【教学设计】《来自石油和煤的两种基本化工原料》（人教）

来自石油和煤的两种基本化工原料刘集中学 吴拉马加 教材分析乙烯和苯是两类烃的重要代表物。学习了甲烷和烷烃的性质，学生能初步从组成和结构的角度认识甲烷的性质，但需要对“结构与性质”的关系进一步强化认识；乙烯和苯的教学都能起到这种作用。另外，学生能从生活实际出发，认识乙烯和苯的广泛应用，再学习它们的性质，强化理论与实际的联系，使学生能够学以致用。教材着重介绍了乙烯和苯的分子组成和结构、乙烯和苯的性质，并结合乙烯和苯的性质介绍了几种基本的有机反应如加成反应、取代反应和氧化反应等，并通过乙烯和苯的性质概括出其重要用途。 教学目标【知识与能力目标】1、了解乙烯和苯的来源及它们在化工生产中的作用；2、掌握乙烯、苯的结构和主要性质；3、通过乙烯和苯的性质实验初步了解有机基本反应类型，认识典型化学反应加成反应的特点，形成对有机反应特殊性的正确认识，并能从结构上认识其反应特点。【过程与方法目标】通过对乙烯和苯的结构和性质的学习，进一步理解有机物的“结构与性质”，形成学习有机化学的思维方法。【情感态度价值观目标】1、通过苯的发现和苯分子结构学说的科学史，学会化学中对有机物进行科学探究的基本思路和方法，强化科学意识，激发学习有机化学的兴趣。2、能从生活实际出发，认识乙烯和苯的广泛应用，初步学习如何进行理论与实际的联系，体验有机化学知识的学以致用。 教学重难点【教学重点】1、会写乙烯的分子式、结构式、结构简式、电子式，知道乙烯的结构特点，了解烯烃的概念；2、知道乙烯能够发生氧化反应和加成反应；3、知道乙烯发生加成反应时的断键和成键情况，会写乙烯与H2、HCl、Cl2、H2O发生加成反应的化学方程式；4、了解加成反应的含义与判断；5、会写苯的分子式、结构式、结构简式。知道苯分子中的碳碳键是一种介于单键与双键之间的独特的键；6、知道苯能够发生氧化反应、加成反应、取代反应，并会写相应的化学方程式。【教学难点】1、 知道乙烯发生加成反应时的断键和成键情况，会写乙烯与H2、HCl、Cl2、H2O发生加成反应的化学方程式；2、 乙烯结构与性质的关系。 课前准备 本节试验安排所需相关化学试剂和仪器。 课时安排2课时 教学过程第一课时【导入】刚刚摘下不久的香蕉和成熟的香蕉，掺在一块放置几天的结果是香蕉已经全部变黄。为什么刚刚摘取不久的青香蕉与较熟的香蕉保存在一块就都变黄了呢？这就是我们今天要学习的乙烯的功劳。【教师讲解】我们常说煤是工业的粮食，石油是工业的血液，从煤和石油不仅可以得到多种常用燃料，而且可以从中获取大量的基本化工原料。乙烯就是一种最重要的石油化工产品，也是重要的石油化工原料。衡量一个国家化工产业发展水平的标志是什么？（乙烯的产量）乙烯在化学工业上有哪些重要的用途？下面我们来一起学习乙烯有关知识。【教材整理】1不饱和烃与烯烃2乙烯的结构(1)分子结构分子式电子式结构式结构简式分子模型球棍模型比例模型C2H4(2)空间结构分子结构立体构型乙烯为平面结构，2个碳原子和4个氢原子共面【课堂练习】题组烯烃和乙烯的组成与结构1下列有关说法不正确的是()A由乙烯分子的组成和结构推测含一个碳碳双键的单烯烃通式为CnH2nB乙烯的电子式为C烯烃与烷烃中碳碳键不完全相同DC3H6的分子结构可以是CH2=CHCH3和【解析】乙烯分子的C与C之间共用2对电子。【答案】B2下列分子不是平面型分子的是() 【导学号：30032052】AH2OBCH2=CH2CCH2=CHCH3DCO2【解析】H2O、CO2为三点共面分子，CH2=CH2为平面6原子分子。【答案】C【教师讲解】1乙烯的物理性质无色、稍有气味的气体，难溶于水，密度比空气小。2乙烯的化学性质(1)氧化反应(2)加成反应乙烯通入溴的CCl4或溴水中，现象是溶液褪色，其化学方程式为CH2=CH2Br2CH2BrCH2Br，产物名称为1,2二溴乙烷。写出CH2=CH2与H2、HCl、H2O反应的化学方程式CH2=CH2H2催化剂CH3CH3，CH2=CH2HCl催化剂 CH3CH2Cl，CH2=CH2H2O催化剂高温高压CH3CH2OH。乙烯发生加成聚合反应生成聚乙烯，其反应方程式为nCH2=CH2催化剂 CH2CH2。(3)加成反应的定义：有机物分子中的双键(或三键)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。3乙烯用途(1)重要的化工原料，用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。(2)在农业生产中用作植物生长调节剂。(3)乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。【思考探究】探究甲烷与乙烯的鉴别方法(1)将甲烷、乙烯分别通入酸性KMnO4溶液，有什么现象？原理是什么？【提示】：甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色；乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，体现了乙烯的还原性，发生氧化反应。(2)将甲烷、乙烯分别通入溴水中，有什么现象？原理是什么？【提示】：甲烷不能使溴水褪色；乙烯使溴水褪色，说明乙烯与溴水发生加成反应。(3)甲烷、乙烯可以用什么试剂鉴别？【提示】：酸性KMnO4溶液或溴水。(4)用什么试剂除去甲烷中的乙烯？能否用酸性KMnO4溶液？为什么？【提示】：溴水，不能用酸性KMnO4溶液，因为酸性KMnO4将乙烯最终氧化为CO2，引入新杂质CO2。【认知升华】升华乙烯的两大性质(1) 乙烯的氧化反应应用及注意事项燃烧C2H43O2点燃 2CO22H2O利用燃烧时的现象与甲烷不同，可用燃烧法鉴别甲烷和乙烯。被酸性高锰酸钾溶液氧化乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色。(1)利用该性质可鉴别甲烷(或烷烃)和乙烯(或烯烃)。(2)该反应中高锰酸钾将乙烯最终氧化为CO2，所以除去甲烷中的乙烯时不能用酸性高锰酸钾溶液。 (2)乙烯的加成反应反应模式：CH2=CH2X2CH2XCH2X或CH2=CH2XYCH2XCH2YX2Br2时a一般用溴水或溴的四氯化碳溶液，且生成的1,2二溴乙烷为难溶于水的无色透明的油状液体。b利用反应时溶液褪色的现象，既可以鉴别甲烷和乙烯，也可以除去甲烷中的乙烯。XYHCl时可利用该反应制取纯净的氯乙烷XYHOH时乙烯与水在高温、高压和催化剂作用下才能反应生成乙醇。X2很多个CH2=CH2时乙烯之间相互加成可得到聚乙烯，反应为 【课堂练习】乙烯与乙烷的性质比较1下列叙述正确的是()A破坏乙烯分子里的碳碳双键所需要的键能是破坏乙烷分子里碳碳单键能量的两倍B乙烯分子里碳、氢原子都处在同一平面上，而乙烷分子里的碳、氢原子不处在同一平面上C乙烯和乙烷都能在空气中燃烧而被氧气氧化，具有强还原性，所以它们也能被强氧化剂酸性高锰酸钾氧化D乙烯易发生加成反应，乙烷能发生取代反应和加成反应【解析】乙烯分子中的双键有一个容易断裂，破坏碳碳双键所需的能量不是破坏碳碳单键所需能量的两倍；乙烯分子中6个原子共平面；乙烷能在氧气中燃烧，但不能被KMnO4(H)溶液氧化；乙烷不能发生加成反应。【答案】B2下列说法错误的是()A无论是乙烯与Br2的加成反应，还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，都与分子内含有碳碳双键有关B溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷C相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后生成水的质量相同D乙烷中混有乙烯可用溴水除去【答案】C题组2乙烯加成与烷烃取代反应的数量关系3使1 mol乙烯与氯气发生完全加成反应，然后使该加成反应的产物与氯气在光照的条件下发生取代反应，则两个过程中消耗氯气的总物质的量最多是()A3 mol B4 molC5 molD6 mol【解析】1 mol乙烯能与1 mol Cl2发生加成反应，而1 mol产物中含4 mol氢原子，被氯原子完全取代，消耗4 mol Cl2，所以共消耗5 mol Cl2，故选C。【答案】C4能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是()A乙烯分子里碳氢原子个数比为12B乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等C乙烯容易与溴水发生加成反应，且1 mol乙烯完全加成消耗1 mol溴单质D乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色【解析】碳与氢的原子个数比为12的还有其他物质(如)，故A项错。B项也是只能证明乙烯分子中n(C)n(H)12，不符合题意。加成反应只有含不饱和键时才能发生，且n(C2H4)n(Br2)11，所以乙烯必含碳碳双键，且只含一个碳碳双键，C项正确。D项中，含碳碳双键时能使酸性KMnO4溶液褪色，但被酸性KMnO4氧化而褪色的物质并不一定都有碳碳双键，故D项不能确定乙烯分子中是否含有碳碳双键。【答案】C题组3加成反应与取代反应的判断5下列各反应中属于加成反应的是() CH2=CH2HOHCH3CH2OHH2Cl2光照= 2HClH2催化剂 CH3CH2OHCH3CH32Cl2光照 CH2ClCH2Cl2HClA BCD【解析】本题难点是对项的判断，分子里有一个不饱和碳原子，另一个不饱和原子不是碳原子而是氧原子，这些不饱和原子组成的原子团为，反应是HH分子里的氢原子跟里的不饱和原子直接结合的反应，由此可知，反应符合加成反应的概念，是加成反应。【答案】C6氯乙烷是一种重要的化工产品。以下两个反应均可得到氯乙烷：CH3CH3Cl2CH3CH2ClHClCH2=CH2HCl催化剂 CH3CH2Cl(1)属于_反应；属于_反应。A加成B取代 C氧化(2)你认为采用哪个方案合理？为什么？_。【答案】(1)BA(2)方案合理。因为方案在产生氯乙烷的同时，有副产物生成第二课时【导入】复习上节课内容，导入新课【教材整理】教材整理1苯的组成和结构1发现苯是1825年英国科学家法拉第首先发现的，是一种重要的化工原料，主要来自于煤。2组成与结构分子式结构式结构简式比例模型C6H63.结构特点(1)分子构型：平面正六边形结构，分子中6个碳原子和6个氢原子共面。(2)化学键：6个碳碳键完全相同，是一种介于单键和双键之间的独特的键。4芳香烃是分子中含有一个或多个苯环的一类碳氢化合物。芳香化合物是分子中含苯环的化合物。其中芳香烃属于芳香化合物。教材整理2苯的性质1物理性质颜色状态气味毒性在水中的溶解性熔、沸点密度(与水相比)无色液体特殊气味有毒不溶于水较低比水小2.苯的化学性质(1)氧化反应不能(填“能”或“不能”)使酸性高锰酸钾溶液褪色。燃烧现象：火焰明亮并带有浓烟。化学方程式：2C6H615O2点燃 12CO26H2O。(2)取代反应苯的溴代生成溴苯化学方程式：。硝化反应生成硝基苯反应温度：保持在5060 。化学方程式：。(3)加成反应生成环己烷。化学方程式：。【思考探究】探究苯的分子结构及其性质实验1：向试管中加入少量苯，再加入少量溴水，充分振荡。实验2：向试管中加入少量苯，再加入少量酸性KMnO4溶液，充分振荡。请思考探究(1)实验1中现象是什么？说明什么问题？【提示】试管中液体分层，上层为橙红色，下层几乎为无色，说明苯分子结构中不含，苯不溶于水，且密度比水的小。(2)实验2中现象是什么？说明什么问题？【提示】试管中液体分层，上层无色，下层仍为紫色，说明苯分子中不含 ，苯不溶于水，且密度比水的小。(3)苯的分子结构用或表示，哪种更科学？【提示】(4) 与是同一物质吗？说明什么？【提示】是同一物质，说明中的6个碳碳键完全相同，是介于单键与双键之间的独特键。【认知升华】升华苯及其他烃的空间结构(1)甲烷型：正四面体凡是碳原子与4个原子形成4个共价键时，其空间结构都是四面体，5个原子中最多有3个原子共平面。(2)乙烯型：平面结构与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面。(3)苯型：平面结构位于苯环上的12个原子共平面，位于对角线位置上的4个原子共直线。【课堂练习】题组1苯分子结构的考查与探究1下列关于苯的说法中，正确的是()A苯的分子式是C6H6，不能使酸性KMnO4溶液褪色，属于饱和烃B从苯的凯库勒式()来看，分子中含有双键，所以属于烯烃C在催化剂作用下，苯与液溴反应生成溴苯，发生了加成反应D苯分子为平面正六边形结构，6个碳原子之间的键完全相同【解析】苯不属于饱和烃，A错误；苯分子结构中不存在碳碳双键，不属于烯烃，B错误；苯在催化剂的作用下与液溴发生取代反应而不是加成反应，C错误。【答案】D2已知异丙苯的结构简式如下，下列说法错误的是() A异丙苯的分子式为C9H12B异丙苯不能使溴水褪色C异丙苯中碳原子可能都处于同一平面D异丙苯和苯为同系物【解析】A项，异丙苯的分子式为C9H12。B项，异丙苯中不含，不能使溴水褪色。C项，异丙苯中与苯环相连的C原子上有四个单键，所有C原子不可能共面。D项，异丙苯和苯的结构相似，相差3个“CH2”原子团，是苯的同系物。【答案】C题组2苯的主要性质(取代反应、加成反应等)3下列实验正确的是()A将液溴和苯混合物加热制溴苯B用水萃取溶解于溴苯中的溴C将苯、浓H2SO4、浓HNO3的混合物用水浴加热(60 左右)制硝基苯D把少量溴水分别加到苯和甲苯中，振荡，根据水层颜色鉴别它们【解析】A项需要Fe作催化剂，不能实现。溴易溶于有机溶剂溴苯，B项错。C项能实现。苯、甲苯都易溶解Br2，从而从溴水中萃取出Br2，但苯、甲苯都比水轻，都在上层，所以不能区分，D项错。【答案】C4下列有关苯的叙述中，错误的是()A苯在催化剂作用下能与液溴发生取代反应B在一定条件下，苯能与氢气发生加成反应C在苯中加入酸性高锰酸钾溶液，振荡并静置后下层液体为紫红色D在苯中加入溴水，振荡并静置后下层液体为红棕色【解析】A项，苯在FeBr3作催化剂条件下能与液溴发生取代反应；B项，一定条件下苯能与H2发生加成反应生成环己烷；C项，苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，与酸性KMnO4溶液混合后会分层，苯在上层；D项，苯能萃取溴水中的Br2使溴水褪色，由于苯的密度比水小，因此液体分层后有机层在上层，上层为红棕色，下层接近无色。【答案】D【课堂总结】物质甲烷乙烯苯结构特点正四面体所有原子共平面平面正六边形与Br2反应Br2试剂纯溴溴水液溴反应条件光照无FeBr3反应类型取代加成取代氧化反应酸性KMnO4溶液不能使酸性KMnO4溶液褪色能使酸性KMnO4溶液褪色不能使酸性KMnO4溶液褪色燃烧燃烧时火焰呈淡蓝色燃烧时火焰明亮，带黑烟燃烧时火焰明亮，带浓黑烟鉴别不能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色将溴水加入苯中振荡分层，上层呈橙红色，下层为无色注意：有机反应的发生往往和反应条件及反应物的状态有关。如CH4和溴蒸气光照时发生反应；乙烯和溴水或溴的四氯化碳溶液可发生加成反应；苯必须在催化剂存在时和液溴才能发生取代反应。【课堂练习】题组常见几种烃代表物的性质及应用1下列关于甲烷、乙烯、苯三种烃的比较中，正确的