共价键之间的夹角为120?
。
2、除去乙烷中混有的少量乙烯的方法,正确的是()
A.通入氯气后进行光照B.通入溴水C.通入澄清的石灰水
D.点燃
3、能用于鉴别甲烷和乙烯的试剂是()
A.溴水B.酸性高锰酸钾溶液C.苛性钠溶D.四氯化碳溶液
4、制取一氯甲烷最好采用的方法是()
A.乙烷和氯气反应B.乙烯和氯气反应C.乙烯和氯化氢反应
D.乙烷和氯化氢反应
5.既可以使溴水褪色,又可以使酸性高锰酸钾溶液褪色的气体有()
A.COB.COC.CHD.CH622426.乙烯发生的下列反应中,不属于加成反应的是()
与水反应生成乙醇B.与氢气反应生成乙烷A.
C.与溴水反应使之褪色D.与氧气反应生成二氧化碳和水
【例题选讲】
[例1]标准状况下1.68L无色可燃性气体在足量氧气中完全燃烧。
若将产物通入足量澄清石灰水,得到的白色沉淀质量为15克;若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3g。
(1)计算燃烧产物中水的质量。
(2.7g)
(2)若原气体是单一气态烃,通过计算推断它的分子式。
(CH)42[例2]将乙烯和甲烷的混合气体完全燃烧时,所消耗的氧气的体积是混合气体体积的2.4倍,则甲烷和乙烯的体积比是:
()
A、1:
2
B、2:
1
C、2:
3
D、3:
2
3、小结:
(1)如何鉴别乙烯与乙烷?
(2)如何除去乙烷中的乙烯?
课后反思:
第三课时烯烃
前面的学习中我们对烃进行了分类(包括哪些?
),乙烯是烯烃中最简单的一中,这节课我们来继续了解烯烃的一些性质。
一、烯烃
1、概念:
分子里含有C=C的一类链烃叫烯烃
说明:
(1)C=C是烯烃的官能团(决定化合物特殊性质的原子或原子团)
(2)属于环烯烃
(3)分子里仅含有一个C=C的叫单烯烃,简称烯烃。
2、通式:
CH最简式均为:
CH(烷烃呢?
)2n2n
规律:
所有单烯烃中C的质量分数相同,相同质量的任意单烯烃(及
其混合物)耗氧量及生成的CO和HO的量均相等。
223、烯烃的同系物
例,与C=C互为同系物的是
A、CH=CH-CHB、CH=C(CH)C、CH=CH-CH=CHD、2322232E、CH=CH-CHCl
22.
4、同分异构体
(1)碳架异构
(2)双键位置(3)异类异构(与环烷烃属异构)
例:
CHC=C-CC-CCHC=C-C-CC=C-CC-C=C-C8634C-CC-C-C
5、烯烃的命名
(1)选主链:
含有双键最长的C链
(2)编号:
距离双键最近的C开始编号
(3)命名:
用阿拉伯数字标出双键所在的位置(其它与烷烃的规则
相同)
例:
CHC(CH)CH=CH3,3-二甲基-1-丁烯22336、性质
物理性质:
(1)C〈5常温常压下为气态,其余为夜或固态
(2)密度小于1,不容于水,易容于有机溶剂
(3)熔沸点一般随相对分子质量的增加而升高
化学性质:
与乙烯相似
不对称烯烃的加成(氢多加氢)
CH=CH-CH+HCl→CH-CHCl-CH(主)+CHCl-CH-CH(少)
3332322CH=CH-CH+HCl→CHCl-CH-CH(主)(有过氧化物时反马氏规则)33222【课堂练习】
1、完全燃烧一定量的某有机物,生成88gCO和27gHO,下列说法正确的是22()
(A)该有机物的最简式为CH3
2(B)该有机物分子中一定含有碳碳双键
(C)该有机物不可能是乙烯(D)该有机物一定含有氧元素
2、把2-丁烯跟溴水作用,其产物主要是()
(A)1,2-二溴丁烷(B)2-溴丁烷
(C)2,3-二溴丁烷(D)1,1-二溴丁烷
3、某液态烃和溴水发生加成反应生成2,3-二溴-2-甲基丁烷,则该烃是()。
(A)3-甲基-1-丁烯(B)2-甲基-2-丁烯
(C)2-甲基-1-丁烯(D)1-甲基-2-丁烯
7、小结
课后反思
第四课时苯
一、苯的发现、主要来源及用途P。
、苯的发现,1825年,英国科学家法拉第首先发现了苯1:
苯主要从石油或煤焦油中获得2、苯的主要来源、苯的用途:
重要的有机化工原料,用于合成纤维、合成橡胶、塑料、农3药、医药、染料、香料,是一种常用的有机溶剂。
二、苯的结构
1865年凯库勒结构式:
或结构简式:
)正六边形平面结构,是非极性分子(比例模型:
-10-10m
10×C=C1.331.54×10mC-C
碳碳的键C原子之间的键完全相同,科学研究表明:
苯分子里6个结构特点:
的键。
)是一种介于单键和双键之间的特殊(独特120长为1.4x10-10m,键角为°,。
苯的一取代物只有一种原子处于同等地位,是等效H可见:
苯中的6个H(凯库勒式)小结:
苯的分子结构、分子式、最简式、结构式、结构简式三、苯的性质、看一看、闻一闻台面上的苯,归纳其物理性质。
1℃,易挥发,不溶于水,80.1无色液体,有特殊的气味,熔点5.5℃,沸点密度比水小,易溶于酒精等有机溶剂,有毒。
2、苯的化学性质苯的取代反应:
)苯与液溴的反应(强调液溴,与溴水不同);1()苯与浓硝酸反应2(
在有催化剂(FeBr)存在的条件下,苯可以和液溴发生取代反应,生成3溴苯
注意:
①溴水不与苯发生反应
②只发生单取代反应
③溴苯是不溶于水,密度比水大的无色,油状液体,能溶解溴,溴苯溶解了溴时呈褐色
③硝基苯:
苦杏仁味的无色油状液体,不溶于水,密度比水大,有毒,是制造染料的重要原料。
(3)磺化反应
苯的磺化反应常用浓硫酸或发烟硫酸作为磺化试剂,磺化反应为可逆反应。
SOH3SO+浓H42
苯的加成反应
加氢
(强调在一定条件下,苯与氢气的物质的量之比为1:
3)
Ni?
?
?
+3H环己烷2
加氯苯可以和三分子氯发生加成反应生成六氯环经过加热,在紫外线照射下,已烷。
Cl紫外光ClCl3Cl+2ClClCl
燃烧
(明亮火焰,有浓烟)溶液不反应与KMnO4【课堂练习】解释了苯年凯库勒提出了苯的单、1866双键交替的正六边形平面结构,1、)的部分性质,但还有一些问题尚未解决,它不能解释下列事实有(
发生加成反应.苯能与HBA.苯不能使溴水褪色2.邻二溴苯只有一种DC.溴苯没有同分异构体(原子节约)的新概念、绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”2
及要求。
理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转化成所需要的产物,不产生副产物,实现零排放。
下列几种生产乙苯的方法中,原子的经济性最好的是(反应均在一定条件下进行)()
小结:
苯的性质:
易取代、难加成、难氧化。
乙烷、乙烯和苯的比较构学说。
分子式
CH26
CH42
CH66
结构简式
CH—CH33
CH=CH22
结构特点
CC—可以旋转
不能旋转①C=C②双键中一个键易断裂
①苯环很稳定②介于单、双键特的键
主要化学性质
取代、氧化(燃烧)
加成、氧化
取代、加成、氧
阅读:
科学视野”——人造血液和“科学史话”——苯的发现和苯分子结
课后反思
第五课时苯的同系物一、苯的同系物1、概念分子里含有一个苯环,苯上的氢被烃基取代的产物,组成符合原子团,是苯的同系CHCH是说明组成要相差一个或若干个2n2n-6物。
例如
CHCHCHCHCH3332CH3
异丙苯乙苯甲苯
二苯基甲烷而联苯CH2
不是苯的同系物。
)反过来不一定。
≥6CnH2n-6(n2、通式:
同分异构体3、
侧链上的烷基的碳架异构)(1C在苯环上的位置异构(邻、间、对等))(2
例如:
CHCHCH333CHCHCH323CH3CH3
性质、4.
物理性质:
苯及其同系物一般为无色透明有特殊气味的液体,相对密度小于1,不溶于水而溶于有机溶剂。
苯和甲苯都具有一定的毒性。
烷基苯的沸点随着分子量的增大而高。
化学性质:
氧化反应
(1)燃烧
(2)苯环的侧链氧化
在强氧化剂(如高锰酸钾和浓硫酸、重铬酸钾和浓硫酸)作用下,苯环上含α-H的侧链能被氧化,不论侧链有多长,氧化产物均为苯甲酸。
KMnOCHCOOH43+
HKMnOCHCHCOOH43CH+
H3
若侧链上不含α-H,则不能发生氧化反应。
当用酸性高锰酸钾做氧化剂时,随着苯环的侧链氧化反应的发生,高锰酸钾的颜逐渐褪去,这可作为苯环上有无α-H的侧链的鉴别反应。
取代反应
(1)苯环侧链上的取代反应
甲苯在光照情况下与氯的反应,不是发生在苯环上而是发生侧链上。
ClCH光Cl+CH223
(2)苯环上的取代反应
甲苯的取代反应发生在苯环上,先是邻位的,再是是对位的氢,间位基本不反应,
(3)硝化反应
CHCH1313
+3HO-NO?
ON--NO+3HO2222NO2
加成反应
课后反思
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- 人教版 高中化学 必修 第三 第二 来自 石油 基本 化工原料 教案设计