乙烯和烯烃教案1

乙烯和烯烃教案1

精品 源自地 理 科

教学目标

1.使学生了解乙烯的物理性质和主要用途,掌握乙烯的分子结构、化学性质和实验室制法,以培养学生分析思维、比较思维的能力;

2.理解加成反应

3.了解不饱和烃的概念和烯烃在组成、结构、重要化学性质上的共同点。

4.通过学习对比、体会物质结构与物质性质之间的\"内因~外因\"的辩证关系。

教学重点

1.乙烯的分子结构、化学性质及实验室制法;

2.加成反应和聚合反应。

教学难点

乙烯的实验室制法。

教学方法

1.通过制作分子模型使学生认识和理解乙烯的分子结构特点;

2.通过教学软件模拟使学生掌握实验室制乙烯的反应原理;

3.通过实验演示使学生理解和掌握乙烯重要的化学性质;

4.通过引导 、投影显示、自学等方法使学生理解乙烯的聚合反应。

教学用具

投影仪、多媒体电脑、乙烯制备原理的教学课件、彩图两幅、塑料薄膜、球棍模型、乙烯分子的比例模型;

铁架台、圆底烧瓶、温度计、双孔胶塞、导气管、带尖嘴的弯玻璃导管、石棉网、酒精灯、集气瓶、水槽、试管若干;

酒精、浓硫酸、酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液。

教学过程

复习提问:1、饱和烃(烷烃):碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,同甲烷一样,碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合。这样的结合使每个价键已充分利用,都达到 \"饱和\这样的烃叫做饱和烃。又叫烷烃。

2、比较乙烯、乙烷的球棍模型。找出不同的地方?

不饱和烃:

像乙烯分子这样分子里含有碳碳双键(C==C)或碳碳叁键(C≡C),碳原子所结合的H少于饱和链烃里的H数,的烃。

乙烯就是典型的而又重要的不饱和烃之一。

一、乙烯的结构和组成

请大家根据乙烯分子的球棍模型写出乙烷分子的分子式,结构式和结构简式。

(按要求书写,并由一名学生上前板演)

大家再观察一下乙烯的球棍模型,看看四个氢原子和两个碳原子的位置关系有何特点?回答:六个原子处于同一个平面上。

二、乙烯的实验室制法

工业上所用的大量乙烯主要是从石油炼制厂和石油化工厂所生产的气体中分离出来的。

在实验室里又是如何得到少量的乙烯气体呢?

1.制备原理

从上述乙烯制备的反应原理分析,该反应有什么特点?应该用什么样的装置来制备?

回答:该反应属于\"液体+液体生成气体型\"反应,两种液体可以混合装于圆底烧瓶中,加热要用到酒精灯。

那么反应所需的170℃该如何控制?用温度计,当然量程应该在200℃左右的。

温度计:水银球插入反应混合液面下,但不能接触瓶底。

2.发生装置

① 浓硫酸起了什么作用?浓H2SO4的作用是催化剂和脱水剂。

② 混合液的组成为浓硫酸与无水酒精,其体积比为3∶1。

③ 由于反应温度较高,被加热的又是两种液体,所以加热时容易产生暴沸而造成危险,可以在反应混合液中加一些碎瓷片加以防止。(防暴沸)

④ 点燃酒精灯,使温度迅速升至170℃左右,是因为在该温度下副反应少,产物较纯。

⑤ 收集满之后先将导气管从水槽里取出,再熄酒精灯,停止加热。

⑥ 这样的话该装置就与实验室制氯气的发生装置比较相似,只不过原来插分液漏斗的地方现在换成了温度计。

3.收集方法:排水法

当反应中生成乙烯该如何收集呢?

C2H4分子是均匀对称的结构,是非极性分子,在水中肯定溶解度不大,况且其相对分子质量为28,与空气的28.8非常接近,故应该用排水法收集。

请大家根据制备出的乙烯,总结乙烯有哪些物理性质。

三、乙烯的性质

1.物理性质

无色、稍有气味、难溶于水、ρ=1.25g/L

乙烯是一种典型的不饱和烃,那么在化学性质上与饱和烷烃有什么差别呢?下面我们来进行验证。

2.化学性质

(1)氧化反应

[演示实验5-4](由两名学生操作)将原先的装置中用于收集乙烯的导气管换成带玻璃尖嘴的导气管,点燃酒精灯,使反应温度迅速升至170℃,排空气,先收集一部分乙烯于试管中验纯,之后用火柴点燃纯净的乙烯。

实验现象:乙烯气体燃烧时火焰明亮,并伴有黑烟。

[演示实验5-5]熄灭燃烧的乙烯气,冷却,将乙烯通入盛有酸性KMnO4溶液的试管中。

酸性KMnO4溶液的紫色很快褪去。

[演示实验5-6]将乙烯气通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中。

实验现象:溴的四氯化碳溶液的红棕色很快褪去。

(先撤出导管,后熄灭酒精灯,停止反应,演示实验结束)

a.燃烧 CH2==CH2+3O2 2CO2+2H2O

b.使酸性KMnO4溶液褪色

乙烯与溴反应时,乙烯分子的双键中有一个键被打开,两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上,生成了无色的物质:1,2-二溴乙烷。

(2)加成反应

加成反应:有机物分子中双键(或叁键)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。

除了溴之外还可以与水、氢气、卤化氢、Cl2等在一定条件下发生加成反应,如工业制酒精的原理就是利用乙烯与H2O的加成反应而生成乙醇。

学生动手写:与水、氢气、卤化氢、Cl2等在一定条件下发生加成反应的化学方程式。

制备CH3CH2Cl时,选用乙烯和HCl作反应物好,还是选用乙烷与Cl2作反应物好?

[答]用乙烯和HCl作反应物好,因为二者发生加成反应后无副产物,而乙烷与Cl2发生取代反应后产物有多种,副产物太多。

本节小结:本节课我们学习和讨论了乙烯的分子结构,探究了乙烯的实验室制法的制备原理、发生装置、收集方法等,并制备收集了乙烯气,实验验证了乙烯的重要化学性质、氧化反应和加成反应,并分析了乙烯的聚合反应的特点;了解了乙烯的重要用途和烯烃的相关知识,重点应掌握乙烯的实验室制法及相关问题和其主要的化学性质。

●板书设计 第三节 乙烯 烯烃

不饱和烃的概念

一、乙烯的结构和组成 二、乙烯的实验室制法

1.制备原理 2.发生装置 3.收集方法:排水法

三、乙烯的性质

1.物理性质 2.化学性质

(1)氧化反应

a.燃烧 CH2==CH2+3O2 2CO2+2H2O

b.使酸性KMnO4溶液褪色

(2)加成反应

乙烯和烯烃教案2

文章来源 www.3 ed u.net

教学目标

1.使学生了解主要用途,掌握化学性质以培养学生分析思维、比较思维的能力;

2.理解聚合反应;

3.了解不饱和烃的概念和烯烃在组成、结构、重要化学性质上的共同点,以及物理性质随分子中的碳原子数目的增加而变化的规律性;

4.通过学习对比、体会物质结构与物质性质之间的\"内因~外因\"的辩证关系。

教学重点

1.乙烯的化学性质

2.聚合反应。

教学过程

复习提问:1、写出实验室制取乙烯的化学方程式。

2、你知道乙烯具有哪些化学性质?

(3)聚合反应 n CH2==CH2 [- CH2-CH2 ]- n

通过刚才的加成反应知道C2H4分子中的双键不稳定,在适宜的温度、压强和有催化剂存在的条件下,乙烯的碳碳双键中的一个键会断裂,分子里的碳原子能互相结合成很长的链,就生成了聚乙烯。

CH2==CH2+CH2==CH2+CH2==CH2+……

-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+-CH2-CH2+……

-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2……

什么叫高分子化合物?什么叫聚合反应?

(自学、归纳后回答)聚乙烯的分子很大,相对分子质量可达到几万到几十万。相对分子质量很大的化合物属于高分子化合物,简称高分子或高聚物。那么由类似乙烯这样的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叫做聚合反应。

大家在理解乙烯的聚合反应时应注意把握聚合反应的两个特点:其一是由分子量小的化合物互相结合成分子量很大的化合物;其二是反应属于不饱和有机物的加成反应。像这种既聚合又加成的反应又叫加聚反应。乙烯生成聚乙烯的反应就属于加聚反应。

四、乙烯的用途

乙烯的一个重要用途:作植物生长调节剂可以催熟果实;乙烯是石油化学工业最重要的基础原料,可用于制造塑料、合成纤维、有机溶剂等,乙烯的生产发展带动其他石油化工基础原料和产品的发展。所以一个国家乙烯工业的发展水平即乙烯的产量,已成为衡量这个国家石油化学工业水平的重要标志之一。

乙烯的结构特点是分子中含有一个碳碳双键,那么我们就把

分子里含有碳碳双键的一类链烃叫做烯烃,乙烯是烯烃的典型,也是最简单的烯烃。

五、烯烃

1.烯烃的概念:分子里含有碳碳双键的一类链烃

2.烯烃的通式:CnH2n(n≥2)

在烃分子中,当碳原子数一定时,每增加一个碳碳键必减少两个氢原子,将烷烃和烯烃的分子组成比较可得,烯烃的通式应为CnH2n

实际我们所说的烯烃都是指分子中只含一个碳碳双键的不饱和烃,所以也叫单烯,也还有二烯烃:CH2==CH-CH==CH2烯烃的通式为CnH2n,但通式为CnH2n的烃

不一定是烯烃,如右图中其分子式为C4H8,

符合CnH2n,但不是烯烃。不难发现在烯烃中碳氢原子个数比为1∶2,则碳的质量分数为一定值,是85.7%。

3.烯烃在物理性质上有何变化规律?

(根据表5-3中的数据自学、归纳总结后回答):对于一系列无支链且双键位于第一个碳原子和第二个碳原子之间的烯烃,

①随着分子里碳原子数的增加,熔沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大;烯烃的相对密度小于水的密度;不溶于水等。

②烯烃常温常压下C 1~4 气态,C 5~10液态,C 11~固态,

4.烯烃化学性质

讲叙:由于烯烃的分子结构相似--分子里有一个碳碳双键,所以它们的化学性质与乙烯相似,如(学生写)

①氧化反应 a.燃烧 CnH2n +3n2 O2 nCO2+nH2O

b.使酸性KMnO4溶液褪色

②加成反应

R-CH==CH-R′+Br-Br

③加聚反应

R-CH==CH2 (聚丙乙烯)

5.烯烃的系统命名法

①选主链,称某烯。(要求含C═C的最长碳链)

②编号码,定支链,并明双链的位置。

教学说明

为了激发学生的学习兴趣,在本节课一开始运用了乙烯催熟果实作用的两幅彩图引入课题,之后通过同学们制作乙烷和乙烯的球棍模型不仅感知了烷烃与烯烃的差异,同时也认识了乙烯的双键结构,为进一步认识乙烯的性质奠定了基础。乙烯的实验室制法是中学阶段重要的气体制备实验,针对其\"液液加热,温度受控\"的特点,从原理装置收集等方面进行探究,并通过制取的乙烯气体观察和实验验证得出其物理性质和主要的化学性质,使同学们通过实验体会到双键的不饱和性。当然对于乙烯的聚合反应、用途包括烯烃的相关知识都是本着发展学生的自学、归纳、分析等能力为目标而加以实施的。

乙烯的分子结构及制法教案

精品 源自地 理 科

教学目标:

一、认知领域:

1.识记:乙烯的分子结构特点;乙烯的实验室制法所用的主要仪器、装置的特点和关键的操作步骤;

2.理解:烯烃的概念,不饱和烃的含义。

二、技能领域:

1.了解:温度计和分液漏斗在制气装置中的应用;

2.学会:乙烯的制取,检验、除杂的装置设计和操作。

三、情感领域:联系乙烯在工、农业生产上的应用,使学生懂得乙烯在提高人民物质生活水平中的重要作用,从而意识到他们肩负着参与祖国建设的重任,进一步激发他们的学习积极性、主动性和创新精神。

教学重点:乙烯的实验室制法原理、装置特点

教学难点:乙烯分子的结构特征

教学方法:诱思探究,对比分析

课 型:新授课(一课时)

教学设想:

1.本节采用创设情境,激发兴趣,诱导思维,以诱达思的教学手段,提出问题,以旧诱新,循循善诱为本节的教学主旋律。讲乙烯的实验室制法时,先创设不同层次的各种提问的教学情境,\"边问、边做、边讲\使学生带着问题\"边看、边想、边记\充分调动全体学生观察思维的积极性,克服部分学生不善于思考,只看热闹的现象。

2.针对不同知识点的讲授采用不同的教学方法,在建立烯烃概念及乙烯分子结构的教学中,采用对比分析的方法。

一是对比烷烃、烯烃的两种典型代表物--乙烷和乙烯的结构,使学生较直观地认识到饱和烃和不饱和烃的区别,从而较易建立起烯烃的概念,改变了直接下定义,就概念讲概念的抽象生硬的方法。

二是对比分析乙烷、乙烯分子中各键的键参数,使学生较深刻地认识到\"C=C\"双键中有一键不牢固,易断裂,从而推出乙烯的性质比乙烷活泼。

采用对比分析的方法,可变抽象为具体、形象,不仅可达温故知新的目的,而且培养了学生分析问题及应用旧知识解决新问题的能力。符合\"培养运用人类己有的知识解决STS(科学、技术、社会)问题的人才\"的教学思想。

3.课堂设问,各种练习注重层次性、阶梯性,力求面向全体学生。

教学程序:

(一)复习并导入新课:

1.设问:A、请一位同学写出乙烷的分子式、电子式、结构式;

B、乙烷的分子结构特点:

(乙烷分子中C与C之间以单键结合成链状,碳原子的其余价键全部与氢原子结合,即每个碳原子的化合价都达到\"饱和\所以乙烷属于饱和链烃。)

2.小结提问。并引导学生思考:在乙烷分子中的每个碳原子上各去掉一个氢原子,将得到的分子式(C2H4)写在乙烷的分子式对应处并由此导入新课:

同学们见过塑料吗?请列举几样塑料制作的日常生活用品(塑料盆、桶、下水管、保温瓶外壳……),大家知道这些物品是用什么制造的吗?这就是我们今天要学习的乙烯。

板书:§4-4 乙烯

讲述:乙烯不仅可以制塑料,还可以制橡胶、纤维等,它的用途很大,农民对它可感兴趣了。他们懂得,乙烯是一种植物生长调节剂,菜农、果农常将\"乙烯利\"喷洒在蔬菜、瓜果上,使其早熟、增产,从而早日进入市场卖个好价钱。不仅如此,国际上评价一个国家的石油工业发展水平的高低就是用\"乙烯的年产量\"衡量的。建国以来,特别是改革开放的20年,我们国家的乙烯产量迅猛增长。

我们知道,物质的用途由性质决定,而性质又由结构决定,下面我们学习乙烯结构。

板书:一、乙烯分子的结构

讲述:介绍\"烯\"字,并指出乙烯分子由两个碳原子,四个氢原子组成。

设问:

A:根据原子趋于达到稳定结构的趋势,试着写出乙烯的电子式、结构式。(请一位同学将其写在与乙烷对应的地方)

B:请一位同学到讲台上安装乙烷、乙烯的球棍模型;

C:全班同学阅读教材P.85页,填表。(一位同学在幻灯片(Ⅰ)上填)

附表:乙烷、乙烯的化学式、键及键参数

物质

项目 乙 烷 乙 烯

化 学 式

碳 碳 键 型

键 角

碳 碳 键 长

碳 碳 键 能

小结设问:

A:分析答案的正确性,由设问导出烯烃的概念。

B:引导大家观察乙烷、乙烯的球棍模型,并出示乙烯分子的比例模型。

设问:乙烷和乙烯是同系物吗?是同分异构体吗?

(复习检查这两个概念)显然,乙烯是一种不同于乙烷的另一类烃。

板书:1、烯烃:链烃分子里含有碳碳双键的不饱和烃叫烯烃。(单烯烃)

讲解:(一般介绍) 乙烯是最简单的烯烃,想想为什么没有甲烯。

C=C双键称为不饱和键,含有不饱和键的碳原子称为不饱和碳原子。

C:幻灯片(Ⅰ)显示学生所填答案,并引导学生分析推理得出如下结论。

板书:2、乙烯分子的结构特点:

(1)数据对比:双键的键能不是单键的两倍,而是比2倍略少;

双键的键长也不是单键的一半,而是比一半长。

(2)推 理:说明C=C双键并不是两个C-C单键的加和。

(3)结 论:C=C双键中有一个键不牢固,只需较少能量就可使双键中的一个键断裂。

强调:双键中的一个键不稳定,易断裂,不要笼统地理解为双键不稳定,易断裂。

在化工生产上,工程师们不知道有多喜欢这个不牢固的,易断裂的化学键,因为正由于有这个键,乙烯可制造出一系列的化工产品。工业上所用的乙烯主要是从石油炼制工厂和石油化工厂所产生的气体里分离出来的,那么实验室呢?

板书:二、乙烯的实验室制法

讲述:实验室用乙醇来制取乙烯,即:CH3CH2OH - \"H2O\"→C2H4

引导学生分析上述两个分子的差异:产物比反应物少了两个氢原子和一个氧原子,即脱水。\"谁\"可以担此重任呢?由学生答出利用浓硫酸的脱水性,所以实验室加入浓硫酸作脱水剂并兼起催化剂的作用。

板书:1. 原料:无水乙醇和浓硫酸

2.反应原理:

H H

| | 浓硫酸

H-C-C-H ----→CH2=CH2↑+H2O

| | 170℃

H OH

演示:乙烯的实验室制法(提出问题,边问、边做、边讲)

提问:以幻灯片(Ⅱ)显示下列问题

A.酒精和浓硫酸的用量配比是多少?如何混合?为什么浓硫酸用量多?

B.观察实验装置并与制氯气的装置对照有什么不同?

C.烧瓶中为什么要加几块碎瓷片,为什么要使用温度计,水银球插在什么位置?

实验过程中,要求学生带着问题观察演示实验,做到精力集中,边看,边想、边记。

通过演示实验,要求学生掌握实验步骤,并明确上述所提问题。

1.烧瓶中加入无水乙醇和浓硫酸的体积比为1:3,混合时,应将浓硫酸缓缓倒入乙醇中,反应中生成水,会使浓硫酸稀释,而稀硫酸没有脱水性会导致实验失败(由学生给出),教师补充:在高三我们还会学到,从平衡移动的原理分析,增加浓硫酸用量,有利于提高乙醇的利用率。

2.此装置中没有用分液漏斗而用的温度计,使用温度计的原因是掌握反应温度,减少副反应的发生,温度计的水银球应插入反应混和液中,不能与容器接触。为了使此装置符合(固+液→气)的特点,在烧瓶中加入了碎瓷片,其目的是防止混合液受热暴沸。

实验完毕后,根据烧瓶中混和液颜色的变化,对照反应原理,再提出讨论题以培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

讨论:加热过程中,为什么烧瓶中混合液体的颜色会逐渐加深,变黑?

学生讨论以后,教师小结。

由于浓硫酸具有强氧化性,在反应过程中易将乙醇等有机物氧化成C、CO、CO2等,因

此溶液颜色逐渐加深,甚至变黑,而浓硫酸本身被还原成SO2,使收集到的乙烯还带有刺激性气味。

追问:怎样才能得到纯净的乙烯,你能设计并安装这样一套实验装置吗?

小结:1.乙烯的分子结构:若乙烯中的一个氢原子被甲基取代后,哪些原子处于同一个平面?哪些原子不在此平面?(展示球棍模型让学生观察)。

2.乙烯的制法:

硫酸酒精3:1,加入碎瓷混一起;

升温170℃度,排水收集得乙烯