1高一化学必修2第三章有机化合物第二节来自石油的两种基本化工原料教案(2课时)一、教材分析本节教材第一部分首先通过科学探究加热分解石蜡油实验,得到一种溴的四氯化碳溶液、高锰酸钾溶液褪色的不同于烷烃的物质,接着给出乙烯的分子组成,让学生写出电子式、结构式,并结合乙烯的化学性质介绍了重要的有机反应类型——加成反应。本节内容是学习烃的知识的继续,也是学习不饱和烃的开始,而且是本节第二部分学习苯的结构和推测苯的性质的基础。乙烯是学生学习有机化学以来第一次接触到的烯烃的代表物,乙烯分子结构中的碳碳双键决定了乙烯的化学性质不同于烷烃,因此教材在介绍乙烯的性质之前,先通过科学探究,通过二个现象明显的实验说明乙烯的化学性质与甲烷不同,并着重通过加成反应体现结构与性质的辩证关系,不仅使学生对乙烯的性质留下了深刻的印象,也为继续学习烯烃以及它们的衍生物的性质奠定了一定的基础。首先介绍了乙烯的分子结构。最后安排了一个“催熟水果”的家庭小实验,有助于巩固所学知识,增强学习兴趣。本节第二部分着重介绍了苯的分子组成和结构、苯的性质。苯分子结构中的特殊的化学键决定了苯的化学性质,因此教材在介绍苯的化学性质之前,首先介绍了苯的分子结构,通过苯分子化学键的分析研究引出苯的化学性质,并通过苯与溴的反应、苯的硝化反应、苯的加成反应的讲解,使学生体会结构决定性质的辨证关系。这样不仅使学生对苯的结构有了深刻的印象,同时这以后对苯的同系物的学习做了铺垫。二、教法建议(一)建议采用对比、探究的方法进行乙烯分子结构的教学,可以告诉学生,乙烯分子的组成是C2H4,比乙烷分子少两个氢原子,在乙烷和乙烯分子中,碳原子都是四价的,那么乙烯分子中的碳原子与氢原子是怎样结合的呢?它们的电子式、结构式怎样写?通过学生讨论,能够得出乙烯分子间有两对共用电子对。有条件的学校可让学生组装乙烯的球棍模型,并通过课件演示弄清以下几个问题:1、乙烯为平面型结构,键角约为1200。2、乙烯分子中C=C双键键能比C—C键能大,但比C—C键能的2倍小,键长也比C—C键长短。3、乙烯分子中C=C双键中的两个键是不同的。(二)关于乙烯化学性质的教学,重点在加成反应上,由于高中阶段不要求学生掌握加成反应的历程,教师在讲授烯烃和某些物质反应时,只能从形式上对加成反应进行分析,这就要求教师要充分利用多媒体课件素材,通过和不同物质的加成,领会原子的连接方式。如将课件设计为如下形式:CHabCHCHCHC=CHCHCHCHC())(2若在a、b处接上Br原子,则是乙烯和溴水反应;若a处接H原子,b处接Cl原子,则是乙烯和与氯化氢反应;若a处接H原子,b处接上羟基,则是乙烯跟水反应。通过这些操作,让学生体会“直接结合”四个字的含义。对于氧化反应,可由学生完成教材上的两个演示实验,并引导学生和CH4进行对比,分析现象不同的原因;对于乙烯与高锰酸钾的反应,不宜给出反应的方程式,但要告诉学生产物转化往往会有CO2。(三)有条件的学校,充分利用多媒体素材,展示乙烯在加成反应中微观的结构和变化,激发兴趣,突破难点,突出重点。(四)教师应鼓励学生课后做“家庭小实验”,将课本内的化学知识应用到实际生活中去,培养学生对化学的兴趣,激发学生研究化学知识的热情。(五)注意结合乙烯用途及我国乙烯工业的发展对学生进行爱国主义教育。(六)苯的结构的研究发现是进行科学探究的很好的素材,一定要很好利用。关于苯分子的结构的教学,建议采用探究的方法进行教学。可以从苯的分子式入手。通过讲解苯的发现史,引出苯的分子式为C6H6。根据苯的分子式,有部分学生会猜想苯的结构中可能有C≡C键或C=C键,并进一步引导学生讨论:用什么方法可以检验苯的分子结构中是否含有C=C键?学生很自然地会想到可用高锰酸钾溶液来检验。通过科学探究得出苯不能使高锰酸钾溶液褪色和溴水的实验事实,说明苯分子中没有像乙烯分子中那样的C=C键,用凯库勒式来表示苯分子的结构也不合适,从而进一步引入对苯分子中碳碳之间的键长和键角等物理数据的讨论,并与C—C键的键长及C=C键的键长进行比较,得出苯环上碳碳间的键应是一种介于单键和双键之间的一种特殊的化学键。凯库勒式所表示的是单、双键交替组成的环状结构,只是由于习惯,凯库勒式的表示方法才沿用于今。(七)关于苯的化学性质的教学,可先让学生根据苯的结构的独特性(碳碳间的键是一种介于单键和双键之间的独特的键)推测苯的化学性质:具有烷烃的性质又有烯烃的性质(易燃烧易取代可加成)。再通过对模拟苯的性质实验教学,使学生进一步理解由于苯环上碳碳间的键是一种介于单键和双键之间的独特的键,所以苯既能像甲烷那样发生取代反应,也能像乙烯那样发生加成反应。三、教学目标1.知识目标:(1)知道乙烯和苯这两种重要的化工原料的来源;(2)知道烯烃、不饱和烃的概念;乙烯的燃烧现象,乙烯分子中碳碳双键的存在使乙烯能被高锰酸钾氧化,利用这个反应可以鉴别甲烷和乙烯;(3)掌握加成反应,知道乙烯分子中碳碳双键的存在使乙烯与溴、H2、HCl、Cl2、H2O等物质发生加成反应,乙烯相互加成得到聚乙烯;(4)了解苯的结构特点及证明方法,知道苯分子中是一种介于单键与双键之间的独特的键;苯的燃烧现象;知道苯在一定条件下能与溴、浓硝酸发生取代反应;苯的加成反应,苯与氢气的加成反应。2.能力目标:(1)通过实践活动(西红柿或香蕉的催熟实验)、探究实验(石蜡油的分解、苯的结构)培养学生的实验能力和科学探究能力;(2)通过苯的分子结构学习,强化学生对“结构─性质”关系的认识,培养学生的比较思维能力,培养学生的创新意识。3.情感目标:(1)乙烯是重要的化工原料,是衡量一个国家石油化工水平的标志,又是一种很重要3点燃的植物生长调节剂,教学中从生活实际出发,引导学生了解其重要作用,以培养学生热爱化学知识的情感。(2)结合化学史,进行简单的科学研究方法和科学思想的教育。四、教学重点与难点教学重点:(第一课时)乙烯的加成反应,让学生从实验了解有机反应类型。(第二课时)苯的取代与加成反应。形成对有机反应特殊性的认识,开始认识从结构推测性质的特点。教学难点:(第一课时)有机物结构和性质的关系。(第二课时)苯的取代与烷烃的取代的区别。五、教学过程第一课时乙烯[情景创设]提前布置学生实践活动(西红柿或香蕉的催熟实验)。实验Ⅰ:集气瓶中放青色、未熟的水果(蔬菜),在空气中盖上玻璃片;实验Ⅱ:集气瓶中放青色、未熟的水果(蔬菜),通入一定量的乙烯;实验Ⅲ:集气瓶中放青色、未熟的水果(蔬菜),瓶底放少量KMnO4固体,通入一定量的乙烯;[展示交流]说明为什么会产生这一现象,如何得到这种物质?[探究实验]加热分解石蜡油,观察现象;将产生的气体分别通入溴的四氯化碳溶液、高锰酸钾溶液,观察现象;用排水集气法收集一试管气体,点燃,观察燃烧的情况。[讨论交流]产生的气体是烷烃吗?为什么溴的四氯化碳溶液、高锰酸钾溶液会褪色?这种物质与烷烃的结构有什么差异性?[教师讲解]这种气体叫乙烯,乙烯分子的组成是C2H4,比乙烷分子少两个氢原子,在乙烷和乙烯分子中,碳原子都是四价的,那么乙烯分子中的碳原子与氢原子是怎样结合的呢?它们的电子式、结构式怎样写?[讨论交流]通过学生讨论,能够得出乙烯分子间有两对共用电子对。有条件的学校可让学生组装乙烯的球棍模型,并通过课件演示弄清以下几个问题:1、乙烯为平面型结构,键角约为1200。2、乙烯分子中C=C双键键能比C—C键能大,但比C—C键能的2倍小,键长也比C—C键长短。3、乙烯分子中C=C双键中的两个键是不同的。[展示]乙烯分子模型[得出结论]:一.乙烯分子的结构二.乙烯的化学性质1.加成反应:有机物分子中的不饱和键(双键或三键)两端的碳原子与其它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。4[思考交流]1写出类似反应:1)与氢气加成2)与卤化氢加成3)与水加成2实验室制取氯乙烷,是采取CH3-CH3与Cl2取代反应好,还是采用CH2=CH2与HCl加成反应好?3CH4中混有C2H4,欲除去C2H4得到CH4,最好依次通过哪一组试剂()A.澄清石灰水、浓硫酸B.KMnO4酸性溶液、浓硫酸C.Br2水、浓硫酸D.浓硫酸、KMnO4酸性溶液2.乙烯的氧化反应:A:常温下即易被氧化剂氧化。如将乙烯通入酸性KMnO4溶液,溶液的紫色褪去,由此可用于鉴别乙烯。B:易燃烧,并放出热量,燃烧时火焰明亮,并产生黑烟。点燃C2H4+3O2→2CO2+2H2O。[评价与反馈]1.请说明加成反应与取代反应的区别。2.请说明乙烯的重要用途。[课堂评价参考材料]1.工业上的乙烯主要来源于,它是一种色、味的气体,溶于水。实验室制取乙烯时用法收集。2.下列物质不可能是乙烯加成产物的是()。A.CH3CH3B.CH3CHCl2C.CH3CH2OHD.CH3CH2Br3.实验室可通过加热洒精和浓硫酸的混合物制乙烯,其副反应常伴有SO2产生,SO2也能使溴水或KMnO4(H+)溶液褪色。请回答:①SO2、C2H4使溴水褪色的化学方程式_____。②如何检验C2H4中混入SO2?如何除去?检验SO2除尽的方法是什么?4.既可以用来鉴别乙烯和乙烷,又可以用来除去乙烷中混有少量乙烯的操作方法是()A混合气通过盛有水的洗气瓶B混合气通过装有过量溴水的洗气瓶C混合气和过量氢气混合D混合气与足量溴蒸气混合解析:此题考查的是鉴别并且除去杂质的方法;除杂质时要注意不能引入新杂质;因此题为除去气体杂质,立该用洗气装置,通过反应去掉杂质气体。A中两种气体都不与水反应,无任何现象;B中乙烷不与溴水反应;乙烯与溴水发生加成反应,使溴水褪色,所以可以鉴别出来,并通过洗气瓶洗气使乙烯留在溶液里生成了CH2一CH2(1,2—二溴乙烷),故B正确;C中乙烷不与H2反应,乙烯与H2要在催化剂Ni的作用下才可生成乙烷,并不是简单的混合就可反应,而且还会引入H2杂质气体;D中引入杂质溴蒸气也不利于除去杂质,因此答案为B5.甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到纯净的甲烷,最好依次通过盛有()试剂的洗气瓶。A澄清石灰水,浓H2SO4B酸性KMnO4溶液;浓H2SO4C溴水,烧碱溶液,浓硫酸D浓H2SO4,酸性KMnO4溶液解析:要除去CH4中混有的C2H4,必须满足试剂能吸收C2H4而不能吸收CH4,且最后CH4中不含水蒸气气等杂质。答案:C[教学反思]充分利用多媒体课件,掌握乙烯的分子结构及结构与性质的关系,并通过实验验证结论,突破重点、难点;在教学过程中,由乙烷作对比,由学生探究出乙烯的分子结构,BrBr5由结构研究其性质,使学生体会到研究有机化学的方法,提高其思维品质,配合课件,把微观变化宏观化,达到激发兴趣、强化印象、加深理解的目的。[本课例特色]通过对甲烷和烷烃的学习,学生已初步学会从组成和结构的角度去认识甲烷的性质,但仍需要对“结构与性质”的关系进一步强化认识。因此,教学设计中由乙烷的结构式引出乙烯的结构式,由乙烯的双键启发学生分析乙烯和烷烃的化学性质的异同,使学生加深对乙烯或烯烃化学性质的认识。同时,乙烯是一种重要的化工原料,是衡量一个国家石油化工水平的标志,又是一种很重要的植物生长调节剂,教学中又注意引导学生了解其重要用途,以培养学生热爱化学的情感。例如在本节教学设计中,课前让学生开展实践活动—西红柿或香蕉的催熟实验,课堂上让学生展示活动成果,这样不仅使学生体会到乙烯与人类生活的密切关系,又使学生在实践活动中体会到学习的乐趣。本节课在教学设计中,强调从生活实际出发,寻找学生熟悉的素材组织教学,提高学生的教学参与度,给学生适当的动手实验、表达和交流的机会,以求达到最佳教学效果。第二课时苯【创设问题情境】化学史介绍1.19世纪30年代,欧洲经历空前的技术革命,煤炭工业的蒸蒸日上。2.煤焦油造成严重污染,要想变废为宝,必须对煤焦油进行分离提纯。3.煤焦油焦臭黑粘,化学家们忍受烧熏蒸,工作在炉前塔旁。4.1825年6月16日,法拉第向伦敦皇家学会报告,发现一种新的碳氢化合物。5.日拉尔等化学家测定该烃的分子式是C6H6,这种烃就是苯。【探究阶段】在此过程中教师要