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CH4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)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 (n≥1)
【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5~6 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100~200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。下面是有关天然气的几种叙述:①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源;②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大;③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的
A 是①、②、③ B 只有① C 是①和② D 只有③
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 4mol
4、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
①CH3Cl ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4
A 只有① B 只有② C 只有①②③ D ①②③④
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,CaCl2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 24.4g
6、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:
①_______________;②_______________;③_______________;④_______________。
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
7.①黄绿色逐渐消失;②试管壁上有黄色油珠;③水位在试管内上升;④水槽内有少量晶体析出。
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,稍有气味的气体。(2)难溶于水。(3)ρ乙烯略小于ρ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
H—C=C—H +Br-Br →H—C—C—H
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?
①与H2反应 。
②与Cl2反应 。
③与HCl反应 。
④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:
(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
①反应的原料 ②脱水剂 ③催化剂 ④干燥剂
A 只有② B 只有②④ C 只有① D 只有②③
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H2SO4
C 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 3︰2 B 1︰1 C 2︰3 D 1︰3
4、下列说法正确的是
A 含有双键的物质是烯烃
B 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170℃,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、C
6、溴的红棕色褪去 Br2+CH2=CH2→BrCH2-CH2Br
nCH2=CH2CH2—CH2 聚乙稀 催熟
7、(1)1︰3 CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
(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 C+2H2SO4=CO2↑+2SO2↑+2H2O
(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]
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。
[板书]一、苯的物理性质
[展示]苯样品
[板书]1、无色、有特殊气味的液体。
[演示实验] P61 观察与思考[实验1]
[板书]2、比水轻、不溶于水。
3、沸点是80.1℃,熔点是5.5℃
[板书]二、苯分子的结构
1、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. CH≡C—CH2—CH2—C≡CH
B. CH3—C≡C—C≡C-CH3
C. CH2=CH-CH=CH-C≡CH
D. HC≡C-CH2-C≡C-CH3
[幻灯片展示]苯可能的环状结构
[凯库勒介绍] 库勒(1829-1896)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6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
1、6个碳原子、6个氢原子均在同一个平面上。
2、各个键角都是120°
3、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 -C键长:154 pm C=C键长:133 pm
[板书]2.结构式
[板书] 3.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3]
1、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?
① 能否使溴水褪色?
② 能否使酸性高锰钾溶液褪色?
[演示实验]P61观察与思考[实验2]
[板书]2、氧化反应
可以使酸性高锰酸钾褪色,但不能使溴水褪色
[解释] 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;
[板书]3、取代反应
引导学生分析苯和硝酸、氯气、浓硫酸反应的实质,得出取代反应的定义。
[师生活动]共同得出本节课总结。
[巩固练习]
1、随着碳原子数的增多,碳元素的质量百分含量也增大的是
A 烷烃同系物 B 烯烃同系物 C 炔烃同系物 D 苯的同系物
2、苯的二氯取代物有三种,那么苯的四氯取代物有
A 1种 B 2种 C 3种 D 4种
3、下列有机物注入水中振荡后分层且浮于水面的是
A 苯 B 溴苯 C 四氯化碳 D 乙醇
4、能用酸性高锰酸钾溶液鉴别的一组物质是
A 乙烯 乙炔 B 苯 己烷 C 苯 甲苯 D 己烷 丁烷
5、甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,可能得到的一元取代物有
A 3种 B 4种 C 5种 D 6种
6、有4种无色液态物质:己烯、己烷、苯和甲苯,符合下列各题要求的分别是:
(1)不能与Br2水和酸性KMnO4溶液反应,但在Fe屑作用下能与液溴反应的是____,生成的有机物是 ,反应的化学方程式为 。此反应属于______反应。
(2)不与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是 ;
(3)能与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是 ;
(4)不与Br2水反应但能与KMnO4溶液反应的是 。
7、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 ;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 一般的碳碳单、双键交替的环状结构。
(4)应用:为了表示苯分子的结构点,结构式用 表示,用凯库勒式表示苯分子结构式是不确切的。
苯参考答案
1、A 2、C 3、A 4、C 5、D
7、(1)苯或是 溴苯或-Br +Br2→-Br+HBr 取代反应
(2)己烷、苯
(3)己烯
(4)甲苯
8、(1)酸性KMnO4溶液或溴水
(2)①酸性KMnO4溶液或溴水 ②完全相同 平面
(3)不同 不同于
(4)
专题3 有机化合物的获得与应用
第二单元 食品中的有机化合物
第二专题 食品中的有机化合物
【内容标准】 知道乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质,认识其在日常生活中的应用。
【课程目标】1.联系含酒精饮料,通过实验了解乙醇的组成、性质和应用。
2.联系食醋,通过实验知道乙酸的组成、结构与性质,了解酯化反应。
3.知道几种糖类物质的组成、存在与性质,了解淀粉、葡萄糖、乙醇、乙酸的转化关系。
4.联系日常食物中成分知道油脂、酯的组成、结构,了解油脂的皂化反应、肥皂的去污作用。
5.了解蛋白质组成、结构的复杂性和与生命现象的关系,通过实验了解蛋白质的性质,了解蛋白质和氨基酸的关系和氨基酸的结构。
【教学建议】 有机化合物知识的教学,是从学生的生活经验出发,以学生初中所学的有机化合物常识为基础的。在教学中,教师不必以官能团为线索,而可以以生产生活中常见简单有机化合物的获得、性质特点与应用为线索;以个别代表物的介绍为重点;不系统介绍各类有机化合物间的转化反应,只从具体实例入手,例如:“乙烯→乙醇→乙酸→乙酸乙酯”的转化反应等,帮助学生体会有机化合物间存在转化关系。
【教学设计思路】 1. 糖类、油脂、蛋白质等人体重要的营养成分与人体的健康关系极大。乙醇、乙酸分别是酒和食醋的成分,又是有机化工原料。本单元教学立足于学生日常生活经验出发,以食品中的有机化合物为线索,帮助学生学习乙醇、乙酸、油脂、糖类(以葡萄糖为重点)、氨基酸、蛋白质的组成及性质,了解它们的结构特点,以及在人们日常饮食中的重要性和在生产生活中的应用。
2. 在教学上述有机化合物基础知识的同时,还注意帮助学生把握乙醇、乙酸、乙酸乙酯的衍生关系,淀粉、葡萄糖、乙醇的转化关系,蛋白质与氨基酸的关系,为后续学习打下基础。
3. 注重通过实验的观察与思考、活动与探究,帮助学生认识这些物质的主要性质和转化关系。
4. 充分运用“资料卡”、“拓展视野”等栏目,介绍这些物质本身或与它相关的物质(如酒、肥皂、酶等)在生产生活中的应用,扩大学生的视野,进行“STS”教育。
5. 在教学内容的处理上注意深广度的控制,注意联系学生的生活经验,增强教材的可读性。
【课时安排】 乙醇 1课时
乙酸 1课时
酯 油脂 1课时
糖类 1课时
蛋白质和氨基酸 1课时
【教学方法】 以化学多媒体实验室为主要授课地点,以讲授法、讨论法、探究性学习及多媒体、网络的应用等适合中学生心理发展特点的教学方式和手段为主要授课方法,让学生在生动活泼的探究活动过程中学习、体验和应用化学科学。
【教学评价】 教学评价以纸笔测试评价和平时活动表现评价相结合的方式进行。其中纸笔测试和平时活动表现各占50%。
【教学设计】
[第 一 课 时 乙 醇]
【课 题】 乙 醇
【课标要求】
1. 知识与技能要求:
(1)了解乙醇分子的结构,了解羟基的结构特征。
(2)了解乙醇的化学性质(跟钠等金属反应、催化氧化、消去反应)
2. 过程与方法要求
(1)通过乙醇结构的学习,提高根据有机物结构分析有机物性质的能力。
(2)通过乙醇的化学性质跟乙醇分子结构的关系的学习,提高分析有机物结构跟有机物性质的分析研究能力。
(3)通过乙醇的催化氧化的学习,加深理解催化剂对化学反应的机理的认识。
3. 情感与价值观要求:
乙醇的性质由乙醇的结构,从中理解事物的因果关系。通过乙醇不同条件下的脱水方式的差异的学习,加深外界条件对化学反应的影响的认识,培养具体事物要具体分析的思想观念。
【教学重点】
乙醇的结构和化学性质。
【教学过程设计】
〖创设学习情景〗
1、白日放歌须纵 ,青春作伴好还乡。
2、明月几时有,把 问青天。
3、借问 何处有,牧童遥指杏花村。
古往今来无数咏叹酒的诗篇都证明酒是一种奇特而富有魅力的饮料。那么你知道酒的主要成分是什么?其性质知多少?
〖自主学习〗
阅读教材,归纳总结乙醇的物理性质。
一. 乙醇的物理性质:
〖探究练习〗
某有机物中只含C、H、O三种元素,其蒸气的是同温同压下氢气的23倍,2.3g该物质完全燃烧后生成0.1mol二氧化碳和27g水,求该化合物的分子式。
〖问题探究〗
根据C、H、O三种元素在有机物中的价键特征,你能否推测乙醇具有的可能的结构简式?
1、 可能的结构简式: 。
2、 可能的结构简式: 。
〖实验探究1〗
请你设计一个实验证明乙醇分子可能是哪一种结构?
实验药品和仪器
实验装置
实验步骤
实验现象
反应化学方程式
实验结论
(参考教材《苏教版·化学2》第65页[实验1])
〖多媒体辅教〗
Flash动画演示“无水乙醇与钠的反应”。
〖归纳小结1〗
二、乙醇的分子结构
结构式: 。
结构简式: 。
三、乙醇的化学性质
1、乙醇能与金属钠(活泼的金属)反应: 。
〖思考与交流〗
比较前面做过的水与钠反应的实验,并完成下表。
金属钠的变化 气体燃烧现象 检验产物
水
乙醇
2、乙醇的氧化反应
(1)乙醇燃烧
化学反应方程式: 。
〖思考〗
在乙醇的燃烧反应中乙醇被氧化,若条件改变,有催化剂铜或银参加,产物还是二氧化碳和水吗?
〖实验探究2〗
教材《苏教版·化学2》第65页[实验2]
〖多媒体辅教〗
Flash动画演示“无水乙醇的催化氧化”。
〖归纳小结2〗
(1)乙醇的催化氧化
化学反应方程式: 。
〖自主学习〗
学生阅读自学教材《苏教版·化学2》第66页『资料卡』“甲醛与乙醛”
〖知识拓展1〗
(2)乙醇还可以与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应,被直接氧化成乙酸。
〖知识拓展2〗
3、乙醇的脱水反应
(1)分子内脱水,生成乙烯
化学反应方程式: 。
(2)分子间脱水,生成乙醚
化学反应方程式: 。
〖拓展视野〗
学生阅读自学教材《苏教版·化学2》第66页『拓展视野』“酒与酒精”。
〖典型例题〗
【例1】实验室常用NaBr、浓H2SO4与CH3CH2OH共热来制取溴乙烷,其反应的化学方程式如下:NaBr+H2SO4===NaHSO4+HBr,C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O。试回答:
(1)第二步反应实际上是一个可逆反应,在实验室可采取 和 的措施,以提高溴乙烷的产率。
(2)浓H2SO4在实验中的作用是 ,其用量(物质的量)应 (填“大”“小”或“等”)于溴化钠的用量。
(3)实验中可能发生的有机副反应(用化学方程式表示)是 和 。
【例2】乙醇分子中不同的化学键,如右图:
关于乙醇在各种反应中断裂键的说法不正确的是( )
A. 乙醇和钠反应,键①断裂
B. 在Ag催化下和O2反应,键①③断裂
C. 乙醇完全燃烧时键①②断裂。
D. 乙醇和浓H2SO4共热,在140 0C时,键①或键②断裂;在170 0C时,键②⑤断裂
【课时作业】
1.若要检验酒精中是否含有少量水,可选用的试剂是 ( )
(A)生石灰 (B)金属钠 (C)浓硫酸 (D)无水硫酸铜
2.制取无水酒精时,通常需向工业酒精中加入下列物质,并加热蒸馏,该物质是( )
(A)无水硫酸铜 (B)浓硫酸 (C)新制的生石灰 (D)碳化钙
3.下列物质发生化学反应,其化学反应类型属于加成反应又叫还原反应的是 ( )
(A)氢气和苯 (B)乙炔和氯化氢 (C)乙醇和浓硫酸 (D)甲烷和氯气
4.不能用加氢还原的方法得到的醇是 ( )
(A)C2H5OH (B)(CH3)3COH (C)(CH3)2CHOH (D)CH3OH
5.用硫酸酸化的CrO3遇酒精后,其颜色会从红色变为蓝绿色,用这个现象可以测得汽车司机是否酒后驾车。反应的化学方程式如下:
2CrO3+3C2H5OH+3H2SO4 == Cr2(SO4)3+3CH3CHO+6H2O
此反应的氧化剂是 ( )
(A)H2SO4 (B)CrO3 (C)Cr2(SO4)3 (D)C2H5OH
6.将W1 g光亮的铜丝在空气中加热一段时间后,迅速插入下列物质中,取出干燥,如此反复几次,最后取出铜丝用蒸馏水洗涤、干燥、称得其质量为W2 g。实验时由于所插入的物质不同,铜丝的前后质量变化可能不同,下列所插物质与铜丝的质量关系不正确的是 ( )
(A)石灰水W1 (C)NaHSO4 W1 >W2 (D)乙醇溶液 W1 7.禁止用工业酒精配制饮料酒,这是因为工业酒精中常含有会使人中毒的 ( )
(A)乙醚 (B)乙二醇 (C)丙三醇 (D)甲醇
8.现有一瓶乙二醇和丙三醇的混和物,已知它们的性质如下表,据此,将乙二醇和丙三醇互相分离的最佳方法是 ( )
物质 分子式 熔点℃ 沸点℃ 密度(g/cm3) 溶解性
乙二醇 C2H6O2 -11.5 198 1.11 易溶于水和乙醇
丙三醇 C3H8O3 17.9 290 1.26 能跟水、酒精以任意比互溶
(A)萃取法 (B)结晶法 (C)分液法 (D)分馏法
9.某烃A与Br2发生加成反应,产生二溴衍生物B,B用热的NaOH-乙醇溶液处理得到化合物C,经测试知C的分子式中含二个双键,分子式是C5H6,将C催化加氢生成环戊烷。写出A、B、C的结构简式。
10. 一氯甲烷,也叫甲基氯,常温下是无色气体,密度为0.9159克/厘米3,熔点为-97.73℃,沸点为-24.2℃,18℃时在水中的溶解度为280毫升/毫升水,与乙醚、丙酮或苯互溶,能溶于乙醇。在实验室里可用下图装置制造一氯甲烷:
制备装置的分液漏斗和烧瓶中分别盛有甲醇和浓盐酸。
试填写下列空白:
(1)制备一氯甲烷的化学方程式:________ _,其反应类型属于_____反应。
(2)装置b的作用是____________________。
(3)已知卤代烃能发生碱性水解,转化为醇。装置e中可能发生的反应方程式为_____。
(4)检验气体产物CH3Cl的方法是:在e的逸出口处点燃CH3Cl气体,火焰呈蓝绿色(与其它烃燃烧现象有明显区别)。CH3Cl燃烧的化学方程式是___________________ 。
(5)实验中实际按甲醇和浓盐酸1:2(物质量之比)进行反应的理由是________ 。
(6)某学生在关闭活塞x的情况下做此实验时发现,收集到一定体积的气体产物所消耗的甲醇~浓盐酸的混和液的量比正常情况下多(装置的气密性没有问题),其原因是:________________________________________________。
(7)实验结束后,d中收集到的液体中含有_____________________________________。
〖课时作业参考答案〗
1.D。2.C。3.A。4.B。5.B。6.D。7 D 8 D
9.
10.(1)CH3OH+HClCH3Cl+H2O,取代。
(2)防止倒吸、保证安全。
(3)NaOH+HCl=NaCl+H2O。
(4)2CH3Cl+3O22CO2+2H2O+2HCl。
(5)可使甲醇充分反应,转化成一氯甲烷。
(6)甲醇沸点较低(64.7℃),受热时易挥发,致使一部分未反应而逸出。
(7)甲醇、盐酸、一氯甲烷。
[第 二 课 时 乙 酸]
【课 题】 乙 酸
【课标要求】
1. 知识与技能要求:
(1)掌握乙酸的分子结构,理解羧基的结构特征;
(2)了解乙酸的物理性质;
(3)掌握乙酸的主要化学性质(酸性、跟醇发生酯化反应)。
2. 过程与方法要求
(1)通过实验,培养学生的观察能力,加强基本操作训练,培养分析、综合的思维能力。
(2)通过碳酸、乙酸的酸性比较,提高分析比较常见酸的酸性强弱的能力。
3. 情感与价值观要求:
(1)通过乙酸在生活和生产的应用,了解有机物跟日常生活和生产的紧密联系,渗透化学重要性的教育。
(2)通过酯化反应的教学,培养学生从现象到本质、从实践到理论的科学思维方法。
【重点与难点】
乙酸的化学性质。
【教学过程设计】
〖新课导入〗
为何在醋中加少许白酒,醋的味道就会变得芳香且不易变质?厨师烧鱼时常加醋并加少许酒,为何这样鱼的味道就变得无腥、香醇、特别鲜美?
〖自主学习〗
乙酸的物理性质:
1. 提示从色、态、味、熔点、沸点、溶解性几个方面来研究乙酸的物理性质。
2. 出示盛有乙酸的试剂瓶,观察乙酸的色、态,打开瓶盖闻一下气味。
3. 阅读教材《苏教版·化学2》第67页有关乙酸的物理性质的内容。
〖归纳小结〗
乙酸的物理性质: 。
〖实验探究1〗
初中已经学过乙酸具有酸的通性,请学生设计实验证明乙酸的确有酸性;设计实验证明乙酸的酸性比碳酸的酸性强。(仪器和药品自选)
〖学生活动〗《苏教版·化学2》第67页[实验1]
实验设计、实验现象和实验结论(如下表):
〖问题探究1〗
家庭中经常用食醋浸泡有水垢(主要成分是CaCO3)的暖瓶或热水瓶,以清除水垢。这是利用了醋酸的什么性质?通过这个事实你能比较出醋酸与碳酸的酸性强弱吗?
〖课堂练习〗写出下列反应的离子方程式:
a) 醋酸除去水垢的反应
b) 乙酸溶液与澄清石灰水反应
c) 乙酸溶液与氧化铜反应
d) 乙酸溶液与锌粒反应
〖实验探究2〗
《苏教版·化学2》第67页[实验2]在大试管里加入3mL乙醇、2mL冰醋酸,再缓缓加入2mL浓硫酸,边加边振荡。在另一支试管中加入饱和碳酸钠溶液。按教材上的装置(制乙酸乙酯的装置)组装好。注意组装顺序,导管口不能伸入饱和碳酸钠液面下。装有碳酸钠的试管里有什么变化?生成新物质的色、态、味怎样?
〖归纳整理〗
酯化反应:酸跟醇作用而生成酯和水的反应,叫做酯化反应。
反应现象: 。
反应化学方程式: 。
〖问题探究2〗
1、在酯化反应中,乙酸最终变成乙酸乙酯。这时乙酸的分子结构发生什么变化?
2、酯化反应在常温下反应极慢,一般15年才能达到平衡。怎样能使反应加快呢?
3、酯化反应的实验时加热、加入浓硫酸。浓硫酸在这里起什么作用?
4、为什么用来吸收反应生成物的试管里要装饱和碳酸钠溶液?不用饱和碳酸钠溶液而改用水来吸收酯化反应的生成物,会有什么不同的结果?
5、为什么出气导管口不能插入碳酸钠液面下?
〖思考与交流〗
从以上实验知道乙酸有两个重要化学性质,就是它有酸的通性和能发生酯化反应。为什么乙酸会有这些性质呢?研究乙酸的分子结构。
〖归纳小结〗
写出乙酸的结构式、结构简式。
官能团:羧基 -COOH
〖典型例题〗
例1:A、B、C三种有机物均由碳、氢、氧三种元素组成,物质A能溶于水,它的式量是60,分子中有8个原子,其中氧原子数与碳原子数相等,A能与Na2CO3反应。B分子中有9个原子,分子内原子的核电荷数之和为26,1mol B充分燃烧时需消耗3mol O2。C是B的同系物,其摩尔质量与O2相同,C可与钠反应生H2。问A、B、C各是什么物质?
例2:有一种酯A,分子式为C14H12O2,不能使溴的CCl4溶液褪色;A在酸性条件下水解可得B和C,B氧化可得C。
(1)写出A、B、C结构简式。
(2)写出B的同分异构体的结构简式,它们都可以与NaOH溶液发生反应。
【课时作业】
1.乙醇和乙酸发生酯化反应时,浓硫酸的作用是 ( )
A.脱水作用 B.吸水作用
C.氧化作用 C.既起催化作用又起吸水作用
2.下列有关乙醇的性质的叙述错误的是 ( )
A 、有强烈刺激性气味的无色液体
B、乙酸的沸点比乙醇高
C、乙酸的酸性比碳酸强,它能与碳酸盐反应
D、在发生酯化反应时,乙酸分子羟基中的氢原子跟醇分子中的羟基结合成水
3.下列化学方程式书写正确的是 ( )
A.CH3COONa+CO2+H2O→CH3COOH+NaHCO
B.CH3COOH+CH318OH CH3CO18OCH3+H2O
4.实验室用乙酸、乙醇、浓H2SO4制取乙酸乙酯,加热蒸馏后,在饱和Na2CO3溶液上面得到无色油状液体,当振荡混合时,有气泡产生,原因是 ( )
A. 产品中有被蒸馏出的H2SO4
B. 有部分未反应的乙醇被蒸馏出来
C. 有部分未反应的乙酸被蒸馏出来
D. 有部分乙醇跟浓H2SO4作用生成乙烯
5.要合成带有放射性氧元素(*O)的乙酸乙酯,除供给催化剂外,还要选用的物质组合是 ( )
6.下列各有机化合物都有多种官能团
①可看作醇类的是____________________________
②可看作羧酸类的是__________________________
③可看作酯类的是____________________________
7.实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在园底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题:
(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入________ ,目的是__________。
(2)反应中加入过量的乙醇,目的是______________。
(3)如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸,然后通过分液漏斗边滴加醋酸,边加热蒸馏。这样操作可以提高酯的产率,其原因是_______________________。
(4)现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,下图是分离操作步骤流程图。请在图中圆括号内填入适当的试剂,在方括号内填入适当的分离方法。
试剂a是___________,试剂b是___________;分离方法①是_____________,分离方法②是______________,分离方法③是_______________。
(5)在得到的A中加入无水碳酸钠粉末,振荡,目的是________________________。
8.某一元有机酸分子中的C、H、O原子数的最简整数比为1:2:1,其钠盐含有一定质量的结晶水。当此钠盐加热到一定温度时,因失去结晶水,质量减少39.7%,将5.44g此结晶水的钠盐与适量的硫酸在加热条件下反应,得2.84gNa2SO4。
(1)求此钠盐的式量及其含结晶水的数目。
(2)求此一元有机酸的相对分子质量并写出结构简式。
[第 三 课 时 酯 油脂]
【课 题】 酯 油脂
【课标要求】
1. 知识与技能要求:
从生活经验和实验探究出发,认识酯、油脂的组成特点,了解酯、油脂的共同性质与特征反应。
2. 过程与方法要求:
经历对化学物质及其变化进行探究的过程,进一步理解科学探究的意义,学习科学探究的基本方法,提高科学探究能力。
3. 情感态度价值观要求:
密切化学与生活的联系,激发学生学习化学的兴趣。
【重点与难点】
油脂的水解反应。
【教学过程设计】
〖自主学习〗 酯和油脂的存在:
1. 许多水果、花卉有芳香气味,这些芳香气味是水果、花卉中含有的有机物―― 的气味。乙酸和乙醇发生 反应生成的乙酸乙酯就是一种 。
2.花生油、豆油或菜籽油是从 中榨取出来的,牛油、羊油是动物体内含有的 。植物油通常呈 ,动物脂肪通常呈 ,它们的主要成分都是 。
〖问题诱思〗
1. 酯和脂一样吗?油脂的结构有什么特点?
2.为什么油脂露置在空气中容易变质?
3.肥皂是怎样造出来的?
4.肥皂和合成洗涤剂在成分上有什么区别?它们去污的原理是什么?
〖学生活动〗
阅读自学教材《苏教版·化学2》第68页『信息提示』“油脂的分子结构”
〖学生探究〗
学生活动,分组开展教材《苏教版·化学2》第69页的『活动与探究』
〖归纳小结〗
酯与脂的区别:
酯是由醇与酸相互作用失去水分子而生成的一类化合物的总称,从结构上,酯是含酯基的一类化合物。
脂是指动植物体内的脂肪,是高级脂肪酸与甘油形成的酯。
一、油脂的结构
油脂是多种高级脂肪酸跟甘油生成的甘油酯
二、油脂的化学性质
油脂的水解反应:
油脂可在酸性或碱性条件、高温水蒸气水解。
1. 在酸性条件下水解,生成高级脂肪酸、甘油 。
2. 在碱性条件下水解又称皂化反应,其目的是制肥皂和甘油。
三、肥皂和洗涤剂
学生阅读教材《苏教版·化学2》第69页的『资料卡』“肥皂的去污作用”。
〖典型例题〗
【例题1】下列关于油脂的叙述不正确的是 ( )
A.油脂属于酯类
B.油脂没有固定的熔沸点
C.油脂是高级脂肪酸的甘油酯
D.油脂都不能使溴的四氯化碳溶液褪色
【例题2】油脂皂化后,使肥皂和甘油充分分离,可采用的方法是 ( )
A.萃取 B.蒸馏 C.结晶 D.盐析
【课时作业】
《苏教版·化学2》第75页:练习与实践 1、2、3、4
[第四课时 糖 类]
【课 题】 糖 类
【课标要求】
1. 知识与技能要求:
从生活经验和实验探究出发,认识糖类的组成特点,了解糖类的共同性质与特征反应。
2. 过程与方法要求:
经历对化学物质及其变化进行探究的过程,进一步理解科学探究的意义,学习科学探究的基本方法,提高科学探究能力。
3. 情感态度价值观要求:
密切化学与生活的联系,激发学生学习化学的兴趣。
【重点与难点】
(1)糖类的特征反应和检验方法。
(2)糖类的水解反应。
【教学过程设计】
〖创设情景导入〗
俗话说:“人是铁饭是钢,一顿不吃饿得慌。”人要保持正常的生命活动,就必须饮食,必须摄取营养物质。在你的饮食中,每日摄取的有机物主要有哪些,你知道它们的主要成分吗?
〖交流与讨论〗
每日摄取的主要有机物及其主要成分:
有机物 面食 蔬菜 肉类 油类 蛋类
主要成分
人们习惯称糖类、油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。为了能从化学角度去认识这些物质,我们首先来了解这些基本营养物质的化学组成。
〖合作讨论〗
表3-5 糖类化合物的组成与存在
葡萄糖 蔗糖 淀粉 纤维素
组成 C6H10O6 C12H22O11 (C6H10O5)n相对分子质量从几万到几十万 (C6H10O5)n相对分子质量在200万以上
在自然界中的存在 葡萄汁、蜂蜜、带甜昧的水果 甘蔗、甜菜等植物体内 植物种子和块根、大米、小麦 植物的细胞壁、棉花、木材
观察教材《苏教版·化学2》第70页表3-5,完成“交流与讨论”所提出的讨论题。
〖归纳小结〗
人们从食物中摄入淀粉,淀粉在体内 的作用下发生复杂的变化,水解成 。
化学反应方程式为 。
葡萄糖在从体组织中发生缓慢氧化,放出 ,提供生命活动所需的 。反应的化学方程式为 。
〖探究实验1〗《苏教版·化学2》第71页[实验1]。观察糖类的颜色、状态和水溶性。
〖学生活动〗总结实验现象,讨论完成实验记录表格。
葡萄糖 蔗糖 淀粉 纤维素
颜色、状态
水溶性
〖探究实验2〗《苏教版·化学2》第71页[实验2]“葡萄糖的银镜反应”。
〖探究实验3〗《苏教版·化学2》第71页[实验3]“葡萄糖与新制Cu(OH)2的反应”。
〖探究实验4〗《苏教版·化学2》第72页[实验4]“淀粉的水解反应”。
〖学生活动〗
学生完成上述探究实验2~4,记录、讨论完成如下表格:
现象 解释
探究实验2
探究实验3
探究实验4
〖思考与交流〗
1、有一个糖尿病患者去医院检验病情,如果你是一名医生,你将用什么化学原理去确定其病情的轻重?
2、已知方志敏同志在监狱中写给鲁迅
的信是用米汤写的,鲁迅
是如何看到信的内容的?
〖补充探究实验〗
如何设计实验证明淀粉的水解已经开始?如何证明淀粉的水解已经完全?
第一步:
第二步:
〖问题探究1〗
淀粉和纤维素在一定条件下可以和水转化为葡萄糖。从类从谷物中摄入淀粉,经过水解生成葡萄糖,作为人体的能量来源。那么人为什么不能像食草动物那样,摄入纤维素,经过水解生成葡萄糖,从而提供机体所需要的能量呢?
通过对这一问题的探究,让学生明确以下两点:①催化剂对化学反应的重要任用;②酶是具有高效催化作用的催化剂,具有高度的选择性和专一性。
〖问题探究2〗
为什么大米和高粱等农副产品可以酿酒,植物的秸秆等可以制造酒精?
〖学生活动〗
学生自主阅读教材,并进行交流讨论,从中认识化学与生活和生产的联系,由此进一步增强学习化学的兴趣。
〖典型例题〗
【例1】某物质在酸性条件下可以发生水解反应生成两种物质A、B,且A和B的相对分子质量相等,该物质可能是 ( )
A.甲酸乙酯(HCOOC2H5) B.硬脂酸甘油酯
C.葡萄糖(C6H12O6) D.淀粉〔(C6H10O5)n〕
【例2】新制Cu(OH)2和银氨溶液都是弱氧化剂,但却能将葡萄糖氧化成葡萄糖酸:
(1)判断葡萄糖溶液能否使KMnO4(H+,aq)褪色。答 。
(2)判断葡萄糖溶液能否使溴水褪色。若能,写出反应方程式;若不能,请说明理由。
〖课时作业〗
1、青苹果汁遇碘溶液显蓝色,熟苹果能还原新制Cu(OH)2悬浊液,这说明 ( )
A.青苹果中只含淀粉不含糖类 B.熟苹果中只含糖类不含淀粉
C.苹果转熟时淀粉水解为单糖 D.苹果转熟时单糖聚合成淀粉
2、下列说法正确的是 ( )
A.糖类、油脂都能发生水解反应 B.糖类、油脂都是由C、H、O三种元素组成的
C.糖类、油脂都是高分子化合物 D.油脂有油和脂肪之分,但都属于酯
3、下列有机实验操作或叙述不正确的是 ( )
A.乙酸乙酯中的少量乙酸可用浓的NaOH溶液除去
B.用盐析法分离油脂皂化反应的产物
C.在酒精中加新制生石灰后蒸馏制无水酒精
D.用热的纯碱溶液洗涤粘有油脂的试管
4、下列关于某病人尿糖检验的做法正确的是 ( )
A.取尿样,加入新制Cu(OH)2,观察发生的现象
B.取尿样,加H2SO4中和碱性,再加入新制Cu(OH)2,观察发生的现象
C.取尿样,加入新制Cu(OH)2,煮沸,观察发生的现象
D.取尿样,加入Cu(OH)2,煮沸,观察发生的现象
5、下列叙述不正确的是 ( )
A.用银氨溶液检验某病人是否患糖尿病
B.在植物油中滴入溴蛋水,溴水褪色
C.酶不属于有机物
D.在淀粉溶液中滴入碘水,溶液变蓝色
6、将淀粉加入试管里,加适量的水,振荡,加热煮沸,取所得溶液3 mL,加15滴3 mol/L的硫酸溶液,加热半分钟,冷却后加入新制的Cu(OH)2浊液,加热后未见红色沉淀,其原因是 ( )
①未用浓硫酸作催化剂 ②加入Cu(OH)2浊液之前,未用NaOH溶液中和硫酸 ③制Cu(OH)2时,硫酸铜溶液太稀 ④加热时间不充分,淀粉没有水解 ⑤所用淀粉浓度不够
A.①② B.②④ C.①⑤ D.③⑤
7、下列实验中没有颜色变化的是 ( )
A. 葡萄糖溶液与新制的Cu(OH)2浊液混合加热
B.木板上涂抹浓硫酸
C.淀粉溶液中加入碘酒
D.淀粉溶液中加入稀硫酸
8、现有四种试剂:A.新制Cu(OH)2悬浊液;B.浓硝酸;C.AgNO3溶液;D.碘水。为了鉴别下列四瓶无色溶液,请你选择合适的试剂,将其填入相应的括号中。
(1) 葡萄糖溶液 ( ) (2)食盐溶液 ( )
(3) 淀粉溶液 ( ) (4)蛋白质溶液 ( )
9. 某课外活动小组设计了如下3个实验方案,用以检验淀粉的水解程度:
(1)甲方案:淀粉液水解液中和液溶液变蓝
结论:淀粉尚未水解。
(2)乙方案:淀粉液水解液无银镜现象
结论:淀粉尚未水解。
(3)丙方案:淀粉液水解液中和液
结论:淀粉水解完全。
上述3个方案操作是否正确?说明理由。上述3个方案结论是否正确?说明理由。
10. 吃米饭或馒头时,为什么咀嚼就会感到甜味?
〖课时作业参与答案〗
1. C 2. D 3. A 4. C 5. C 6. B 7. D 8.略
9.(1)答案:甲方案操作正确,但结论错误。这是因为当用稀碱中和水解液中的H2SO4后,加碘水溶液变蓝色有两种情况:①淀粉完全没有水解;②淀粉部分水解。故不能得出淀粉尚未水解之结论。
(2)答案:乙方案操作错误,结论亦错误。淀粉水解后应用稀碱中和淀粉溶液中的H2SO4,然后再做银镜反应实验。本方案中无银镜现象出现是因为溶液pH<7,故该溶液中淀粉可能尚未水解,也可能水解完全或部分水解。
(3)答案:丙方案操作正确,结论正确。
10.答:淀粉在人体内进行水解。人在咀嚼馒头时,淀粉受唾液所含淀粉酶(一种蛋白质)的催化作用,开始水解,生成了一部分葡萄糖。
[第五课时 蛋白质和氨基酸]
【课 题】 蛋白质和氨基酸
【课标要求】
1. 知识与技能要求:
掌握蛋白质的存在、性质和应用。
2. 过程与方法要求:
学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息,并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工,逐步形成独立思考的能力和提高自主学习化学的能力,在讨论与交流中与人合作的能力,培养团队精神。
3. 情感态度与价值观要求:
密切化学与生活的联系,加深认识蛋白质对于人类日常生活、身体健康的重要性,激发学生学习化学的兴趣。
【重点与难点】
蛋白质的性质和应用
【教学过程设计】
〖新课导入〗
我们在前面已经共同探讨了油脂和糖类的组成和性质,它们有哪些重要的用途?
〖自主学习1〗 回顾复习前面学过的油脂和糖类的存在及应用
(1)葡萄糖和果糖的存在和用途
葡萄糖
(2)蔗糖的存在和主要用途
蔗糖
(3)淀粉和纤维素的存在和主要用途
淀粉
纤维素
(4)油脂的存在和用途
〖自主学习2〗 蛋白质的存在及应用
1.氨基酸的种类
氨基酸
2.蛋白质的存在:
3.蛋白质的应用:
(1)蛋白质对人类的营养作用及其原理:
蛋白质是生命的基础,没有蛋白质就没有生命。 是人类必需的营养物质,成年人每天大约要摄取 蛋白质,才能满足生理需要,保证身体健康。
人们从食物中摄取的蛋白质,在胃液中的 和胰液中的 的作用下,经过水解生成 。氨基酸被人体吸收后,重新结合成人体所需的各种蛋白质。人体内各种组织的蛋白质也是不断地分解,最后主要生成 ,排出体外。
(2)蛋白质的工业用途:
①动物的 重要的纺织原料,制服装。
② 制造胶卷和感光纸; 是一种药材。
③ 作食品和酪素塑料,它可用来制造纽扣、梳子等生活用品。
(3)酶----是一类特殊的蛋白质,是生物体内重要的 。
〖探究实验〗
学生分组做教材《苏教版·化学2》第73页的[实验1]和[实验2],探究蛋白质的性质。并填写如下“表3-7蛋白质的性质实验”。
实验操作 实验现象
蛋白质溶液 加饱和硫酸铵溶液,再加蒸馏水
加稀硫酸,再加蒸馏水
加硫酸铜溶液,再加蒸馏水
加甲醛溶液,再加蒸馏水
加热,再加蒸馏水
〖问题探究〗
通过上述实验,你对蛋白质的性质有什么认识?
〖自主学习3〗
鸡蛋白、大豆蛋白等蛋白质 水,在这些蛋白质溶液中加入某些浓的 溶液[如(NH4)2SO4溶液、Na2SO4溶液等],可使蛋白质的 降低而析出。
如果由于某种条件使蛋白质的化学组成或空间结构发生改变,它的生理功能也会 。在 、 、 、 、 、 的作用下,蛋白质的性质会 并发生 (即发生 ),失去生理功能。
〖交流与讨论〗
你能说明下列现象或原理吗?
(1)向豆浆、牛奶中加入浓食盐水会发生什么现象?
(2)75%的乙醇溶液可以消毒,福尔马林可用于浸制动物标本,高温和紫外线可以杀菌。为什么?
〖归纳整理〗
总结糖类、油脂、蛋白质的存在与应用
物质 存在 用途
葡萄糖
蔗糖
淀粉
纤维素
油脂
蛋白质
〖观察与思考〗
1.学生阅读教材《苏教版·化学2》第74页的『观察与思考』,分析甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸在结构上的特点。
2.展示甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸分子球棍模型的Flash动画。
〖自主学习3〗
氨基酸分子中均含有 (结构简式 )和 (结构简式 )原子团。α-氨基酸分子中氨基连在离 最近的碳原子上。在一定条件下氨基酸分子间能发生反应,合成更复杂的化合物( ),构成 。
人从食物中摄取的蛋白质,在体内先水解生成各种 ,生成的不同种类的 ,
能以不同的数目和顺序彼此结合,构成人体组织所需要的 。蛋白质的结构非常复杂,研究蛋白质的结构和合成,进一步探究生命现象,是生命科学研究的重要课题。
〖拓展视野〗
学生自主学习教材《苏教版·化学2》第74页的『拓展视野』“酶”。
〖典型例题〗
【例1】下列关于油脂的叙述不正确的是 ( )
A. 油脂属于酯类
B. 油脂没有固定的熔沸点
C. 油脂是高级脂肪酸的甘油酯
D. 油脂不能使溴的四氯化碳溶液褪色
【例2】下列叙述不正确的是 ( )
A. 酶是一种蛋白质
B. 所有的蛋白质遇到酸都变黄
C. 人工合成的具有生命活力的蛋白质――结晶牛胰岛素是中国科学家在1965年合成的
D. 可以用灼烧法来鉴别蛋白质。
【例3】在医院中,为酸中毒病人输液不应采用 ( )
A.0.9%的氯化钠溶液
B.0.9%氯化铵溶液
C. 1.25%碳酸氢钠溶液
D.5%葡萄糖溶液
【课时作业】
1、下列食用物质中,热值最高的是 ( )
A.酒精 B.葡萄糖
C.油脂 D.蛋白质
2、下列关于蛋白质的叙述正确的是 ( )
A.鸡蛋黄的主要成分是蛋白质
B.鸡蛋生食营养价值更高
C.鸡蛋白遇碘变蓝色
D.蛋白质水解最终产物是氨基酸
3、尿素() 是第一种人工合成的有机化合物。下列关于尿素的叙述不正确的是 ( )
A.尿素是一种氮肥
B.尿素是人体新陈代谢的一种产物
C.长期使用尿素不会引起土壤板结、肥力下降
D.尿素的含氮量为23.3%
4、下列说法不正确的是( )
A.糖类物质是绿色植物光合作用产物,是动植物所需能量的来源
B.葡萄糖可用于医疗输液
C.蔗糖主要存在于甘蔗和甜菜中
D.油脂只能在碱性溶液中水解
5、下列物质不能发生水解反应的是 ( )
A.蛋白质 B.蔗糖 C.油脂 D.烷烃
6、油脂皂化后,使肥皂和甘油充分分离,可采用的方法是 ( )
A.萃取 B.蒸馏 C.结晶 D.盐析
7、下列哪种物质的元素组成与其它的不同的是( )
A.蛋白质 B.糖类 C.油脂 D.淀粉
8、蔬菜、水果中富含纤维素,纤维素被食入人体后的作用是 ( )
A.为人体内的化学反应提供原料
B.为维持人体生命活动提供能量
C.加强肠胃蠕动,具有通便功能
D.人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中没有任何作用
9. 写出下列反应的化学方程式,并指出硫酸在反应中的作用。
(1)在蔗糖晶体中加入浓硫酸。答:_____________________________________。
(2)在蔗糖溶液中加入稀硫酸并加热。答:_________________________________。
(3)在(2)的产物中加入NaOH溶液中和后,取适量的液体加到新制的Cu(OH)2悬浊液中,加热者沸。答:____________________________。
10. 已知多糖类营养物质经酵解可生成丙酮酸,它在缺氧或无氧的条件下发生反应(Ⅰ),在足氧的条件下发生反应(Ⅱ),且反应(Ⅱ)放出的能量大于等量的反应(Ⅰ)放出的能量。
问:在剧烈运动后,人体肌肉为什么感到酸痛
11. 纤维素属于多糖,在稀酸的催化作用下,可以水解为葡萄糖。下面是某同学进行的“纤维素水解实验”步骤:① 将一小团棉花放在试管中,加入3-5滴90%的硫酸,并且用玻璃棒小心地把棉花捣成糊状;② 在酒精灯火焰上稍微加热,使之成为亮棕色;③ 在亮棕色溶液中加入2mL新制备的氢氧化铜悬浊液,加热煮沸。可是该同学并没有观察到预期的实验现象。
请回答下列问题:
(1)写出纤维素水解的化学方程式: 。
(2)试分析该同学实验失败的原因:_ ________________ 。
(3)请补写出正确的实验操作: 。
(4)在该同学的实验步骤② 后的亮棕色溶液中直接滴加硫酸铜溶液,然后滴加过量的氢氧化钠溶液。这种操作能否观察到预期的实验现象?预期的实验现象是什么?
。
12.20世纪80年代,我国改革开放初期,从日本进口了数亿吨大豆,用传统的压榨法怎么也提取不出油来。后来发现大豆上都留有一个小孔。请走访1家现代化的植物油厂或上网查询有关资料,然后解释其原因,并用概括性语言回答工厂里现代化的提油技术是用什么方法。
13.血红蛋白是一种含铁元素的蛋白质,经测定其含铁的质量分数为0.34%。若其分子中至少有1个铁原子,则血红蛋白分子的最低相对分子质量是多少?
〖课时作业参考答案〗
1. C 2. D 3. D 4. D 5. D 6. D 7. A 8. C
9.(1)C12H22O1112C+11H2O;脱水剂。
(2)+ H2O+;催化剂。
(3)CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
10.人体剧烈运动时,肌肉代谢加剧,肌体组织中的营养物质经酵解生成的丙酮酸将处于缺氧或无氧条件(因肌肉代谢加剧,需O2量也增加),此时丙酮酸的代谢产物为乳酸,即发生反应(Ⅰ),放出的能量少,故而引起肌肉酸痛。
而在足氧条件下,丙酮酸代谢按反应(Ⅱ)进行,即彻底氧化成CO2和H2O,放出的能量多,且无乳酸聚集,故而肌肉不感酸痛。
11.(1)
(2)主要原因是水解后的溶液中没有滴加碱来中和多余的酸,导致溶液中的酸使氢氧化铜溶解。
(3)在该同学实验步骤②、③之间加一步操作:在亮棕色溶液中滴加氢氧化钠溶液至溶液呈碱性。
(4)可以观察到预期的实验现象;预期的实验现象是出现砖红色沉淀。
12.答案:20世纪80年代,我国提取植物油采用的还是传统的榨油方法
——压榨法。当时,国际上先进的方法是萃取法:在大豆上打1个小孔,将大豆放入CCl4中萃取。我国从日本进口的数亿吨大豆,就是被萃取了豆油的大豆,所以压榨是不会出油的。现在,我国大型企业提取植物油采用的先进技术也是萃取法。
13.解析:由于Ar(Fe)/Mr(血红蛋白)=0.34%
所以;Mr(血红蛋白)===16471。
答案:16471
第三单元 人工合成有机化合物
【内容标准】 1. 通过简单实例了解简单高分子材料的合成反应,能举例说明高分子材料在生活等领域中的应用。
2. 能说明合成新物质对人类生活的影响。讨论在化工生产中遵循“绿色化学”。
【课程目标】 1. 在认识取代反应、加成反应、水解反应、氧化反应等简单的有机反应的基础上,分析从乙烯制取乙酸乙酯的合成路线,了解有机物合成的路线和方法。
2. 通过简单实例了解常见高分子材料的合成反应,能举例说明高分子材料在生产生活和科技等领域的应用及发展。
【教学建议】 1. 注意激发学生的学习热情。在教学中可以通过交流讨论活动,用实例进一步说明有机合成的重要性。让学生了解通过有机合成的途径急剧增加了新物质的种类,为高科技发展、工农业生产和环境保护事业提供了各种各样有特定性能的新材料,促进了社会的不断发展,大大提高了人们的生活质量。
2. 对于合成乙酸乙酯的教学,应通过乙酸乙酯、乙酸、乙醇分子结构的对比和变化,让学生理解化学家设计合成有机物的思考方法。然后联系已学的有机反应知识,讨论由乙烯合成乙酸乙酯的合成路线。
3. 对于合成有机高分子的教学,可以向学生简单介绍什么是高分子材料,了解天然有机高分子(如棉花、羊毛、天然橡胶等)和合成有机高分子(包括合成橡胶、塑料和合成纤维三大类及涂料、黏合剂等)。
4. 通过“观察与思考”栏目,分析聚乙烯和聚苯乙烯合成反应,帮助学生认识加聚反应的特点,学习加聚反应化学方程式的书写方法。教学中要帮助学生区别单体和聚合物链节在结构上的区别,了解式中n的含义。
【教学设计思路】 1. 依据《普通高中化学课程标准(实验)》提出的学习要求,本单元的教学设计运用生产和生活中的实例,帮助学生初步了解简单有机物和高分子化合物的合成反应。教学中通过交流和讨论活动,帮助学生了解从乙烯制取乙酸乙酯的合成路线,初步认识人们是怎样合成有机物的;以加聚反应为例了解高聚物的合成方法;同时通过合成实例的分析认识实验、比较等科学方法对化学研究的作用。
2. 本单元教学设计中重视联系实际,从身边的学习用品、生活用品说起,让学生体会到高分子材料虽然时刻存在于我们身边,但被认识的甚少。这样既加强了亲切感又激发了学生的求知欲望。
3. 本单元的教学设计遵循学生的认识规律,重视培养学生崇尚科学的情感,通过对部分物质化学性质的探究实验和个别有机物的合成实验,进一步学习使用实验探究的方法去认识物质的性质,体验合成新物质成功的喜悦。
4. 在本单元的教学设计中重视引导学生采用类比等方法学习新知识。
【课时安排】 简单有机物的合成 1课时
有机高分子的合成 1课时
【教学方法】 以化学多媒体实验室为主要授课地点,以讲授法、讨论法、探究性学习及多媒体、网络的应用等适合中学生心理发展特点的教学方式和手段为主要授课方法,让学生在生动活泼的探究活动过程中学习、体验和应用化学科学。
【教学评价】 教学评价以纸笔测试评价和平时活动表现评价相结合的方式进行。其中纸笔测试和平时活动表现各占50%。
[第一课时 简 单 有 机 物 的 合 成]
【课 题】 简 单 有 机 物 的 合 成
【教学目标】
通过乙酸乙酯合成途径的分析,让学生了解简单有机化合物合成的基本思路。
【教学重点】
乙酸乙酯的几种合成途径。
【教学难点】
有机化合物合成的基本思路。
【教学过程设计】
〖激发情感〗
通过以下两个方面来学生的学习热情,调动学生学习的积极性,了解合成有机化合物的重要意义及其在生产和科技领域的地位:
①近几百年来,有机化学家已经设计和合成了数百万种有机化合物,极大地丰富了物质世界。
②在20世纪,有机合成和金属有机化学领域共获得10届诺贝尔化学奖。
〖问题情境〗
由于自然条件的限制,天然有机化合物往往难以满足生产、生活的需要,人们需要通过化学方法来合成新的有机化合物。那么如何运用化学方法来合成新的有机化合物呢?
〖学生活动〗
学生根据教材《苏教版·化学2》第76页的『交流与讨论』,分小组进行合作学习,交流讨论。
『交流与讨论』乙酸乙酯是一种重要的有机溶剂,也重要的有机化工原料。依据乙酸乙酯的分子结构特点,运用已学的有机化学知识,推测怎样从乙烯合成乙酸乙酯,写出在此过程中发生反应的化学方程式。
〖归纳总结〗
1. 从乙烯合成乙酸乙酯的合成路线:
2.合成有机物要依据被合成物质的组成和结构特点,选择适合的有机化学反应和起始原料,精心设计并选择合理的合成方法和路线。
〖思维拓展〗
除上述合成路线外,根据所学过的有机化学知识,还有哪些合成方法和途径呢?
〖学生活动〗
学生根据教材《苏教版·化学2》第77页的图3-20“制备乙酸乙酯可能的合成路线”,分小组合作,展开讨论。
〖归纳总结〗
合成路线1:
合成路线2:
合成路线3:
〖学生活动〗
学生自主写出上述三个合成路线的化学反应方程式。
〖归纳概述〗
以上三种合成路线,从理论上看都能在一定反应条件下实现,在实际生产中,还要综合考虑原料来源、反应物利用率、反应速率、设备和技术条件、是否有污染物排放、生产成本等问题来选择最佳的合成路线。
〖问题探究〗
若有甲酸(HCOOH)、乙酸(CH3COOH)、甲醇(CH3OH)和乙醇(CH3CH2OH)在一定条件下于同一反应体系中发生酯化反应,则理论上能生成几种酯?其中哪些是同分异构体?
〖学生活动〗 学生分小组合作,讨论探究。
〖归结综述〗
创造新的有机分子是有机化学的重要课题。发现并选择利用有机化学反应,把反应物转化为具有特定组成结构的生成物,是合成有机物的关键。在有机合成中还要注意避免产生对环境有危害的污染物,降低能量消耗,提高原子利用率。
【课时作业】
实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在园底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安
装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题:
(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入________ ,目的是__________。
(2)反应中加入过量的乙醇,目的是______________。
(3)如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸,然后通过分液漏斗边滴加醋酸,边加热蒸馏。这样操作可以提高酯的产率,其原因是____________。
(4)现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,下图是分离操作步骤流程图。请在图中圆括号内填入适当的试剂,在方括号内填入适当的分离方法。
试剂a是___________,试剂b是___________;分离方法①是_____________,
分离方法②是______________,分离方法③是_______________。
(5)在得到的A中加入无水碳酸钠粉末,振荡,目的是________________________。
〖课时作业参考答案〗
(1)碎瓷片,防止爆沸。
(2)提高乙酸的转化率。
(3)及时地蒸出生成物,有利于酯化反应向生成酯的方向进行。
(4)饱和碳酸钠溶液,硫酸;分液,蒸馏,蒸馏。
(5)除去乙酸乙酯中的水份。
[第二课时 有机物高分子的合成]
【课 题】 有 机 物 高 分 子 的 合 成
【教学目标】
1. 知识目标
(1)简单介绍常见的几种合成材料中的有机高分子化合物的聚合反应,让学生了解单体、链节、聚合度、加聚反应、缩聚反应,了解高分子合成研究的一些课题。
(2)了解有机高分子化合物的结构特点和基本性质。
(3)了解烃、烃的衍生物等有机化合物跟有机高分子化合物的主要差别。
(4)认识高分子材料在国民经济发展和现代科学技术中的重要作用。
2.能力和方法目标
(1)通过有机高分子化合物的学习,学会判断跟有机高分子化合物有关的“结构单元”“链节”“聚合度”“单体”等方法。
(2)通过有机高分子化合物的结构特点、基本性质的学习,提高解决某些实际问题的能力。
3.情感和价值观目标
(1)通过有机高分子化合物的学习,进一步强化“结构决定性质、性质决定用途”的观点。
(2)通过有机高分子化合物的学习,了解有机高分子化合物在社会生产和日常生活中的应用,增强学生对化学为提高人类生活质量作出重大贡献的认识,提高化学学习的兴趣。
【教学重点】
加聚反应
【教学难点】
加聚反应和缩聚反应
【教学过程设计】
〖问题情境〗
1.什么叫高分子化合物和合成有机高分子化合物?你认识哪些合成有机高分子化合物?
2.在我们的学习和生活用品中哪些是由有机高分子材料制成的?请列举你所知道的应用于日常生活和高科技领域的有机合成材料。
3.我国航天员穿的航天服使用了高强度、高韧性的尼龙。你还知道哪些尼龙制品?
〖学生活动〗
学生阅读教材,自主学习。并进行交流讨论。
〖问题情境〗
有机高分子是小分子化合物通过聚合反应制得的,聚合反应是什么样的反应?小分子是怎样结合成高分子的?
〖学生活动〗
学生自主学习,阅读教材《苏教版·化学2》第78页的『观察与思考』,并联系生活实际进行交流讨论,认识生活中一些常见的聚乙烯、聚苯乙烯制品,初识聚乙烯、聚苯乙烯的合成反应。
〖问题情境〗
在聚乙烯、聚苯乙烯的合成反应中,小分子乙烯、苯乙烯是怎样转化成高分子化合物的?两种反应有什么共同之处?
〖多媒体辅助〗
教师电脑投影乙烯聚合成聚乙烯的Flash动画,让学生在脑子里形成聚合反应的感官认识。
〖分析讲述〗
含有碳碳双键(或碳碳叁键)的相对分子质量小的化合物分子在一定条件下,互相结合成相对分子质量大的高分子,这样的反应叫做加成聚合反应,简称加聚反应。加聚反应是合成高分子的一类重要反应。
在适当的温度、压强和催化剂条件下,乙烯分子碳碳双键里的一个键会断裂,分子里的碳原子能互相结合成为很长的链:
CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+…→-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+-CH2-CH2-…
→-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-…
〖课堂巩固〗
用于制造塑料薄膜、人造革、塑料管材和板材的聚氯乙烯(CH2=CHCl)通过加聚反应得到的。请写出氯乙烯发生加聚反应的化学方程式 。
〖拓展视野〗
在聚合反应中,我们通常将有以形成高分子化合物的小分子物质称为单体,将高分子化合物中不断重复的基本结构单元称为链节,链节的数目称为聚合度。
工业生产中单体通过聚合反应生成的高分子化合物都是链节数目在一定范围内变化的各种高分子的混合物。在不同条件下从同一种单体获得的高聚物的平均聚合度也不同。日常生活中常见的聚氯乙烯(PVC)、腈纶、有机玻璃、合成橡胶都是通过加聚反应得到的。
〖多媒体辅助〗
PowerPoint展示日常生活中常见的聚氯乙烯(PVC)、腈纶、有机玻璃、合成橡胶等制品。
〖拓展视野〗
学生自主学习,阅读教材《苏教版·化学2》第80页的『拓展视野』“酚醛树脂的合成”。
〖简述讲解〗
制备酚醛树脂的化学方程式断键规律如右图:
在这个反应中,形成高聚物的同时还生成了小分子化合物,这类聚合反应不同于加聚反应,称之为缩聚反应。有机物通过其它形式的反应,还可形成多种不同结构与功能的缩聚反应产物。
酚醛树脂,它有不易燃烧,良好的电绝缘性等优良性能,可用作电木的原料。
【课时作业】
A. 书面作业:教材《苏教版·化学2》第81页“练习与实践”:
第1. 2. 3. 4题
B.课外调查:
①日常生活中所接触到的高分子化合物有哪些?
②举出在日常生活中你所遇到的高分子材料所表现出来的优良性能和缺点(如轻便、防水、易燃等等)
③《苏教版·化学2》第81页“练习与实践”第5题。
质
物
目
项
△
乙酸乙酯
乙烯 → 乙醇 → 乙醛 →乙酸
乙醛
(CH3CHO)
乙烯
(CH2=CH2)
乙酸乙酯
(CH3COOC2H5)
乙酸
(CH3COOH)
乙醇
(CH3CH2OH)
乙烯
(CH2=CH2)
乙醇
(CH3CH2OH)
乙醛
(CH3CHO)
乙酸
(CH3COOH)
乙酸乙酯
(CH3COOC2H5)
乙烯
(CH2=CH2)
乙醇
(CH3CH2OH)
乙酸
(CH3COOH)
乙酸乙酯
(CH3COOC2H5)
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