高中化学《化石燃料与有机化合物》教案2 苏教版必修2.docx

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高中化学《化石燃料与有机化合物》教案2苏教版必修2

2019-2020年高中化学《化石燃料与有机化合物》教案2苏教版必修2

【教学目标】

1.认识化石燃料煤与有机物的关系。

2.掌握苯的结构和化学性质。

3.认识综合利用化石燃料对充分利用自然资源、防止污染、保障国民经济可持续发展等方面的意义。

【教学重点】

苯的分子结构、苯的化学性质

【教学难点】

苯的分子结构、苯的化学性质

【教学方法】

实验探究、归纳总结

【教学工具】

模型：

苯分子的球棍模型和比例模型

仪器：

试管、滴管、玻璃棒、酒精灯

药品：

苯、溴水、酸性高锰酸钾溶液

【课时安排】

一课时

【教学过程】

【引入】上一节课我们学习了“工业的血液—--石油”的组成和炼制。

今天来学习被喻为“工业的粮食—--煤”的综合利用的有关知识。

【追问】在大部分人的意识中，“煤”就是“碳”的代名词，都是黑黑的固体都可燃烧，那么煤是不是碳呢？

【学生思考、回答】

【讲解】碳是单质，煤是有机物和无机物组成的混合物。

煤是古代植物经地壳下高温、高压条件下复杂的物理、化学变化而转化得来的。

煤是宝贵的地下矿物资源，它既是当今最主要的能源，又是十分重要的化工原料，但它是不可再生能源，所以人们非常关注煤的综合利用问题，即如何提高煤燃烧的热效率？

如何减少煤燃烧引起的污染？

如何从煤中提取分离宝贵的化石原料？

请同学们阅读课本61页的相关内容，回答下列问题：

1.煤的综合利用的主要方法有哪些？

2.利用这些手段可以得到哪些重要的有机物？

有什么重要意义？

【学生阅读、回答】

1.煤的气化、液化和干馏是煤综合利用的主要方法。

2.气化可以得到可燃性气体，作为燃料或化工原料气；液化可以得到洁净的燃料油和化工原料；同时可以用水煤气合成液态碳氢化合物和含氧有机物；干馏得到煤焦油，从中可以提取出苯、二甲苯、甲苯等物质，这些都是重要的化工原料。

【总结】煤的干馏是把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，可得到固态的焦碳、液态的煤焦油、气态的焦炉煤气。

它是复杂的物理、化学变化。

【总结】比较“三馏”

蒸馏

分馏

干馏

操作方法

加热和冷凝

加热和冷凝

隔绝空气加强热

变化类型

物理变化

物理变化

化学变化

应用

分离

精练

加工煤

【板书】一、煤的综合利用

1.煤的气化

2.煤的液化

3.煤的干馏

【讲述】从煤焦油中得到的苯是一种非常重要的化工原料，它是一种液态烃。

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。

1825年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液体，从中得到了苯——一种无色油状液体。

【展示】一瓶苯。

观察并叙述物理性质。

【实验探究1】向试管中滴入3-5滴苯，观察苯的颜色与状态。

再向试管中加入少量水，振荡后静置，观察现象。

现象：

无色液体，不溶于水，密度小于水。

【板书】二、苯

1.苯的物理性质：

无色液体，有特殊气味，有毒，易挥发，不溶于水，密度小于水。

【讲述】家里房子装修时，在购买墙面的涂料、家具、地板的油漆时，首要考虑的是涂料和油漆含有对健康不利的化学物质。

在劣质的油漆和涂料中，主要是含有一些含有苯环的有机化合物，这一类的物质是疑似的致癌物质。

【展示】苯分子的球棍模型和比例模型

【板书】2.苯的分子结构

分子式结构式结构简式

C6H6

【讲解】在苯分子中，共有6个碳碳键和6个碳氢键，从苯分子的比例模型球棍模型都可以看出这6个碳碳键的键长是一样的，6个碳氢键的键长也是一样的，但从凯库勒式看出是单双键交替出现的结构，如何可以证明呢

【实验探究2】2支试管中各加入2mL苯，向其中一支试管中加入1mL溴水，向另一支试管中加入几滴酸性高锰酸钾溶液

现象：

苯不能使溴水褪色，也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

结论：

苯分子中不存在碳碳双键。

【讲述】科学家测定了碳碳单键、碳碳双键和苯分子中的碳碳键的键长

碳碳单键：

1.54×10-10m；碳碳双键：

1.33×10-10m；苯分子中的碳碳键：

1.4×10-10m；

【讲解】这些数据说明苯分子中的碳碳键既不是单键也不是双键，不存在单双键交替的结构。

苯分子中碳原子间的化学键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键。

在本分子中，6个碳原子连接成平面正六边形，每个碳原子分别结合一个氢原子，但6个碳原子和6个氢原子完全等价，人们称苯的这种特殊结构为苯环结构。

【问题解决】二甲苯的这两种结构是同一种结构还是同分异构体？

苯的二元取代物有几种结

构？

【学生思考、回答】是同一种结构。

苯分子中不存在单双键交替的结构，苯分子中碳原子间的化学键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键。

【结论】苯的二元取代物只有一种结构。

【过渡】常温下，苯的化学性质稳定，既不能与溴水也不能与酸性高锰酸钾溶液反应。

在一定条件下，苯能发生多种取代反应。

【板书】3.苯的化学性质

【实验探究3】用玻璃棒蘸一些苯，在酒精灯上点燃，观察燃烧现象

【讲解】苯可燃，完全燃烧时生成二氧化碳和水。

苯在空气中不易燃烧完全，燃烧时冒浓烟。

【板书】点燃

（1）氧化反应：

a.燃烧：

2C6H6+15O2→12CO2+6H2O

b.苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化

浓H2SO4

（2）取代反应：

C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O

50～60℃

【讲述】苯发生取代反应得到一系列生成物，如氯苯、溴苯、苯磺酸等，都是重要的有机化工原料。

苯在金属镍做催化剂、加热条件下可以与氢气发生加成反应，生成环已烷。

【追问】苯能否燃烧呢？

【追问】苯的化学性质与烷烃、烯烃有何不同？

【学生思考、回答】烷烃和苯都可以发生取代反应，但苯更容易一些；苯和烯烃都能发生加成反应，但苯比烯烃要难；烷烃、烯烃和苯都可以在空气中燃烧；烯烃可以在高温下被氧化剂氧化，而苯和烷烃却很难被一般的氧化剂氧化。

【总结】苯的化学性质：

易取代、能加成、难氧化

【讲述】苯是重要的化工原料，用于生产苯胺、苯酚、尼龙等。

【板书】4.苯的用途

【讲解】信息提示：

介绍有机化合物分子中的基团。

【小结】通过本节课的学习，我们知道了综合利用煤的方法，用实验探究法学习了苯的结构及性质。

苯环中特殊的碳碳键决定了它有与烷烃、烯烃不同的化学性质。

练习

1.不能说明苯分子中的碳碳键不是单、双键交替的事实是（）

A、苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色

B、苯环中的碳碳键的键长均相等

C、邻二甲苯没有同分异构体

D、苯的一元取代物没有同分异构体

2.下列关于苯分子结构的说法中，错误的是（）

A、各原子均位于同一平面上，6个碳原子彼此连接成为一个平面正六边形的结构。

B、苯环中含有3个C-C单键，3个C=C双键

C、苯环中碳碳键的键长介于C-C和C=C之间

D、苯分子中各个键角都为120°

【作业】作业本“煤的综合利用苯”

【板书设计】

一、煤的综合利用

1.煤的气化

2.煤的液化

3.煤的干馏

二、苯

1.苯的物理性质：

无色液体，有特殊气味，有毒，易挥发，不溶于水，密度小于水。

2.苯的分子结构

分子式结构式结构简式

C6H6

3.苯的化学性质

点燃

（1）氧化反应：

a.燃烧：

2C6H6+15O2→12CO2+6H2O

b.苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化

浓H2SO4

（2）取代反应：

C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O

50～60℃

苯的化学性质：

易取代、能加成、难氧化

4.苯的用途

2019-2020年高中化学《化石燃料与有机化合物》教案3苏教版必修2

【教学目标】

1.了解乙烯、乙炔的主要性质

2.了解加成反应

【教学重点】

乙烯、乙炔的主要性质

【教学难点】

乙烯、乙炔的加成反应原理。

【教学方法】

实验探究、练习提高

（二）过程与方法

【教学工具】

模型：

乙烯的球棍模型、乙炔的球棍模型

仪器：

试管、滴管

药品：

乙烯气体、高锰酸钾酸性溶液、溴的四氯化碳溶液

【课时安排】

一课时

【教学过程】

新课导入：

加油站大家都看到过吗？

加油站的全名叫什么？

学生：

中国石化

教师：

有哪些油可以加？

学生：

柴油、煤油、汽油、润滑油等。

教师：

而且仅仅是汽油也分为93号汽油、90号汽油等。

那么石油又称原油，是如何得到这些油类产品的呢？

首先，我们要了解原油，那么原油有没有固定沸点呢？

学生：

没有，因为是混合物。

教师：

石油原油是一种有气味的黑褐色黏稠状液体，它不是一种单纯的物质，而是由好几百种碳氢化合物所组成的混合物，成分非常复杂，各地所产也不相同，但主要成分都为烷烃、环烷烃和芳得烃以及少量的含氧硫氮的化合物。

板书：

一、石油炼制（结合下面讲解进行填写）

炼制方法

原理

产品及用途

1.石油的分馏

利用加热和冷凝，分成不同沸点范围的产物。

石油气、汽油、煤油、柴油、石蜡油、润滑油、重油

2.裂化（催化裂化）

一定条件下加热，相对分子质量大沸点高的烃转变成相对分子质量小的沸点低的烃

轻质液体燃料（裂化汽油）

3.裂解

以石油分馏产品为原料，采用更高的温度使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子

乙烯（有机化工原料）

教师：

石油加工过程比较复杂，我们先看在实验室蒸馏石油的实验。

观察实验并思考：

1.该实验用到哪些仪器？

2.注意温度计水银球的位置，思考实验中使用温度计的目的是什么？

3.冷凝管内冷凝水流向是怎么样的？

这样做有什么好处？

4.碎瓷片的目的是什么？

5.石油的分馏是什么变化？

6.分馏原理在实际中有什么应用？

学生：

1.酒精灯、铁架台、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶

2.略低于蒸馏烧瓶支管口处，以测定蒸出气体的温度

3.水流方向与蒸气的流向相反，目的是充分冷却气体。

4.防止暴沸

5.物理变化

6.用于沸点高低不同的液体混合物的分离。

过渡：

结合书P58图3-4石油分馏产品的示意图讲解。

而在实际的工业操作中，除分馏外还有其他加工方法。

填写表格。

教师：

在石油的炼解过程中能得到一种特殊的气体，这种气体特殊在哪里呢？

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。

这就是工业上一种非常重要的化工原料——乙烯。

它可以看成是乙烷分子中减少两个氢原子所形成的。

展示乙烯的球棍模型和比例模型，观察乙烯分子结构的特征，写出乙烯分子的电子式、结构式和结构简式。

板书：

二、乙烯

（一）乙烯的结构

HH

....

1.分子式C2H42.电子式H:

C:

:

C:

H3.结构式

4.结构简式CH2=CH25.两个碳四个氢都在同一个平面上，键角为120˚

（二）乙烯的性质

1.物理性质：

无色、稍有气味、难溶于水、比空气略轻的气体．

教师：

乙烯有什么样的化学性质呢？

与烷烃比较，双键比单键稳定，但双键中有一个键比较“脆弱”，易断裂。

乙烯的性质与乙烷性质相比较，更加活泼。

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

现象：

酸性高锰酸钾溶液褪色结论：

乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化

实验2.把乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液中。

现象：

溴的四氯化碳溶液褪色。

结论：

乙烯能和溴反应

教师：

讲解乙烯与溴反应的原理。

乙烯中的双键中有一个键断裂分别与溴的两个原子连接。

能否写出乙烯与氢气、氯化氢、水发生类似反应的方程式？

判断什么的键能发生这样的反应？

2.化学性质

教师：

上节课我们讲到甲烷可以燃烧，那么乙烯能否燃烧呢？

学生：

可以

补充实验验证：

乙烯燃烧现象：

发出明亮的火焰，并伴有黑烟。

结论：

黑烟是由于乙烯中含碳量过高导致不完全燃烧而生成的小颗粒碳粒。

该反应属于氧化反应。

（三）乙烯的用途：

石油化工的基础原料。

三、乙炔的结构和性质

教师：

含有两个碳原子的烃除了乙烷和乙烯外，还有一种物质是乙炔，请同学们观察乙炔的结构特点，预测它具有怎样的化学性质？

展示乙炔的球棍模型

学生：

加成反应，氧化反应，加聚反应。

课堂小结：

饱和烃—饱和链烃—烷烃：

甲烷

烃

乙烯

不饱和烃

乙炔

【板书设计】

石油炼制乙烯

一、石油炼制（结合下面讲解进行填写）

炼制方法

原理

产品及用途

1.石油的分馏

利用加热和冷凝，分成不同沸点范围的产物。

石油气、汽油、煤油、柴油、石蜡油、润滑油、重油

2.裂化（催化裂化）

一定条件下加热，相对分子质量大沸点高的烃转变成相对分子质量小的沸点低的烃

轻质液体燃料（裂化汽油）

3.裂解

以石油分馏产品为原料，采用更高的温度使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子

乙烯（有机化工原料）

二、乙烯

（一）乙烯的结构

HH

....

1.分子式C2H42.电子式H:

C:

:

C:

H3.结构式

4.结构简式CH2=CH25.两个碳四个氢都在同一个平面上，键角为120˚

（二）乙烯的性质

1.物理性质：

无色、稍有气味、难溶于水、比空气略轻的气体．

2.化学性质

（三）乙烯的用途：

石油化工的基础原料。

三、乙炔的结构和性质