苏教版化学2专题三第一单元化石燃料与有机化合物教学设计

1、专题三 有机化合物的获得与应用第一单元 化石燃料与有机化合物学习目标1认识化石燃料与有机物的关系。 2认识化石燃料的综合利用对于合理利用自然资源、防止污染、保障国民经济可持续发展的意义。 3了解甲烷、乙烯、乙炔、苯等物质的主要性质和用途，认识取代反应和加成反应。 4引导学生关注人类面临的与化学相关的能源短缺、环境保护等社会问题，培养学生的社会责任感。第一课时 天然气的利用 甲烷知识目标：通过甲烷分子式的教学，使学生初步学会确定气态烃分子式的计算方法；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、甲烷的正四面体构型；掌握甲烷的重要化学性质。德育目标：认识物质结构本质，能透过现象看

2、本质；关心社会、能源等问题；合作学习的精神养成。 能力目标：观察能力、计算过程的逻辑思维能力训练；动手能力、空间想象能力的培养。重点、难点：甲烷分子式的确定；甲烷分子的空间构型；甲烷的取代反应。教学用具：实验、多媒体、实物投影教学过程设计录像: 西气东输引入 : 西气东输是我国目前一项巨大工程的示意图,输送的气体就是天然气,天然气的主要成分是甲烷,目前,农村普遍使用的沼气的主要成分也是甲烷,而且,科学家从海底发现了一种新能源“可燃冰”,实际上是甲烷的水合物,据估计,可燃冰的贮存量能提供人类社会1000年的能源使用.所以,为了合理开发并利用这些新能源,我们今天要来研究天然气的利用以及它的主要成分

3、甲烷的性质.【板书】: 天然气的利用 甲烷【讲述】今天共同探讨这个最简单的有机物甲烷。要认识一个有机物必须先从分子式开始，然后是结构式及性质。【板书】一、甲烷的分子组成和结构【思考】历史上人们是怎样知道甲烷的分子式为ch4的？【讨论】甲烷的分子式。【讨论】（1）哪些实验事实说明，甲烷中含有氢元素？碳元素？你能设计一个实验吗？（2）甲烷的燃烧实验现象能否说明甲烷分子中不含有氧元素？【实验设计】 点燃集气瓶中的甲烷气体,用一个干燥的烧杯罩在火焰上方,然后在集气瓶中加入澄清石灰水【学生活动】观察现象并总结:火焰颜色是蓝色,烧杯壁上有水雾,澄清石灰水变浑浊,说明产物是h2o和co2 .所以甲烷中一定含

4、有c元素和h元素.【提示】要测定分子式不仅要做定性实验，更要做定量实验。【交流与讨论】根据课本55页数据计算甲烷的分子式【投影】学生计算甲烷分子式的方法。【设问】甲烷的结构又如何？【提问】1画出碳原子的结构示意图，碳原子有几个价电子，通常与别的原子形成几个共价键？ 2写出甲烷的电子式。3若用“”代表一对共用电子，写出甲烷的结构式。【投影】学生书写的甲烷电子式、结构式。【说明】甲烷分子的结构式仅表明甲烷分子中碳原子、氢原子的连结情况,不能表示甲烷分子中碳、氢原子在空间的分布，甲烷分子的空间结构是什么样的？尝试用橡皮泥与牙签摆出甲烷分子的空间构型。【思考】历史上，科学家们在测定了甲烷分子组成为ch

5、4后，对甲烷的分子结构曾提出了两种猜想：正四面体型与平面正方形，科学家如何判断出甲烷分子是哪种空间构型的？【演示】分别用2个第三种颜色小球替换两个代表氢原子的小球，思考得到的构型分别有几种。【讲述】为解决甲烷分子的空间结构问题，科学家们提出：通过研究二氯甲烷是否存在同分异构体确定。若甲烷分子呈正四面体型，则其二氯代物只可能有一种。而若甲烷分子呈平面正四边形，则其二氯代物可以有两种：所以，只要看一下甲烷的二氯代物的种数，即可判断甲烷分子的空间构型。【多媒体】甲烷分子的正四面体的空间结构及键参数。【板书小结】：甲烷的分子式、电子式、结构式。【展示】一瓶用排水集气法收集的纯净的甲烷气体(集气瓶倒放)

6、观察甲烷的物理性质。【板书】二、甲烷的物理物质无色无味气体，难溶于水，比空气轻。【提问】甲烷的化学性质如何？【讨论】结构决定性质，但我们对碳氢键性质不了解，可以先从熟悉氢化物或从化合价角度提出一些假设，再用实验验证。也可先查阅资料，对它有大概的了解。【学生讨论】甲烷可能的化学性质及验证实验。【实验】1甲烷的燃烧实验，【提问】1点燃甲烷前要进行什么操作?2火焰的颜色如何?3燃烧后的产物如何检验?【讲述】2005年煤矿爆炸事故从发生的事故类型看,主要是瓦斯爆炸事故,瓦斯爆炸事故665起，死亡2439人。【板书】三、甲烷的化学性质1 氧化反应：ch4 + 2o2 co2 + 2h2o 【设问】甲烷还

7、有什么化学性质呢？【观察与思考】2、甲烷与氯气反应【提醒】重点观察部位：量筒内气体颜色的变化，量筒水面上升情况，量筒内壁的变化。【回答】量筒内气体黄绿色褪去、有白雾，水位不断上升、内壁有油状物质生成。【讲述】这说明甲烷与氯气发生了反应。【多媒体动画、板书、讲述】【学生练习】学生书写二氯甲烷、三氯甲烷与氯气反应的化学方程式。【投影】学生书写二氯甲烷、三氯甲烷与氯气反应的方程式。【讲解】有机化学的反应中往往发生副反应,所以在有机化学方程式中用箭号来代替等号【讲述】甲烷与氯气发生了反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢。由于氯化氢极易溶于水，产物中只有一氯甲烷是气体，二氯甲烷、三氯甲

8、烷、四氯甲烷都是不溶于水的液体，所以量筒内气体黄绿色褪去、有白雾，水位不断上升、内壁有油状物质生成。【讲述】这种反应类型叫取代反应。【板书】2取代反应：【强调】该反应的历程并归纳反应特点。在这些反应里，甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所代替而生成了四种取代产物。 有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。【介绍】四种取代产物的性质和用途【讲述】甲烷是一种重要的化工原料，利用甲烷可以制取许多化工原料。【阅读】56页甲烷的利用【讲解】甲烷中只含有碳元素和氢元素,我们把类似于甲烷的这一类物质称为“烃”,这个字取用了碳中的“火”,和氢中的下半部分,另外还取用了碳的声母及氢

9、的韵母,这样就构成了“烃”.【多媒体】展示乙烷、丙烷、丁烷的结构式【提问】1乙烷、丙烷、丁烷的组成元素是什么？2乙烷、丙烷、丁烷的结构式有什么相同点？【讲述】烃、烷烃的概念，烷烃通式及名称。【板书】四.烷烃【学生活动】根据甲烷、乙烷、丙烷的分子式，归纳烷烃的通式【板书】通式：cnh2n+2 (n1)【提问】结构决定物质的性质，乙烷有什么化学性质？十八烷呢？【强调】学好有机物要学好典型的、有代表性的物质，就可以学好成百上千种物质。【实验】 (1)在蒸发皿内滴入3滴己烷，然后把盛己烷的试剂瓶放在远离火源的地方。 (2)用燃着的木条点燃己烷，观察并记录观察现象。 (3)把2 ml己烷分别倒入两支试管

10、内，并分别滴入2滴液溴。 (4)用铝箔包住其中一支试管，避免光线照射。(5)把两支试管并排放在试管架上，置于强光下56 min。 (6)观察并记录两支试管内液体颜色的变化。 【观察结果】 【讨论小结】 (1)写出己烷完全燃烧的化学方程式： (2)己烷在什么情况下会与溴发生反应?这一反应属于哪一类型? (3)己烷与溴反应生成的无机化合物是什么?试举出在反应中可能生成的两种有机物。 有机化学中的取代反应与无机化学中的置换反应是不同的，下表是它们之间的一些区别： 【小结】甲烷是我们接触有机化学的第一种物质。学习有机化学首先要掌握有机物中碳原子呈四价(即构成四个共价键)，再理解有机物的结构和性质。甲烷

11、的分子结构是正四面体，它的主要化学性质是能发生取代反应。对甲烷的学习是我们打开有机化学的金钥匙，请大家体会这节课的探究方法。【作业】书写甲烷化学性质的方程式。巩固练习1、“可燃冰”又称“天然气水合物”，它是在海底的高压、低温条件下形成的，外观象冰。1体积“可燃冰”可贮载100200体积的天然气。下面关于“可燃冰”的叙述不正确的是a “可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源b “可燃冰”是一种比较洁净的能源c “可燃冰”提供了水可能变成油的例证d “可燃冰”的主要可燃成分是甲烷2、已知天然气的主要成份ch4是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的ch4和co2产生的温室效应，前者大。下面是有关天然

12、气的几种叙述：天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源；等质量的ch4和co2产生的温室效应也是前者大；燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的a 是、 b 只有 c 是和 d 只有3、1mol甲烷完全与氯气发生取代反应，若生成相同物质的量的四种取代物，则消耗氯气的物质的量为a 1mol b 2mol c 2.5mol d 4mol4、等物质量的甲烷和氯气组成的混和气体，经较长时间的光照，最后得到的有机物是ch3cl ch2cl2 chcl3 ccl4a 只有 b 只有 c 只有 d 5、一定量的甲烷燃烧之后得到的产物为co、co2和水蒸气，此混合气体重49.6g，当其缓缓通过足量无水氯化钙时，ca

13、cl2固体增重25.2g，原混合气体中co2的质量为a 12.5g b 13.2g c 19.7g d 24.4g6、乙烷在光照的条件下与氯气混和，最多可以生成几种物质a 6种 b 7种 c 9种 d 10种7、把1体积ch4和4体积cl2组成的混合气体充入大试管中，将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽里，放在光亮处，试推测可观察到的现象是：_；_；_；_。8、甲烷的电子式为 ，结构式为 。1g甲烷含 个甲烷分子，4g 甲烷与 g水分子数相等，与 gco原子数相等。 甲烷参考答案1、c 2、c 3.c 4d 5b 6d 7.黄绿色逐渐消失；试管壁上有黄色油珠；水位在试管内上升；水槽内有少量晶体析

14、出。 石油炼制 乙烯知识与技能1、了解乙烯的主要性质。 2、理解加成反应的机理。过程与方法1、运用球棍模型学习乙烯分子的结构 2、运用实验探究法学习乙烯的性质。情感、态度与价值观引导学生关注人类面临的与化学相关的社会问题，如能源短缺、环保等，培养学生的社会责任感。教学重点乙烯的化学性质 教学难点乙烯的加成原理教学准备药品：乙烯气体、酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液 模型：乙烯的球棍模型 仪器：试管、橡胶导管、注射器课时：2课时教学过程 第一课时 石油炼制展示石油样品。引言石油是一种复杂的混合物，主要成分是烃，直接使用的价值不大。石油炼制的方法有两种：一为石油的分馏；二为裂化。提问什么是石油的

15、分馏？ p58提问石油分馏可以得到那些物质？ 插图p58图3-4石油分馏产品示意图 演示石油的蒸馏观察与思考p57石油蒸馏讨论（1）随着馏分的沸点范围上升，下列性质有何变化？颜色 ；黏度 ；挥发性 ；易燃性 ；燃烧时火焰的明亮程度和黑烟量 。(2)馏分的沸点范围与馏分中化合物分子所含的碳原子数目有什么关系？（3）馏分的黏度与馏分中化合物分子所含的碳原子数目有什么关系？（4）解释石油可分馏成不同馏分的原理。（5）在通常条件下，烃分子里的碳原子数： 到 为气态； 到 为液态态； 到 为固态态。过渡从石油分馏获得的轻质液体燃料产量不高。为了提高从石油得到的汽油等轻质油的产量和质量，可以将石油进行加工

16、炼制。 学生阅读p58石油的裂解和裂化录象石油的加工炼制裂解和裂化创设情景让学生阅读这段有趣的文字，了解这种神秘的气体。1864年，美国人发现一件奇怪的事情，煤气灯泄漏出的气体可使附近的树木提前落叶。1892年，在亚速尔群岛，有个木匠在温室中工作时，无意中将美人蕉的碎屑当作垃圾烧了起来，结果美人蕉屑燃烧的烟雾弥漫开来后，温室中的菠萝一齐开了花。1908年，美国有些康乃馨的培育者将这种名贵的花卉移植到装有石油照明灯的芝加哥温室中，结果花一直未开。老师提问 猜想该气体是什么气体呢？为什么会出现这些现象呢？老师讲解针对上述事实，科学家们进行了大量的研究，结果发现原来这都是一一种神秘的气体捣的鬼：煤气

17、灯中漏出来的气体，它能使树叶早落。 美人蕉碎屑燃烧后产生气体，它能促使花儿开放。芝加哥温室中石油照明灯放出的气体，它却抑制了康乃馨花儿的开放。其实植物在生命周期的许多阶段，如发芽、成长、开花、结果、衰老、凋谢等都会产生一种气体。这种气体可以作为水果的催熟剂。今天我们就来讨论这种神秘的气体乙烯。讲解在裂化气中除了含低沸点烷烃外，还有一种物质就是乙烯。乙烯的产量是衡量一个国家石化工业发展水平的重要标志。1990年，我国建成了30万吨乙烯工程，标志着我国石化工业又迈向了个更高的层次。相信我国的石化工业的明天将更加辉煌。活动与探究首先老师在课前准备一些有机分子乙烷、乙烯的球棍模型并将其拆散。然后分发给

18、学生。要求学生根据乙烷（c2h6）、乙烯（c2h4）的分子式以及前面所学的知识（碳原子最外层4个电子，一个碳原子能形成4个共价键，碳碳之间可以形成碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键），组装出乙烷和乙烯的分子模型。 学生活动学生通过自己亲手操作，组装成乙烷能够很容易找出乙烷、乙烯的分子模型，乙烯在结构上的差异性，完成下列表格。板书一、结构乙烯（c2h4）乙烷（c2h6）结构式结构简式电子式空间各原子的位置键能讨论乙烷的结构与乙烯的结构有何不同？ 对比提问乙烯属于饱和烃吗? 板书不饱和烃：烯烃 结论 第二课时 乙烯的性质提问乙烯的结构决定了它应具有什么样的性质呢?板书一.物理性质。学生归纳(1)无色，稍

19、有气味的气体。(2)难溶于水。（3）乙烯略小于空气投影经分析，乙烯中含碳为85.7，含氢为14.3，乙烯在标准状态下的密度为1.25，试通过计算确定乙烯的化学式(学生计算略)。 板书三化学性质。 1、乙烯的氧化反应（1）、与氧气反应。活动与探究观察并记录下列实验现象，实验事实说明乙烯有什么性质？实验1：把乙烯气体通入酸性高锰酸钾溶液中。板书（2）.与酸性高锰酸钾溶液反应，使之褪色。活动与探究观察并记录下列实验现象，实验事实说明乙烯有什么性质？实验2：把乙烯气体通溴的四氯化碳溶液中。实验现象实验1实验2引导学生根据实验现象，总结乙烯的性质，让学生发表自己的看法。 2、乙烯的加成反应h h h h

20、hcchbrbr hcch br br 电脑模拟用flash模拟br2和ch2=ch2反应的全过程。体现化学反应本质旧键的断裂与新键的生成,目的是让学生知道溴为什么会褪色以及反应的机理。老师归纳总结我们把这样的反应又称为加成反应。提问 取代反应和加成反应有何区别？问题乙烯不仅可以与溴发生反应加成，还可以与h2、cl2、hcl、h2o等物质发生加成反应。你能写出有关反应方程式吗？与h2反应 。与cl2反应 。与hcl反应 。与h2o反应 。借助这些问题，让学生亲自去体会加成反应的机理，加深对加成反应的理解。老师活动比较乙烯与甲烷的性质。甲烷乙烯氧化反应取代反应加成反应与kmno4（h+）反应问题

21、解决p60四、乙烯的应用思考与交流讨论乙烯的下列用途，体会它作为基本化工原料的重要价值实践与活动在塑料袋中放一只成熟的苹果，再放一些青香蕉或青橘子，将塑料袋口扎紧，密封好；同时再用一只塑料袋放一些青香蕉或青橘子，将塑料口袋敞开。每天观察它们的变化（注意对比观察）。本课小结这节课我们学习了乙烯的性质和用途，根据结构知道乙烯有不饱和性，要求重点掌握乙烯的性质，特别是化学性质，理解有机物加成反应含义，注意将所学知识灵活运用于实际问题中去。板书设计课题：乙烯一、乙烯的物理性质：常温下为无色、无味的气体，比空气轻，难溶于水。二、乙烯的分子结构(1)、分子式：(2)、结构式：(3)、电子式：(4)、键能：

22、(5)、空间各原子的位置：三、乙烯的化学性质1、氧化反应2、加成反应四、乙烯的应用巩固练习1、实验室制取乙烯时，需要用到浓硫酸，它的作用是反应的原料 脱水剂 催化剂 干燥剂a 只有 b 只有 c 只有 d 只有2、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h2so4 b kmno4酸性溶液，浓h2so4c 溴水，烧碱溶液，浓硫酸 d 浓h2so4，kmno4酸性溶液3、甲烷和乙烯混和气体完全燃烧时，消耗相同状况下的氧气是混和气体的2.4倍，则甲烷与乙烯的体积比是a 32 b 11 c 23 d 134、下列说法正确的是a 含有双键的物质是烯烃b

23、 能使溴水褪色的物质是烯烃c 分子式为c4h8的链烃一定是烯烃d 分子中所有原子在同一平面的烃是烯烃5、烯烃跟氢气起加成反应产物是2，2，3，4四甲基戊烷，则这样的烯烃可能有a 2种 b 3种 c 4种 d 5种6、乙烯是石油裂解的主要产物之一。将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，观察到的现象是 ；其反应方程式为 。乙烯在一定条件下发生加聚反应的化学方程式是 ，其产物的名称是 ；乙烯对水果具有 功能。7、实验室里用乙醇和浓硫酸来制取乙烯（1）在烧瓶里注入乙醇和浓硫酸的体积比约是 ，反应的化学方程式是： 。（2）反应中需用到温度计，其水银球的位置应在 。（3）用酒精灯加热时，要求使液体温度迅速升到17

24、0，其原因是 。（4）在生成的乙烯中往往混有刺激性气味的气体，推测该气体是 ，产生这种气体的化学方程式是 。（5）实验结束后，应将反应后的残液倒入指定的容器中，某学生在未倒去残液的情况下，注入水来洗涤烧瓶，这样做可能造成的后果是 。8、1mol某有机物a能与1mol氢气发生加成，反应的产物是2,2,3三甲基戊烷，a可能是 。乙烯参考答案1、d 2、c 3、a 4、c 5、c6、溴的红棕色褪去 br2ch2ch2brch2ch2br nch2ch2ch2ch2 聚乙稀 催熟7、（1）13 ch3ch2ohch2ch2h2o（2）插入液面下但不与烧瓶底接触（3）尽可能减少乙醚的生成（4）二氧化硫

25、c2h2so4co22so22h2o（5）水与浓硫酸接触后产生大量的热，导致酸液从烧瓶口中冲出8、3,3二甲基2乙基1丁烯、3,4,4三甲基2戊烯、3,4,4三甲基1戊烯煤的综合利用 苯学生阅读p61煤的综合利用化学史介绍.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。 .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。 .煤焦油焦臭黑粘，化学家们忍受烧熏蒸，工作在炉前塔旁。.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 。.日拉尔等化学家测定该烃的分子式是 c6h6，这种烃就是苯。 板书一、苯的物理性质展示苯样品板书、无色、有特殊气味的液

26、体。演示实验 p61 观察与思考实验1板书、比水轻、不溶于水。、沸点是80.1，熔点是5.5 板书二、苯分子的结构 、分子式：c6h6 思考根据分子式c6h6 ，苯是一种饱和烃还是一种不饱和烃？写出可能的一种链烃的结构简式 学生活动 写出可能的几种链烃的结构简式 a chcch2ch2cchb ch3cccc-ch3c ch2=ch-ch=ch-cchd hcc-ch2-cc-ch3 幻灯片展示苯可能的环状结构 凯库勒介绍 库勒（18291896）是德国化学家，经典有机化学结构理论的奠基人之一，1847年，考入吉森大学建筑系，由于听了一代宗师李比希的化学讲座，被李比希的魅力所征服，结果成为化学

27、家，他擅长从建筑学的观点研究化学问题，被人称为“化学建筑师”。苯的分子式远未达到饱和，但它却不能使溴水或高锰酸钾褪色，哪么该物质有什么结构呢？这在当时的化学界引起了众多学者的长期深入的研究和激烈的争论。当时的凯库勒根据碳原子四价的理论和碳链学说，长时间苦苦思索，碳链的结构在脑海中跳动，纸上画出了6个碳原子和6个氢原子连成弯曲的蛇型、猴型、宝石型的几十种苯分子的结构图式，到底是什么呢？他百思不得其解，累极了，他半躺在安乐椅上，壁炉的温暖使他很快睡着了，他在睡梦中好像看到了6个碳原子连成了一条弯曲的蛇，每个碳原子上还带着一个氢原子的怪蛇，在慢慢蠕动，在爬，在摇头摆尾的跳摆舞，越跳越快，突然，不知为

28、什么，怪蛇被激怒了，它竟然狠狠一口咬住了自己的尾巴，不动了，形成了一个环，一个蛇形的环，一个猴形的环。凯库勒睁眼一看，原来是一个梦，然而他把梦中的环迅速的记在了纸上苯分子的环状结构。凯库勒在1866年发表的一篇文章中提出了两个假说：1、 苯的个碳原子形成环状闭链，即平面六角闭链2、 各碳原子之间存在单双键交替形式现代物理和化学技术证实苯有这样的结构苯分子具有平面正六边形结构 、个碳原子、个氢原子均在同一个平面上。 、各个键角都是120 、平均化的碳碳间键长：140 pm 是一种介于单键与双键之间的独特的键c 键长：154 pm 键长：133 pm板书.结构式板书 .结构简式讲解 苯分子的结构特点：（1）苯分子是平面六边形的稳定结构；（2）苯分子中碳碳之间的键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的一种独特的键；（3）苯分子中六个碳原子等效，六个氢原子等效。问题解决p63过渡结构决定性质，苯具有哪些性质呢？板书三、化学性质演示实验观察与思考实验31、可燃性 问题思考苯是否具有烯烃 炔烃类似的化学性质？可设计怎样的实验来证明？能否使溴水褪色？ 能否使酸性高锰钾溶液褪色？ 演示实验p61