化学学案22 3.2来自石油和煤的两种基本化工原料(第一课时)
班级 姓名
学习目标:
1、了解乙烯和苯的分子结构及物理性质和用途。
2、理解乙烯和苯的主要化学性质。
学习重点:
1、乙烯的加成反应、苯的取代与加成反应。
2、有机基本反应类型,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。
【学习过程】
一、乙烯
[思考]衡量一个国家石油化工水平的标志是什么?衡量一个国家化学工业发展水平的标志又是什么?
(一) 乙烯的制得
1. 石蜡油分解实验。
①生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液中(和甲烷对比)
现象:
②生成的气体通入溴的四氯化碳溶液中(和甲烷对比)
现象:
③用排水集气法收集到一试管气体,点燃:
现象:
研究表明,石蜡油分解的产物主要是 和 的混合物。
例1:下列试剂可以用来鉴别甲烷和乙烯的是:( )
A.酸性高锰酸钾溶液 B.溴水 C.蒸馏水 D. HCl
(二) 乙烯的物理性质:
乙烯是_____色____气味的气体;____溶于水;密度较空气_____,在标准状况下的密度为1.25g/L。
思考:在实验室中使用何种方法收集乙烯气体?
(三) 乙烯的结构:
分子式 , 电子式 ,
结构式 结构简式_____________,空间构型 。______________________ ____ 的烃叫烯烃。
请写出丙烯的分子式:
烯烃的分子通式是:
试写出丁烯,戊烯的化学式:
补充:
乙烯与乙烷结构的对比:
分子式
乙烷
乙烯
结构式
CH3-CH3
CH2=CH2
键的类别
C—C
C=C
键角
109o28'
120o
键长(10-10米)
1.54
1.33
键能(KJ/mol)
348
615
乙烯的结构特点:
(1)乙烯是____结构,不能旋转,键角为____°
(2) C=C不稳定:C=C易断裂而被氧化;
C=C有一个键不稳定,容易断裂,有一个键较稳定.
(四) 乙烯的化学性质
1.乙烯的氧化反应
a.可燃性:CH4 + O2 → ______________________________ 。
现象:
b.乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色。
乙烯的C=C易被强氧化剂如KMnO4氧化而断裂,产物可能是CO2。
现象:紫色褪去,以此反应可以区别乙烯和烷烃
思考:如果要除掉甲烷气体中混有的乙烯气体,应该使用什么?
2.乙烯的加成反应
CH2=CH2+Br-Br→__________________________(1,2-二溴乙烷)
现象: 。反应实质:C=C断开一个,2个Br分别直接与2个价键不饱和的C结合。
加成反应的定义: 。
练习:
根据加成反应的特点,完成乙烯与H2、HCl、H2O反应的化学方程式:
_________________________
_________________________
_________________________
思考:加成反应与取代反应有什么区别?
_________________________
_________________________
3. 聚合反应
_________________________________ 的反应叫聚合反应。
写出乙烯聚合反应方程式:_________________________ _
(五) 用途:制造聚乙烯;
用来 。
课后习题:
1.下列关于乙烯的主要用途的叙述不正确的是( )
A.燃料 B.植物生长调节剂 C.化工原料 D.生产聚乙烯塑料的原料
2.下列关于乙烯和乙烷的说法,不正确的是( )
A.乙烯属于不饱和链烃,乙烷属于饱和链烃
B.乙烯分子中所有原子都处于同一平面上,乙烷分子则为立体结构,不是所有原子都在同一平面
C.乙烯分子中C==C键中有一个键容易断裂
D.乙烯分子中C==C键都容易断裂
3.在下列烃中属于烯烃同系物的是( )
A.CH3—CH==C—CH3 B.CH2==C—CH==CH2
CH3 CH3
C.CH2==C—CH2—OH D.CH2==CH—CH2—CH2—CH2Cl
CH3
4.下列反应属于加成反应的是( )
A.C3H8 + Cl2 C3H7Cl + HCl B.2FeCl2 +Cl2 ==2FeCl3
C.CH2==CH2 + H2O CH3CH2OH D.CH3CH2OH CH2==CH2 + H2O
5.某气态烃1体积只能与1体积氯气发生加成反应,生成氯代烷,此氯代烷1mol可与4mol氯气发生完全的取代反应,则该烃的结构简式为( )
A.CH2==CH2 B.CH3CH==CH2 C.CH3CH3 D.CH2==CHCH==CH2
6.制取一氯甲烷的最好方法是( )
A.乙烷与氯气反应 B.乙烯和氯气反应
C.乙烯和HCl反应 D.乙烯和H2、Cl2反应
7.在相同状况下,物质的量相同的乙烯和一氧化碳具有相同的( )
A.分子数和原子数 B.密度和质量 C.体积和质子数 D.燃烧产物
8.完成下列方程式:
(1)CH2==CH2 + Br2
(2)CH2==CH2 + H2
(3)CH2==CH2 + HCl
(4)CH2==CH2 + H2O
9.标准状况下,5.60L甲烷与乙烯的混合气体,通过足量的溴水,溴水质量增加了4.20g。试计算混合气体中乙烯的质量分数。
第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料 学案(2课时)
科目 化学 课题 苯 高一年级 班 姓名
学习目标:1.推测苯的结构
2.了解苯的物理性质
学习重难点:探究苯的结构
〔新课学习〕
【探究实验】:认识苯的物理性质
1.观察苯的色、态,并小心闻味;
2.试管中盛2mL苯,然后加入4mL水振荡,观察溶解情况及苯层位置;
如果向试管加入少量苯,然后将试管放在冰水混合物中冷却,你会观察到什么现象?
1、苯的物理性质:
1834年,法国化学家热拉尔等人发现一种新的有机物-----苯。它由C、H两种元素组成,C%=92.3%,其相对分子质量为78,分子式为C6H6
【小组讨论】;
1.比较苯与烷烃、烯烃的分子式,分析苯分子中碳原子的成键特点,你认为苯可能结构?
2.如何设计实验证明你的推测?
【探究实验】:
实验现象:
实验结论:
【自主探究】通过实验事实的验证与讨论,认识苯的结构式。
提出问题:苯分子结构是碳碳单双键交替的环状结构吗?
(1)提出假设:从苯的分子式看,C6H6具有不饱和性;从苯的凯库勒结构式看,分子中含有碳碳双键,所以苯一定能使______________________________褪色。
(2)实验验证:①苯不能使_______________________________褪色。
②经科学测定,苯分子里6个碳原子之间的键___________(填“完全相同”或“不相同”);
6个碳原子和6个氢原子都在同一__________________上。
(3)结论:苯的凯库勒结构式中的双键跟烯烃双键________________,苯的性质没有表现出不饱和性,结构稳定,说明苯分子________________(填“同于”或“不同于”)一般的碳碳单、双键交替的环状结构。
2、苯分子的结构
分子式 结构式
结构简式(凯库勒式)
真实结构
结构特点:
【课后探究】 根据苯的结构式推测苯可能具有的化学性质?
评价与反馈:
科目 化学 课题 苯 高一年级 班 姓名
学习目标:1.了解苯的结构掌握苯的取代反应
2.了解苯的重要用途
学习重难点:苯的化学性质
〔复习知识〕1 写出苯的分子式
结构式
结构简式
2 苯分子的结构特点
〔新课学习〕
3、苯的化学性质:
⑴可燃性:现象:
化学方程式
⑵苯的取代反应:
①苯与液溴的反应:
化学方程式
溴苯是一种 色 状液体,密度比水 , 溶于水
②苯与硝酸的反应:
反应方程式:
硝基苯是一种 色 状液体,有 气味, 毒,密度比水 , 溶于水。
⑶苯的加成反应
在镍催化下,与氢气加成:
反应方程式:
评价与反馈:
第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料
从容说课
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。?
苯是芳香烃典型的代表物,苯分子结构中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解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、苯的磺化反应的讲解,使学生体会结构决定性质的辩证关系。这样不仅使学生对苯的结构有了深刻的印象,同时对苯的同系物的学习做了铺垫。??
由于本节内容的安排与以往的教材顺序有所不同,主要强调从生活实际出发,寻找学生熟悉的素材组织教学,教师在设计教学模式时,要根据学生的情况,灵活选择可利用的素材设计或组织教学,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,研究教学方式和学习方式的转化,力图有所创新,提高教学效果。?
第1课时
教学目标
知识与技能?
1.探究乙烯分子的组成、结构式;掌握乙烯的典型化学性质,掌握加成反应。?
2.了解乙烯的制备和收集方法。??
过程与方法?
1.通过乙烯分子结构的有序推理过程,培养学生的抽象思维和逻辑思维能力;利用乙烯和乙烷之间的比较,培养学生的思辨能力;对乙烯的微观结构有一定的三维想象能力。?
2.从实验现象到乙烯结构的推理,使学生体会科学研究的方法;结合乙烯实验室制法条件的选择控制,使学生领悟到科学的实验方法。??
情感、态度与价值观?
1.通过对乙烯分子结构的推理过程,使学生从中体会到严谨求实的科学态度。?
2.结合乙烯实验室制法条件的选择控制,使学生领悟到化学现象与化学本质的辩证认识。
3.通过乙烯分子结构模型,意识到化学世界的内在美。?
要点提示
教学重点、难点 乙烯的化学性质和加成反应。?
教学方法 实验探究、设疑启发、对比归纳等。?
教具准备 多媒体、两试管乙烯气体、石蜡油、试管、水槽、碎瓷片、石棉网、酒精灯、铁架台、品红试液、KMnO4溶液、溴水。?
教学过程
导入新课
师 在前面甲烷和烷烃的性质学习中我们已经知道,在有机化学的学习中,常常是根据某一物质的结构和性质可推导出一类结构相似的物质的性质,只要我们抓住了一类物质的结构特点,那么掌握它们的性质也就比较容易了,正所谓“一叶而知天下秋”。
(多媒体展示两幅彩图)图1为刚刚摘取不久的香蕉,颜色偏青;图2是将青香蕉与黄香蕉掺在一块放置几天后的结果,香蕉已全变黄。
师 我们在买香蕉的时候是愿意买青香蕉还是黄香蕉?为什么??
生 当然原意买黄香蕉,因为黄香蕉成熟,好吃。?
设问:那么刚刚摘取不久的青香蕉为何与较熟的黄香蕉保存在一块就都变黄了呢??
师
这就是我们今天要学习的乙烯的功劳。?
推进新课
板 书:?
第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料——乙烯
师 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)?
师 乙烯在化学工业上有哪些重要的用途呢?
(多媒体)乙烯的用途图片?
师 乙烯到底是一种怎样的物质呢?能否从石油中得到乙烯??
师 从石油分馏中得到的石蜡油进一步加热会得到什么??
【探究实验】 按照教材P59图3-6完成石蜡油的分解实验。?
生 观察有气体产生,将产生的气体通入溴的四氯化碳溶液、高锰酸钾溶液,分别观察现象。用排水法收集一试管气体并点燃,观察气体的燃烧情况。?
师 上述两种溶液褪色的原因?可能的结论是什么呢? (学生讨论交流,并把讨论的结果填入表中)
投影:?
实验
现象
结论
通入KMnO4(H+)
溶液褪色
乙烯可被KMnO4氧化
通入溴水
溶液褪色
乙烯可与溴水中的Br2反应
点燃
火焰明亮,有黑烟
乙烯中的C含量较高
师 结构决定性质,乙烯性质与甲烷的差异是由其不同的结构决定的,乙烯与烷烃的结构有何差异呢??
师 请大家回顾乙烷的分子结构与化学性质。(学生描述,多媒体展示)?
师 乙烯在分子组成上比乙烷少两个氢原子,其分子式为C2H4。?
师 根据乙烯的分子式和碳原子的成键特点,对比乙烷的分子结构,请同学们推断乙烯的分子结构,写出电子式、结构式和结构简式。?
(请一名同学到黑板上写出乙烯分子的结构式和结构简式)解析,订正,总结。
(多媒体)展示乙烯分子的球棍模型与比例模型?
板 书:?
一、乙烯的分子组成与结构?
分子式:C2H4?
电子式:?
结构式:?
结构简式:CH2CH2?
师 乙烯分子中的两个C原子和四个氢原子处于同一平面,属于平面四边形结构。下面请对比乙烷和乙烯分子中的键参数,能得到什么结论?
(多媒体)(学生阅表,思考讨论二者结构的差异)?
乙烷(C2H6)
乙烯(C2H4)
键长/10-10 m
1.54
1.33
键能/kJ·mol-1
348
615
键角
109°28′
120°
生 (一名学生总结)CC的键能和键长并不是C—C的两倍,说明CC双键中有一个键不稳定,容易断裂,有一个键较稳定。
(动画演示、板书)乙烯分子的空间构型——平面结构,所有六个原子位于同一平面内。
师 乙烯分子在结构上最大的特点就是含有一个碳碳双键,是不饱和烃。乙烯分子的这种不饱和性使得其化学性质非常活泼,可以发生很多化学反应。
板 书:?
二、乙烯的性质?
师 试从刚才的实验,你能总结出乙烯具有的物理性质吗?(色、态、味、密度、水溶性等)
板 书:?
物理性质:无色稍有气味的气体,比空气轻,难溶于水。
师 你能否结合刚才的实验,总结乙烯的化学性质吗?
板 书:?
化学性质:?
师 乙烯燃烧的产物是什么呢?其化学方程式如何书写呢?
板 书:?
1.氧化反应?
(1)在空气中燃烧?
C2H4+3O22CO2+2H2O?
生 为什么火焰明亮而且产生黑烟呢??
师 产生黑烟是因为含碳量高,燃烧不充分;火焰明亮是由于碳微粒受灼热而发光导致。这个方程式也可以写为:2CH2==CH2+O22CH3CHO (PdCl2CuCl2作催化剂)
板 书:?
(2)使高锰酸钾溶液褪色
(酸化目的是增强氧化性,因生成高锰酸)?
师 这个反应可以帮助我们鉴别甲烷和乙烯。乙烯使高锰酸钾溶液褪色是由于发生了氧化还原反应,把乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液,褪色的原因是什么呢?
板 书:?
2.加成反应:?
(多媒体动画)乙烯与溴水反应的机理(动画展示化学键的断裂方式)。
师 根据以上乙烯可使溴水褪色的反应现象和实验动画模拟,您能否解析反应的机理呢?
板 书:?
?
1,2二溴乙烷?
师 从上述反应可知:乙烯分子双键中的一个键易于断裂,两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上,生成二溴乙烷。(此反应也可区别甲烷和乙烯)这样的反应就是加成反应。你能否由这两个例子用自己的语言总结出加成反应的定义呢??
生 加成反应就是有机物分子里不饱和的碳原子跟其他原子或原子团直接结合生成其他物质的反应。
(多媒体)(请完成下列反应的化学方程式)?
(1)乙烯与氢气反应?
(2)乙烯与氯气反应?
(3)乙烯与氯化氢反应?
(4)乙烯与水在加压、加热和催化剂条件下反应
生
CH2==CH2+Cl2CH2Cl—CH2Cl?
CH2==CH2+HClCH3—CH2Cl?
?
师 乙烯分子之间可否发生加成反应呢??
CH2==CH2+CH2==CH2+CH2==CH2+…?
—CH2—CH2+—CH2—CH2+—CH2—CH2—+…?
—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—…?
师 聚乙烯是一种重要的塑料,如食品袋。生成聚乙烯的这种反应我们称为聚合反应。另外注意由于n的值可能不同,聚合物是混合物。
板 书:?
3.聚合反应:?
师 由相对分子质量小的化合物(单体)生成相对分子质量很大的化合物(高分子化合物)的反应叫聚合反应。?
聚合反应,又分为加聚反应和缩聚反应。由不饱和的单体分子相互加成且不析出小分子的反应,叫加聚反应;单体间相互反应而生成高分子,同时还生成小分子(如水、氨、氯化氢等)的反应叫缩聚反应。乙烯可发生加聚反应:
板 书:?
?
师 生活中用来包装食品的塑料袋是聚乙烯,如果将乙烯分子中的一个氢原子用氯原子代替,聚合后成为聚氯乙烯,它就不能用来包装食品了,因为有毒。塑料在高温或长期光照情况下,容易老化,变脆。反应如下:?
?
师 由上可见加成反应和加聚反应的实质都是:不饱和键的断裂和相互加成,不论加成还是聚合,根本原因都是含有不饱和的CC双键。?
[拓展]聚合反应中的单体、链节和聚合度?
师 认识了乙烯的典型化学性质,与甲烷比较有何异同呢??
生 讨论、填写乙烯和甲烷的性质对比表
CH4
CH2==CH2
通常情况下,不与强酸、强碱、强氧化剂反应,性质稳定
C==C双键中有一根键易断裂,性质较活泼
氧化反应:不能使高锰酸钾溶液褪色;能燃烧
能使高锰酸钾溶液褪色;能燃烧
特征反应:取代反应
加成反应
分解反应
聚合反应
师 认识了乙烯的典型化学性质,乙烯有什么用途呢??
生 阅读教材P63?第一段
板 书:?
三、乙烯的用途:?
制取酒精、橡胶、塑料等,并能作为植物生 长调解剂和水果的催熟剂等。?
【例1】 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正确的是( )?
A.它们都属于纯净物?
B.它们都能使高锰酸钾酸性溶液褪色?
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?
师 这是一个联系实际生活的问题,解决问题的思路主要是充分摄取题给信息,找到与所学知识的契合点,然后充分利用信息解决问题。主要考查学生的信息接受和处理能力。?
生1 本题涉及的四氯乙烯和聚四氟乙烯都不熟悉,它与我们所学知识的契合点在什么地方呢??
生2 本题涉及的四氯乙烯和聚四氟乙烯与乙烯和聚乙烯相似。A中聚四氟乙烯属于高分子化合物,由于n的值可能不同,聚合物是混合物。B中能使高锰酸钾酸性溶液褪色,说明物质中有不饱和键,聚四氟乙烯中没有不饱和键,所以B错误。?
生3 D中欲由乙烯得到四氯乙烯或聚四氟乙烯,都必须要使氯原子或氟原子取代氢原子,乙烯只发生加成反应,显然不能得到,所以只有C正确。?
师 大家讨论得很好,这样本题的正确结果为C选项。?
【例2】 10 mL某气态烃在80 mL氧气中完全燃烧后,恢复到原来状况(1.01×105 Pa , 27 ℃)时,测得气体体积为70 mL,求此烃可能的分子式。?
师 本题涉及有机物的燃烧问题,它在有机化学中占据了重要地位,如何解决呢??
生1 烃分子式不确定性决定着解题可以使用通式法,可以设烃为CxHy,再写出化学反应方程式计算。?
生2 这样计算还比较可能,由于是体积缩小的反应,可以考虑使用差量法解题。?
【解析】 原混合气体总体积为90 mL,反应后为70 mL,体积减少了20 mL。剩余气体应该是生成的二氧化碳和过量的氧气,下面可以利用差量法进行有关计算。?
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O 体积减少?
1 ?
10 20?
计算可得y=4,烃的分子式为C3H4或C2H4或CH4。?
规律总结:差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式,找出所谓“理论差量”,这个差量可以是质量差、气态物质的体积差、压强差,也可以是物质的量之差、反应过程中的热量差等。该法适用于解答混合物间的反应,且反应前后存在上述差量的反应?体系。??
【例3】 实验室常用CH3CH2OH和浓硫酸共热到170 ℃制备CH2==CH2,同时得到H2O,制取乙烯的反应常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的二氧化硫,有人设计下列实验确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。A:品红溶液,B:NaOH溶液,C:浓硫酸,D:高锰酸?钾酸性溶液。试完成下列问题:?
(1)上图中①②③④装置可盛放的试剂是:①________________,②________________,③__________________,④__________________。(将有关试剂的序号填入空格内)?
(2)能说明SO2存在的现象是________________________________________________。
(3)使用装置②的目的是____________________________________________________。
(4)使用装置③的目的是____________________________________________________。
(5)确证乙烯存在的现象是__________________________________________________。
师 本题介绍了另外一种实验室制取乙烯的方法,确认上述混合气体中乙烯和二氧化硫的存在,显然是一个实验设计型试题。如何解决呢??
生1 关键要知道怎样证明乙烯和二氧化硫的存在。?
生2 实验室制取乙烯过程中常混有SO2。证明SO2可用品红溶液,看是否褪色。而证明乙烯存在可用KMnO4酸性溶液。?
生3 但乙烯和 SO2都能使KMnO4溶液酸性褪色,所以在证明乙烯以前应除去SO2。利用乙烯与碱溶液不反应而SO2能与碱溶液反应的性质除去SO2。?
师 大家讨论得很好,下面哪个同学把讨论的结果向大家汇报一下呢??
生 答案为:(1)A;B;A;D。(2)装置I中品红溶液褪色可说明混合气体中含有SO2。?(3)除去?SO2气体 (4)检验SO2是否除尽 (5)装置③中品红溶液不褪色,装置④中KMnO4酸性溶液褪色,说明混合气体中含有乙烯。?
课堂小结
本节课我们了解了乙烯的结构和化学性质:氧化反应、加成反应等,要掌握官能团对性质的重要影响,领会加成反应的机理。?
布置作业
P66 1 P67 7?
板书设计
第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料
一、乙烯的分子组成与结构?
分子式:C2H4?
电子式:?
结构式:?
结构简式:CH2==CH2?
二、乙烯的性质?
物理性质:无色、稍有气味的气体,比空气轻,难溶于水。?
化学性质:?
1.氧化反应?
(1)在空气中燃烧?
C2H4+3O22CO2+2H2O?
(2)使高锰酸钾溶液褪色?
2.加成反应?
?
1,2二溴乙烷?
3.聚合反应?
??
聚乙烯?
三、乙烯的用途?
活动与探究
1.水果催熟实验也可以设计成如下实验条件控制的系列实验:?
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。??
在实验中,让学生总结实验的设计方案,使学生在知识学习的过程中,更关注过程与方法的形成与训练,从而归纳出乙烯的主要性质。?
2.上网查阅资料,了解我国乙烯的主要产地、原料来源、市场价格等,讨论乙烯的产量和价格对有机化工生产的影响。?
3.上网查阅资料,了解我国水果催熟的相关资料。?
课件33张PPT。新课标人教版化学必修Ⅱ 高一化学备课组第三章 第 二节来自石油和煤的两种基本化工原料第一课时思考与交流讨论乙烯的下列用途,体会它们作为基本化工原料的重要价值。乙烯的用途 如果把青桔子和熟苹果放在同一个塑料袋里,系紧袋口,这样一段时间后青桔子就可以变黄、成熟?这是谁的功劳?乙烯(1)重要化工原料:乙烯的产量是衡量一个国
家石油化工发展水平的标志
(2)植物生长调节剂:催熟剂
乙烯常用作果实催熟剂,但乙烯是气体,大田
难以作业,一般用乙烯利催熟一、乙烯1、乙烯的用途乙烯的用途视频(1)加热分解石蜡油,观察现象;
(2)将产生的气体分别通入酸性高锰酸钾溶液、溴的
四氯化碳溶液,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。实验视频溶液紫色褪去气体可被KMnO4(H+)氧化溶液黄色褪去气体可以与四氯化碳中的溴反应火焰明亮,有黑烟气体的含碳量高产生的气体都是烷烃吗?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? 研究表明,石蜡油分解的产物
主要是乙烯和烷烃的混合物思考 试写出乙烷分子式和结构式。若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?推理乙烯2、乙烯的组成和结构6个原子共平面,任何键之间的键均为120°,平面型分子。CH2=CH2电子式结构式结构简式正误CH2=CH2H2C=CH2CH2CH2正CH2=CH2CH3-CH3双键(C=C)单键(C-C)120°109°28′碳原子和氢原子
在同一平面上碳原子和氢原子
不在同一平面上乙烷为饱和烃,乙烯为不饱和烃。乙烯和乙烷的比较3、乙烯的物理性质 通常情况下,乙烯是无色稍有气味的气体;难溶于水;密度较空气小,在标准状况下的密度为1.25g/L。排水法收集可鉴别乙烯与甲烷等饱和气态烷烃①燃烧:CH2=CH2+3O2 2CO2+2H2O点燃②使酸性高锰酸钾溶液褪色(被氧化)与溴单质明亮火焰,少量黑烟 ⑴氧化反应:4、乙烯的化学性质 乙烯分子内碳碳双键的键(615KJ/mol)小于碳碳单键键能(348KJ/mol)的二倍,说明其中有一条碳碳键键能小,容易断裂。我是
溴分子 有机物分子里不饱和的碳原子跟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。(2)加成反应:⑵加成反应:BrBr+ Br—Br1, 2—二溴乙烷 ,无色液体反应实质:C=C断开一个, 2个Br分别直接与2个价键不饱和的C结合CH2=CH2+Cl2 除此以外乙烯还可以与其他物质发生加成反应:1,2-二氯乙烷氯乙烷(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。思考:⑴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?⑵CH4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C1、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;
C.乙烯分子中C=C双键的键长和乙烷分子中C-C单键的键长相等。
D.乙烯分子里各共价键之间的夹角为120?。实战演练C2、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 液 D.四氯化碳溶液
AB实战演练再见!课件34张PPT。新课标人教版化学必修Ⅱ 高一化学备课组第三章 第 二节来自石油和煤的两种基本化工原料第二课时 19世纪欧洲许多国家都使用煤气照明,煤气通常是压缩在桶里贮运的,人们发现这种桶里总有一种油状液体,但长时间无人问津。英国科学家法拉第对这种液体产生了浓厚兴趣,他花了整整五年时间提取这种液体,从中得到了一种无色油状液体——苯。 Michael Faraday
(1791-1867)来自于煤的苯 是一种无色、有毒、有特殊气味、不溶于水的液体,比水轻。1、苯分子结构探究 1825年,英国科学家法拉第在煤气灯中首先发现苯,并测得其含碳量,确定其最简式为CH;1834年,德国科学家米希尔里希制得苯,并将其命名为苯;之后,法国化学家日拉尔等确定其分子量为78,分子式为C6H6。[ 思考与交流]
1.根据苯的分子式,它属于饱和烃还是不饱和烃?为什么?
2.根据饱和烃的通式,苯的不饱和度如何?
3.可能有多少双键数?叁键数?
4.写出可能的结构简式。
苯分子可能的结构(一)
(1)CH C—CH2—CH2—C CH
(2)CH3—C C—C C—CH3
(3)CH2 CH—CH2—CH2—C CH2
(4)CH2 C CH—CH C CH2
(5)CH C—CH2—CH2—C CH 【思考与交流】
若苯分子为上述结构之一,则其应该具有什么重要化学性质?可设计怎样的实验来证明?1.能否使溴水褪色(发生加成反应)?
2.能否使高锰酸钾酸性溶液褪色(发生氧化反应)?【学生探究实验】
实验现象:苯不能使Br2水或KMnO4褪色,
结论:苯与不饱和烃的性质有很大区别。苯分子的结构中不存在碳碳双键或碳碳三键。 通过上面实验我们否定了苯的链状结构。苯分子的结构究竟如何,这在十九世纪是个很大的化学之谜。若苯分子是环状结构,试画出可能的结构。苯分子的可能结构(二) 象“打开的书” “三棱柱烷” 蛇形苯环图猴环苯分子图但这些结构又被实验一一推翻了,直到1865年德国化学家凯库勒终于发现了苯的结构。凯库勒发现苯环结构的传奇----- “梦的启示”
请同学们阅读课本71页。正如他说的:到达知识高峰的人,往往是以渴求知识为动力,用毕生精力进行探索的人,而不是那些以谋取私利为目的的人。 凯库勒发现苯分子是环状结构的过程,富有传奇色彩。凯库勒能够从梦中得到启发,成功地提出结构学说,并不是偶然的,这与他本人具有广博而精深的化学知识、勤奋钻研的品质和执着追求的科学态度是分不开的。 19世纪德国著名化学家凯库勒对苯的结构做了深入研究。由于苯的一溴代物只有一种,他想到苯可能是一种环状结构。凯库勒关于苯的第一张结构图是可简写为苯的结构简式凯库勒式苯环结构的演绎苯的结构式:CCCCCCHHHHHH结构简式:你认为苯有哪些成键特点?
请设计实验证明。凯库勒式C—C
1.54×10-10mC=C
1.33×10-10m 结构特点:
a、平面结构;b、碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键。球棍模型比例模型小结:苯的组成及结构2.苯的结构特点:
苯分子中的碳碳键是介于单键和
双键之间的一种独特的键。1. 苯的组成:C6H6
分子为平面结构,所有原子均在同一平面上;键角120°,键长1.40×10-10m表示苯的结构由于习惯,凯库勒式仍使用苯的分子结构可表示为:苯的特殊结构苯的特殊性质饱和烃不饱和烃取代反应加成反应性质预测芳香烃
含有一个或多个苯环的碳氢化合物叫芳香烃,简称芳烃,苯是最简单、最基本的芳烃。三、苯的化学性质 苯的性质比烯烃、炔烃稳定,一般情况下不能被酸性高锰酸钾氧化,也不能与溴发生加成反应。
但在一定条件下,由于苯环中碳碳键的特殊性(介于单键与双键之间),苯可以发生某些反应(取代与加成)。(1)溴代反应a、反应原理:b、反应装置:c、反应现象:1 取代反应◇导管口有白雾,锥形瓶中滴入AgNO3溶液,出现浅黄色沉淀;
◇烧瓶中液体倒入盛有水的烧杯中,烧 杯底部出现油状的褐色液体。 无色液体,密度大于水溴苯催化剂:FeBr3(2) 硝化反应纯净的硝基苯:无色而有苦杏仁气味的油状液体,不溶于水,密度比水大。硝基苯蒸气有毒性。a、如何混合浓硫酸和硝酸的混合液?一定要将浓硫酸沿器壁缓缓注入浓硝酸中,并不断振荡使之混合均匀。硝基苯b、本实验应采用何种方式加热?水浴加热,便于控制温度。(3)磺化反应70~80℃水浴加热2.加成反应环己烷 注意:苯不能与溴水发生加成反应(但能萃取溴而使水层褪色),说明它比烯烃难进行加成反应。2 加成反应C6H6+ 3Cl2 →C6H6Cl6 (六六六)3 氧化反应:不能被高锰酸钾氧化(溶液不褪色),但可以点燃。现象:火焰明亮,有浓烟,与乙炔燃烧现象相同。2、易取代,难加成。总结苯的化学性质(较稳定):1、难氧化(但可燃);纯溴溴水纯溴光照取代加成催化剂取代现象结论不褪色褪色不褪色不被 酸性KMnO4溶液 氧化易被 酸性KMnO4溶液 氧化苯不被酸性 KMnO4溶液氧化火焰颜色浅,无烟火焰明亮,有黑烟火焰明亮,有浓烟含碳量低含碳量较高含碳量高㈣苯的用途及危害 室内环境中苯的来源主要是燃烧烟草的烟雾、溶剂、油漆、染色剂、图文传真机、电脑终端机和打印机、粘合剂、墙纸、地毯、合成纤维和清洁剂等。? 短时间内吸入高浓度苯蒸汽可发生急性苯中毒,出现兴奋或酒醉感,伴有黏膜刺激症状。轻则头晕、头痛、恶心、呕吐、步态不稳;重则昏迷、抽搐及循环衰竭直至死亡;短期内吸入较高浓度苯后可发生亚急性苯中毒,出现头昏、头痛、乏力、失眠、月经紊乱等症状,并可发生再生障碍性贫血、急性白血病,表现为迅速发展的贫血、出血、感染等。长期接触苯会对血液造成极大伤害,引起慢性中毒。苯可以损害骨髓,使红血球、白细胞、血小板数量减少,并使染色体畸变,从而导致白血病,甚至出现再生障碍性贫血。苯可以导致大量出血,从而抑制免疫系统的功用,使疾病有机可乘。有研究报告指出,苯在体内的潜伏期可长达12-15年。 苯中毒对身体的危害归结为3种:致癌、致残、致畸胎。练习:
1.下列说法中能说明苯不是单双键交替结构的是 ( )
A.苯的一溴代物无同分异构体
B.苯的邻二溴代物无同分异构体
C.苯的对二溴代物无同分异构体
D.苯不能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色
2.下列关于苯的叙述中正确的是 ( )
A.苯主要是以石油为原料而获得的一种重要化工原料
B.苯中含有碳碳双键,所以苯属于烯烃
C.苯分子中6个碳碳化学键完全相同
D.苯可以与溴水、高锰酸钾溶液反应而使它们褪色BC练习3是苯环的碳碳键完全相同。练习4溶液分层;上层显橙色,下层近无色萃取分液漏斗Fe(或 FeBr3)练习:
5.苯是一种 色、 气味的 体, 溶于水,其分子式为 ,结构式为 。
6.下列反应中,属于加成反应的是( )。
A.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色
B.将苯滴入溴水中,振荡后水层接近无色
C.乙烯使溴水褪色
D.甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失7.能够证明苯分子中不存在碳碳单、双键交替排布的事实是( )。
A.苯的一溴代物没有同分异构体
B.苯的间位二溴代物只有一种
C.苯的对位二溴代物只有一种
D.苯的邻位二溴代物只有一种?
8.实验室制备硝基苯的主要步骤如下:
①配制一定比例的浓H2SO4与浓HNO3的混合酸,加入反应器中;
②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混合均匀;
③在50~60℃下发生反应,直至反应结束;
④除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5% NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤;
⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯净硝基苯。请填写下列空白:
(1)配制一定比例浓H2SO4和浓HNO3混合酸时,操作的注意事项是:________。
(2)步骤③中,为了使反应在50~60℃下进行,常用的方法是______。
(3)步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是_ __。
(4)步骤④中粗产品用5% NaOH溶液洗涤的目的是__ __。