普通高中课程标准实验教科书化学必修2[苏教版]

1普通高中课程标准实验教科书—化学必修2[苏教版]第一节天然气的利用甲烷【教学目标】了解有机物的特点,复习碳原子结构和共价键的知识，掌握甲烷的电子式、结构式的写法；知道甲烷的正四面体构型；掌握甲烷有重要化学性质。通过甲烷分子式的学习，初步学会确定气态烃分子式的计算方法。【教学重点】取代反应【教学难点】气态烃分子式的计算方法【教学过程】一、有机物的基本概念（1）有机物：指含的化合物，通常还含有等几种元素。（2）有机物的主要特点：大多数有机物熔沸点，燃烧、导电、溶于水、溶于有机溶剂。有机反应一般，一般需和使用，常伴有；所以有机反应中常用“→”不用“=”。（3）有机物种类繁多的原因：①碳原子有个价电子，可以有其他原子形成个共价键；②碳碳之间可以形成单键、也可以形成和；③碳碳之间结合的方式可以是链状，也可以是状。（4）、烃的汉语拼音的注音是，表示的意义是（5）、．下列物质属于烃的是：A．H2S，B．C2H2，C．CH3Cl，D．C2H5OH，E．CH4，F．H2，G．金刚石，H．CH3COOH，I．CO2，J．C2H4，烃中最简单的是。二、甲烷的结构【思考与交流】已知：甲烷的气体密度在标准状况下为0.717g/L，其中含碳的质量分数为75％，含氢质量分数为25％，求甲烷的分子式。（一）甲烷的结构（二）甲烷的性质1、物理性质：无色无味气体，密度比空气小，极难溶于水。（天然气中按体积计，CH4占80%~97%）。2、化学性质：【探究】CH4通入酸性KMnO4溶液中观察实验现象：甲烷通入高锰酸钾溶液中。说明甲烷不能使高锰酸钾溶液褪色。结论：一般情况下，性质稳定,与强酸、强碱及强氧化剂等不起反应（1）可燃性（甲烷的氧化反应）CH4（g）+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l);△H=-890KJ/mol2点燃甲烷要先，然后点燃从储气瓶里导出的甲烷，将一个干燥的烧杯罩着甲烷燃烧的火焰，观察烧杯内壁有何现象？倒转烧杯迅速倒入澄清石灰水又有何现象？①②【思考与交流】：“通过这个实验，说明甲烷由什么元素组成？你是如何推知的？组成里有没有氧？上述实验能肯定或否定吗？”【科普知识】海底“可燃冰”（2）取代反应：【探究】甲烷与氯气的反应现象：定义：反应叫取代反应。【思考与交流】写出甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应的化学方程式第一步：CH4+Cl2CH3Cl+HCl第二步：CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl第三步：CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl第四步：CHCl3+Cl2CCl4+HCl注意：①反应条件——光照（室温下在暗处不发生反应）。②反应物质——纯卤素单质，例如甲烷与氯水、溴水不反应，与氯气、溴蒸气光照条件下发生取代反应。③甲烷分子中的四个氢原子可逐一被取代，故甲烷的卤代物并非一种，而是几种卤代物的混合物。【讨论】取代反应和置换反应的区别取代反应置换反应（3）受热分解：CH4C+2H2（1）分解条件及反应：（2）产物的用途：（三）甲烷的利用资料：沼气；主要成分为甲烷又名坑气，它是沉积于池沼底部的植物残体在厌氧菌的作用下产生的。根据这一原理，人们发明了用发酵法获得沼气的沼气池。沼气池用的原料是人畜的粪便、杂草和垃圾等，而产生的沼气可以用来烧水、蒸饭、点灯、发电等。从而节约石油、煤炭和其他燃料，将沼气净化后得到的甲烷也可用作制取CCl4和炭黑等化工原料；粪便、杂草和垃圾等经过沼气池发酵后，大部分寄生虫卵和病菌被杀死，改善了卫生条件，防止了疾病的发生；粪便等在发酵过程中，其中的蛋白质分解为氨，最终转为铵态氮肥，从而提高了肥效。3三、烷烃1概念：烃中碳原子跟碳原子之间都是以单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相连，使每个碳原子的化合价都得到充分利用，即都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃。又叫烷烃。通式为CnH2n+2。举例：乙烷丙烷丁烷戊烷2、物理性质：烷烃的物性随着碳原子数和递增，呈现出规律性的变化：状态：气态液态固态熔沸点：低高主要原因：随着碳原子数的递增，分子量增大，分子间作用力增大。3、化学性质：1氧化反应：不能与KMnO4和溴水反应。但点燃时与O2反应CnH2n+2+213nO2点燃nCO2+（n+1）H2【课后练习】1、下列物质中不属于有机物的是（）A、CO（NH2）2B、NH4CNOC、KSCND、CH3CH2OH2、下列各物质的键角为109028/的是EFI。具有正四面体结构的是BEFI。A.H2OB.P4C.CO2D.NH3E.金刚石F.CH4G.H2SI.二氧化硅3、下列反应属于取代反应的是（）A、甲烷燃烧B、由甲烷制取氯仿C、由甲烷制炭黑D、钠与水反应制得H24、在光照下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应，得到产物的物质的量最多的是()A.CH3ClB.CH2Cl2C.CCl4D.HCl5、氯仿可作麻醉剂，但常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒物质光气（COCl），反应式为2CHCl3+O22COCl2+2HCl。为防止事故，在使用前检验氯仿是否变质，应用的试剂是（）A．NaOH溶液B．AgNO3溶液C．HCl溶液D．H2O6、空气中含甲烷5%～15％(体积分数)点燃就会发生爆炸，发生爆炸最强烈时，甲烷在空气中所占的体积分数是（）A.5%B.9.5%C.10%D.15%7、已知某烃分子中含碳元素与氢元素的质量比为4：1，在标准状态下5.6L气体的质量为7.5克，求此烃的分子式。C2H6第二节石油的炼制乙烯【教学目标】4（1）了解饱和烃与不饱和烃概念，了解乙烯的物理性质。（2）探究乙烯分子的组成和结构式；掌握乙烯的化学性质。（3）掌握加成反应的概念。（4）了解石油炼制的过程。【教学重点】本课时的重点是乙烯的化学性质【教学难点】难点是加成反应原理的理解【教学过程】［新课导入］1、简单讲述中东地区战争不断的一个重要原因——石油资源的争夺，引入学习课题――石油炼制乙烯。2、介绍石油的形成与分布。一、石油的炼制石油炼制、加工过程及主要产品的比较炼制和加工方法分馏裂化裂解常压分馏减压分馏热裂化催化裂化原理用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物在一定条件下，将式量大、沸点高的烃断裂成小分子的过程在高于裂化的温度下，将长链分子断裂成短链的气态和少量液态烃的过程原料脱水、脱盐的原油重油重油石油的分馏产品条件常压加热减压加热加热催化剂、加热高温目的将原油分离成轻质油将重油充分分离，并防碳化提高轻质汽油的产量和质量获取短链气态不饱和烃主要产品溶剂油(C5～C8)汽油(C5～C11)煤油柴油重油润滑油凡士林等汽油等轻油乙烯、丙烯、丁二烯等（一）石油1、石油的成分石油主要是由各种烷烃、环烷烃和环烷烃所组成的混合物。石油的大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有少量的气态烃和固态烃。石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素。石油的化学成分随产地不同而不同。2、石油的炼制⑴石油的分馏①油田原油石油各种馏分（包括汽油、煤油和重油）②（1）主要仪器：蒸馏烧瓶、冷凝管、冷凝器、锥形瓶；（2）温度计的位置：水银球上端应与蒸馏烧瓶支管处相平，以用于测量蒸气的温度；（3）加入几片碎瓷片：以防液体暴沸。（4）进出水方向：下进上出，与蒸气形成逆向热交换。③石油分馏的馏分是纯净物吗？为什么?⑵石油的裂化：为提高汽油的产量，在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。5①裂化的目的是。②裂化的原理是。③写出十六烷、辛烷、丁烷裂化的方程式。④石油的裂解（即深度裂化）生成的裂解气是一种复杂的混合气体，它除了主要含有乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃之外，还含有甲烷、乙烷、氢气、硫化氢等。裂解气里烯烃的含量比较高，因此常把乙烯的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。[提出问题]石油裂解后生成各种短链气态烃，如乙烯、丙稀、丁二烯等不饱和的烃。乙烯是怎样的一种物质呢？它和甲烷有什么不同？[活动与探究]1、乙烯气体通人酸性高锰酸钾溶液中，观察现象。2、乙烯气体通人溴的四氯化碳溶液中，观察现象。3、用排水集气法收集一试管气体，点燃，观察燃烧的情况。[归纳小结]实验现象结论酸性高锰酸钾溶液溴的四氯化碳溶液点燃[思考与交流]通过实验探究可以知道乙烯的性质与甲烷（烷烃）的性质是不同的，由结构决定性质，可知乙烯与烷烃的结构是不同的，乙烯和烷烃的结构有何差异呢？二、乙烯（一）乙烯的物理性质是。（二）乙烯的组成和分子结构说明1、组成：分子式，含碳量比甲烷高。2、分子结构：含有碳碳双键。双键的键长比单键的键长要短些。（三）乙烯的氧化反应1、可燃性点燃乙烯前一定要，看到的现象是。思考：①和甲烷的燃烧相比较有哪些不同？为什么？化学方程式2、与酸性高锰酸钾溶液的作用——被氧化，高锰酸钾被还原而退色，这是由于乙烯分子中含有碳碳双键的缘故。思考：乙烯通入酸性高锰酸钾中有什么现象？如果是甲烷的话，现象是否相同，为什么？（四）乙烯的加成反应1、与溴的加成反应（乙烯气体可使溴的四氯化碳溶液退色）CH2═CH2+Br－Br→CH2Br-CH2Br1，2－二溴乙烷（无色）62、与水的加成反应CH2═CH2+H－OH→CH3—CH2OH乙醇（酒精）[学生活动]书写乙烯与氢气、氯气、溴化氢的加成反应。乙烯与氢气反应乙烯与氯气反应乙烯与溴化氢反应[归纳整理]对比甲烷和乙烯性质和结构:比较甲烷乙烯分子式电子式结构式结构特点化学活动性化学性质取代反应燃烧氧化反应加成反应聚合反应鉴别[问题解决]乙炔一、乙炔的组成和分子结构：1、组成：经测定，标况下，乙炔气体的密度为1.16g/L，其中含氢元素为7.8%,其余为碳元素试确定乙炔的分子式.2、结构：展示模型3、比较乙烷、乙烯、乙炔的分子式、空间构型、键角二、乙炔的性质：1物性：2化性：（1）氧化反应：使高锰酸钾溶液褪色可以燃烧C2H2+2.5O2点燃2CO2+H2O乙炔燃烧火焰明亮且有大量的黑烟，明亮是因为燃烧时一部分碳氢化合物裂化成细微分散的碳颗粒，这些碳颗粒受灼热而发光，因此乙炔呈作为照明气使用。黑烟是因为乙炔含碳量高，燃烧不充分造成的。（2）加成反应：7乙炔可以使溴水（或溴的CCl4溶液）褪色。C2H2+Br2C2H2+2Br2另外还可以和X2、H2、HX、H2O加成。但要注意条件。乙炔和氯化氢加成得的氯乙烯，是制取聚氯乙烯的单体。3.乙炔的用途(1)乙炔是一种重要的基本有机原料，可以用来制备氯乙烯、聚氯乙烯和乙醛等。2)乙炔燃烧时产生的氧炔焰可用来切割或焊接金属。【课后练习】1．下列物质中，有固定沸点的是A．石油B．汽油C．聚乙烯D．甲苯2．石油催化裂化的目的是A．把相对分子质量大、沸点高的烃断裂成相对分子质量小、沸点低的烃B．使直链烃转化为芳香烃C．除去石油中的硫和其他杂质D．提高汽油的产量和质量3．石油在常压下分馏，得到的主要产品是A．汽油、煤油、柴油、重油B．煤油、柴油、重油、渣油C．柴油、重油、石蜡、润滑油D．凡士林、石蜡、沥青、石油焦4．某人坐在空调车内跟在一辆卡车后面，观察到这辆卡车在起动、刹车时排出黑烟，由此可推断这辆卡车所用的燃料是A．酒精B．汽油C．柴油D．液化石油气5．下列物质不能使溴水退色的是A．乙烯B．二氧化硫C．丁烯D．丙烷6．四氯乙烯对环境有一定的危害，干洗衣服的干洗剂主要成分是四氯乙烯；家用不粘锅内侧涂覆物质的主要成分是聚四氟乙烯。下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述中正确的是A．它们都属于纯净物B．它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色C．它们的分子中都不含氢原子D．它们都可由乙烯只发生加成反应得到7．两种气态烃组成的混合气体0.1mol,完全燃烧得0.16molCO2和3.6g水。下列说法正确的是A．混合气体一定有甲烷B．混合气体中一定是甲烷和乙烯C．混合气体中一定没有乙烷D．混合气体中一定有乙烯8．甲烷中混有乙烯，欲除乙烯得到纯净的甲烷，可依次将其通过下列哪组试剂的洗气瓶A．澄清石灰水，浓H2SO4B．溴水，浓H2SO4C．酸性高锰酸钾溶液，浓H2SO4D．浓H2SO4，酸性高锰酸钾溶液9．某混合气体由两种气态烃组成。2.24L该混合气体完全燃烧后，得