摩擦力教案高中
發(fā)表時(shí)間:2020-11-02摩擦起電兩種電荷教案示例。
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,作為教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的教案呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來(lái)的《摩擦起電兩種電荷教案示例》,大家不妨來(lái)參考。希望您能喜歡!
摩擦起電兩種電荷教案示例
(一)教學(xué)目的
1.知道什么叫物體帶電和摩擦起電。
2.知道什么實(shí)驗(yàn)事實(shí)使人們認(rèn)識(shí)到自然界有兩種電荷;知道正、負(fù)電荷是如何規(guī)定的;知道電荷間的相互作用。
3.知道驗(yàn)電器的構(gòu)造和原理,會(huì)用驗(yàn)電器判斷物體是否帶電。
4.知道電量及其單位。
(二)教具
玻璃棒兩根,橡膠棒兩根,絲綢一塊,毛皮一塊,支架兩個(gè),驗(yàn)電器一個(gè),驗(yàn)電一個(gè),碎紙屑若干。
(三)教學(xué)過(guò)程
1.復(fù)習(xí)
提問(wèn)(1):日常生活中,當(dāng)空氣干燥時(shí)用塑料梳子梳頭發(fā),會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
答:頭發(fā)會(huì)隨梳子“飄”起來(lái)。[工作總結(jié)之家 DG15.CoM]
提問(wèn)(2):如果我們身上穿了幾件化纖毛衣,在晚上脫衣時(shí),有時(shí)會(huì)發(fā)出響聲,甚至出現(xiàn)火花。你有過(guò)這種體會(huì)嗎?你知道上面提到的兩種現(xiàn)象發(fā)生的原因嗎?
答:摩擦起電。
教師總結(jié):同學(xué)們?cè)谛W(xué)自然課的學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解了一些關(guān)于摩擦起電的知識(shí)。摩擦起電的現(xiàn)象在日常生活中又是經(jīng)??梢钥吹降摹D敲矗瑤Я穗姷奈矬w具有哪些性質(zhì)?頭發(fā)為什么會(huì)隨梳子飄起來(lái)?在這一節(jié)里,我們將繼續(xù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論。
2.進(jìn)行新課
(1)物體帶電與使物體帶電的方法演示實(shí)驗(yàn):
①用毛皮摩擦橡膠棒,然后把棒靠近紙屑,驗(yàn)電羽等輕小物體,觀察現(xiàn)象。
②用絲綢摩擦玻璃棒,然后將棒靠近紙屑,驗(yàn)電羽等輕小物體,觀察現(xiàn)象。
我們看到,被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒,被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒,都具有了吸引輕小物體的性質(zhì)。
物體具有了吸引輕小物體的性質(zhì),我們就說(shuō)物體帶了電,或說(shuō)物體帶了電荷。
習(xí)慣上把帶了電的物體叫做帶電體。
在空氣干燥的時(shí)候,用塑料梳子梳頭發(fā),頭發(fā)會(huì)隨著梳子飄起來(lái),就是因?yàn)槭嶙訋Я穗姡芪^發(fā)的緣故。
使物體帶電的方法:
①摩擦起電
用摩擦的方法使物體帶電叫摩擦起電,這種方法簡(jiǎn)單、常見(jiàn)。
下面請(qǐng)同學(xué)們舉出幾個(gè)日常生活中常見(jiàn)的摩擦起電的例子。
②接觸帶電
除摩擦外,用接觸的方法也可以使物體帶電。
演示用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒甲接觸沒(méi)有被摩擦過(guò)的橡膠棒乙,然后用乙去靠近紙屑、驗(yàn)電羽,觀察橡膠棒乙能夠吸引紙屑、驗(yàn)電羽等輕小物體,這說(shuō)明橡膠棒乙通過(guò)接觸橡膠棒甲而帶了電。
(2)兩種電荷
我們已經(jīng)知道了什么叫帶電現(xiàn)象,知道了被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒和被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒都帶上了電荷,那么它們帶的電荷是否相同呢?
演示實(shí)驗(yàn):
①將被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒懸掛在支架上,用另一根被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒去靠近它,結(jié)果它們互相排斥。將被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒懸掛在支架上,用另一根被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒去靠近它,結(jié)果它們也互相排斥。
②將被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒懸掛在支架上,用被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒去靠近它,結(jié)果它們互相吸引。
思考:這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明什么?
答:被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒和被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷不同。
教師總結(jié):
人們通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),用摩擦起電的方法可以使各種各樣的物質(zhì)帶電。帶電后的
物體凡是跟絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒互相吸引的,必定跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒互相排斥;凡是跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒互相吸引的,必定跟絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒互相排斥。這些事實(shí)使人們認(rèn)識(shí)到自然界中只有兩種電荷。
①正電荷和負(fù)電荷
正電荷:指被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷,可用“”表示。
負(fù)電荷:指被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶的電荷,可用“”表示。
②電荷間的相互作用:
同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。
(3)檢驗(yàn)物體是否帶電的方法:
①利用帶電體具有的性質(zhì)來(lái)判斷。
例1.如果一個(gè)帶電體吸引一個(gè)輕小物體,能否判斷這個(gè)輕小物體也帶電?
分析:不能。如果輕小物體與帶電體帶異種電荷,它們之間可以相互吸引;如果輕小物體不帶電,由于帶電體的性質(zhì),它們之間也可以相互吸引。
例2.如果一個(gè)帶電體排斥一個(gè)輕小物體,能否判斷這個(gè)輕小物體也帶電?
分析:可以。因?yàn)槿糨p小物體不帶電,它們之間只能相互吸引,不會(huì)發(fā)生排斥現(xiàn)象。
例3.如果兩個(gè)物體互相排斥,你能作出什么判斷?
分析:根據(jù)電荷間的相互作用,可以判斷帶電體必帶同種電荷。
例4.有A、B、C、D四個(gè)帶電體,若A排斥B,A吸引C,C排斥D,已知D帶正電。那么A、B、C物體各帶什么電?
分析:已知D帶正電可由此分析其他幾個(gè)物體的帶電性質(zhì)。因?yàn)镈帶正電,D又排斥C,根據(jù)電荷間的相互作用,C應(yīng)帶正電。C吸引A,則A與C帶異種電荷,即A帶負(fù)電。A又排斥B,所以B也應(yīng)帶負(fù)電。
②用驗(yàn)電器來(lái)檢驗(yàn)。
驗(yàn)電器是實(shí)驗(yàn)室里常用的一種檢驗(yàn)物體是否帶電的儀器。它是由金屬球、金屬桿、金屬箔等幾部分組成的(展示實(shí)物)。它的原理是利用了電荷間的相互作用。當(dāng)用帶電體接觸驗(yàn)電器的金屬球時(shí),就有一部分電荷轉(zhuǎn)移到驗(yàn)電器的金屬箔片上,這兩片金屬箔由于帶同種電荷互相排斥而張開。
演示實(shí)驗(yàn):用被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒接觸驗(yàn)電器的金屬球,觀察驗(yàn)電器金屬箔片張開的角度,思考此時(shí)金屬箔片帶什么電?用力多摩擦幾下玻璃棒,再去接觸驗(yàn)電器的金屬球,觀察驗(yàn)電器金屬箔片張開的角度有什么變化?張開角度的變化反映了什么?
換用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒,重做上面的實(shí)驗(yàn)。
教師總結(jié):驗(yàn)電器金屬箔片張開的角度不同,反映了帶電體傳給驗(yàn)電器的電荷的多少不同。
(4)電量電荷的多少叫電量。
電量的單位是庫(kù)侖,簡(jiǎn)稱庫(kù),符號(hào)是C。庫(kù)侖是一個(gè)比較大的單位。一根摩擦過(guò)的玻璃棒或橡膠棒上所帶的電量,大約只有10-7庫(kù)侖,一片帶電的云上所帶的電量,大約有幾十庫(kù)侖。
(5)正、負(fù)電荷的中和
演示實(shí)驗(yàn):把用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒接觸驗(yàn)電器的金屬球,使金屬箔片張開一定的角度;再用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒去接觸驗(yàn)電器的金屬球,觀察金屬箔片張角的變化。
這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明:正、負(fù)電荷放在一起會(huì)互相抵消。如果實(shí)驗(yàn)中的玻璃棒和橡膠棒帶的電量相等,驗(yàn)電器的金屬箔片將不再?gòu)堥_,即正、負(fù)電荷完全抵消。放在一起的等量異種電荷完全抵消的現(xiàn)象,叫做正、負(fù)電荷的中和。
思考題:將一物體跟一帶正電的驗(yàn)電器的金屬球接觸時(shí),驗(yàn)電器的金屬箔先合攏后張開。
試分析這個(gè)物體的帶電情況。
3.小結(jié)
這節(jié)課我們通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn),研究討論了用摩擦的方法使物體帶電后的性質(zhì)、帶電的種類及電荷間的相互作用。知道了怎樣判斷檢驗(yàn)一個(gè)物體是否帶電和帶電的種類。那么摩擦起電的實(shí)質(zhì)到底是什么呢?物體帶正電、負(fù)電的本質(zhì)又是什么呢?這些我們將在下一節(jié)里進(jìn)行研究討論。
4.布置作業(yè)。
(l)書上本節(jié)后的練習(xí)l、2、3。
(2)思考題:梳子與頭發(fā)摩擦后,怎樣檢驗(yàn)梳子是否帶電?帶什么電?
(3)想一想,除了課上講到的,還有哪些檢驗(yàn)物體是否帶電的方法。
備注:本教案依據(jù)的教材為人民教育出版社九年義務(wù)教育初中物理第二冊(cè)第四章第一節(jié)。
相關(guān)知識(shí)
物理教案改變內(nèi)能的兩種方式
經(jīng)驗(yàn)告訴我們,成功是留給有準(zhǔn)備的人。作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來(lái),幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便,下面是小編整理的“物理教案改變內(nèi)能的兩種方式”,歡迎您參考,希望對(duì)您有所助益!
教學(xué)目標(biāo)
(1)知道改變物體內(nèi)能的兩種方式
(2)知道做功是能量的轉(zhuǎn)化;熱傳遞是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移
(3)知道做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的
教學(xué)建議
教材分析
分析一:本節(jié)教材內(nèi)容在初中教材中已有簡(jiǎn)單介紹,本節(jié)教材以復(fù)習(xí)為主.要求學(xué)生能理解做功和熱傳遞都可以改變物體內(nèi)能,它們?cè)诟淖兾矬w內(nèi)能方面是等效的.
分析二:物體的內(nèi)能包括分子動(dòng)能和分子勢(shì)能,而改變物體內(nèi)能的方法又有兩種:做功和熱傳遞.做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能方面是完全等效的,當(dāng)一個(gè)物體的內(nèi)能發(fā)生了改變,而我們不知道其改變過(guò)程,我們是無(wú)法確定是熱傳遞使其內(nèi)能發(fā)生改變,還是做功使其內(nèi)能改變,或者是做功與熱傳遞同時(shí)存在.
分析三:功是能量轉(zhuǎn)化的一個(gè)量度,做了多少功就意味著有多少某種形式的能量轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量;熱量是熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的一個(gè)量度.如果一個(gè)物體只有與外界間的存在做功關(guān)系(不包括機(jī)械能的改變部分),而無(wú)熱交換,則做功的多少與內(nèi)能的改變量相等;如果一個(gè)物體與外界間的無(wú)做功關(guān)系(不包括機(jī)械能的改變部分),而僅有熱交換,則傳遞了多少熱量,內(nèi)能就改變多少.
教法建議
建議一:本節(jié)內(nèi)容在初中教材中已有簡(jiǎn)單介紹,因此可以提出問(wèn)題:怎樣改變物體內(nèi)能?然后由學(xué)生回憶初中知識(shí),回答問(wèn)題.
建議二:做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能方面是完全等效的,這一說(shuō)法較抽象,學(xué)生不易理解,可舉例加深學(xué)生的理解:如一物體內(nèi)能增加了,在沒(méi)有告訴其他條件下,是否能判斷出是什么原因使物體內(nèi)能增加.
--示例
教學(xué)重點(diǎn):做功和熱傳遞都可以改變物體內(nèi)能
教學(xué)難點(diǎn):做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能方面是完全等效的
示例
一、引入課題
提問(wèn):什么是物體內(nèi)能?它包括什么能量?
二、做功改變物體內(nèi)能
做功可以改變物體內(nèi)能,做功可以使內(nèi)能和其它形式的能相互轉(zhuǎn)化.如果一個(gè)物體只有與外界間的存在做功關(guān)系(不包括機(jī)械能的改變部分),而無(wú)熱交換,則做功的多少與內(nèi)能的改變量相等.
例題1:有一個(gè)10m高的瀑布,水流在瀑布頂端時(shí)速度為2m/s,在瀑布底與巖石的撞擊過(guò)程中,有10%的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,請(qǐng)問(wèn)水的溫度上升了多少攝氏度?已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),g取10m/s2.
解:根據(jù)機(jī)械能守恒定律知,當(dāng)水流到達(dá)瀑布底時(shí)的動(dòng)能
水吸收熱量與溫度變化滿足關(guān)系
由題目知,有10%的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,所以
代入數(shù)據(jù)得=2.4×10–3℃
評(píng)析:本題是一個(gè)力、熱綜合題,需要熟知機(jī)械能守恒定律、內(nèi)能等相關(guān)知識(shí).
三、熱傳遞改變物體內(nèi)能
熱傳遞可以改變物體內(nèi)能,熱傳遞是內(nèi)能從一個(gè)物體(或物體的一部分)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體(或物體的另一部分).如果一個(gè)物體與外界間的無(wú)做功關(guān)系(不包括機(jī)械能的改變部分),而僅有熱交換,則傳遞了多少熱量,內(nèi)能就改變多少.熱量是描述熱傳遞過(guò)程中能量轉(zhuǎn)移的多少.
例題2:關(guān)于熱量的下列說(shuō)法中正確的是
A、溫度高的物體含有的熱量多
B、內(nèi)能多的物體含有的熱量多
C、熱量、功和內(nèi)能的單位相同
D、熱量和功都是過(guò)程量,而內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量
答案:CD
評(píng)析:本題著重考查了熱量的概念,以及它與內(nèi)能、功的聯(lián)系與區(qū)別.
四、做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能方面是等效的
當(dāng)一個(gè)物體的內(nèi)能發(fā)生了改變,而我們不知道其改變過(guò)程,我們是無(wú)法確定是熱傳遞使其內(nèi)能發(fā)生改變,還是做功使其內(nèi)能改變,或者是做功與熱傳遞同時(shí)存在.
五、作業(yè)
探究活動(dòng)
題目:內(nèi)能的利用
組織:分組
方案:調(diào)查內(nèi)能在哪些領(lǐng)域有哪些應(yīng)用,說(shuō)明內(nèi)能應(yīng)用的意義,寫出調(diào)查報(bào)告
評(píng)價(jià):調(diào)查報(bào)告的科學(xué)性
生活中兩種常見(jiàn)的有機(jī)物
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對(duì)每一位學(xué)生盡職盡責(zé),高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助高中教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢?下面是小編為大家整理的“生活中兩種常見(jiàn)的有機(jī)物”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
課型:新授課審核:高一化學(xué)組【學(xué)習(xí)目標(biāo)】官能團(tuán)的概念、乙醇、乙酸的組成、乙醇的取代反應(yīng)與氧化反應(yīng)、乙酸酸性和酯化反應(yīng)。
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】使學(xué)生建立乙醇和乙酸分子的立體結(jié)構(gòu)模型,并能從結(jié)構(gòu)角度初步認(rèn)識(shí)醇的氧化、乙酸的酯化兩個(gè)重要反應(yīng)。
【基礎(chǔ)知識(shí)】
一、乙醇、乙酸組成結(jié)構(gòu)
1、乙醇:分子式:___;結(jié)構(gòu)式:____;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:____或_____。官能團(tuán)是
2、乙酸:分子式:___;結(jié)構(gòu)式:_____;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_____。官能團(tuán)是_____。二、化學(xué)性質(zhì)
1.乙醇化學(xué)性質(zhì)
(1)與金屬鈉的反應(yīng)化學(xué)方程式;
(2)與氧氣的反應(yīng)化學(xué)方程式:;
(3)在焊接銅漆包線的線頭時(shí),常把線頭放在火上燒一下,以除去漆層,并立即在酒精中蘸一下再焊接,這是因?yàn)椋ㄓ没瘜W(xué)方程式表示):
①②
(4)鈉分別與水、乙醇反應(yīng)的比較
鈉與水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)鈉與乙醇的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)
鈉的現(xiàn)象
聲的現(xiàn)象有“嘖嘖”的聲音無(wú)任何聲音
氣的現(xiàn)象觀察不到氣體的現(xiàn)象有無(wú)色、無(wú)味氣體生成,作爆鳴實(shí)驗(yàn)時(shí)有爆鳴聲
實(shí)驗(yàn)結(jié)論鈉的密度小于水的密度,熔點(diǎn)低。鈉與水劇烈反應(yīng),單位時(shí)間內(nèi)放出的熱量大,反應(yīng)生成氫氣。2Na+2H2O==2NaOH+H2↑水分子中氫原子相對(duì)較活波鈉的密度大于乙醇的密度。鈉與乙醇緩慢反應(yīng)生成氫氣。2Na+2C2H5OH→2C2H5ONa+H2↑乙醇分子里羥基氫原子相對(duì)不活潑
反應(yīng)實(shí)質(zhì)
(5)乙醇的分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系
2、乙酸化學(xué)性質(zhì)
(1)與CaCO3的反應(yīng)化學(xué)方程式:;
(2)乙酸的酸性比碳酸的;與乙醇的酯化反應(yīng)化學(xué)方程式:;酯化反應(yīng)是反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行的比較緩慢,反應(yīng)物不能完全變成生成物;為防爆沸需加入,為了提高反應(yīng)速率,一般要加入做催化劑,并加熱。
(3)酯化反應(yīng)實(shí)質(zhì):有機(jī)羧酸脫___,醇脫______。
【疑難點(diǎn)撥】
一、羥基與氫氧根的區(qū)別
名稱
區(qū)別[羥基氫氧根
電子式
電性不顯電性顯負(fù)電性
穩(wěn)定程度不穩(wěn)定較穩(wěn)定
存在不能獨(dú)立存在,與其他基相結(jié)合在一起能獨(dú)立存在
二、醇的催化氧化發(fā)生條件和規(guī)律
1、發(fā)生條件:醇分子結(jié)構(gòu)中與—OH相連的碳原子上至少要有一個(gè)氫原子,即具有的結(jié)構(gòu)。因?yàn)榇嫉拇呋趸鋵?shí)質(zhì)是“去氫”。
在有機(jī)反應(yīng)中,氧化反應(yīng)是指有機(jī)物去氫或加氧的反應(yīng),上述氧化反應(yīng)也可通過(guò)碳元素的平均價(jià)態(tài)的變化來(lái)理解。
2、規(guī)律
(1)—OH連在鏈端點(diǎn)碳原子上的醇,即R—CH2OH結(jié)構(gòu)的醇,被氧化成醛。
(2)與—OH相連碳原子上只有一個(gè)氫原子的醇,即結(jié)構(gòu)的醇,被氧化成酮(,其中R、R′為烴基,可同,可不同)。
(3)與—OH相連碳原子上沒(méi)有氫原子的醇,即結(jié)構(gòu)的醇(R、R′、R″為烴基,可相同可不同),不能被催化氧化。
∵不能形成。
三、醇消去反應(yīng)發(fā)生的條件
1、醇分子結(jié)構(gòu):與—OH相連的碳必須有相鄰的碳原子,且此相鄰的碳原子上還必須連有氫原子時(shí),才能發(fā)生消去反應(yīng)。
即:
如:都不能發(fā)生消去反應(yīng)。
2、反應(yīng)條件:濃H2SO4,加熱。
二、實(shí)驗(yàn)室里制取乙酸乙酯時(shí)的注意事項(xiàng):
1、化學(xué)原理:濃硫酸起催化脫水作用。
2、裝置:液-液反應(yīng)裝置。用燒瓶或試管。試管傾斜成45°(使試管受熱面積大)。彎導(dǎo)管起冷凝回流作用。導(dǎo)氣管不能伸入飽和Na2CO3溶液中(防止Na2CO3溶液倒流入反應(yīng)裝置中)。
3、飽和Na2CO3溶液的作用。①.乙酸乙酯在飽和Na2CO3溶液中的溶解度較小,減小溶解,利于分層。②揮發(fā)出的乙酸與Na2CO3反應(yīng),除掉乙酸;揮發(fā)出的乙醇被Na2CO3溶液吸收。避免乙酸特殊氣味干擾乙酸乙酯的氣味。
【典例剖析】
【例1】某有機(jī)物分子式是C3H4O2,它的水溶液顯酸性,既能跟碳酸鈉溶液反應(yīng),能使溴水褪色。寫出這種有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
解析:分子中含有兩個(gè)氧原子,水溶液呈酸性,能跟碳酸鈉溶液反應(yīng),應(yīng)屬于羧酸。從分子中氫原子數(shù)看,烴基不飽和,使溴水褪色發(fā)生的是加成反應(yīng)??膳袛喾肿又泻胁伙柡吞继兼I和羧基。答案:CH2==CHCOOH。
【例2】下列化合物中,既顯酸性,又能發(fā)生酯化反應(yīng)和消去反應(yīng)的是
解析:根據(jù)各類官能團(tuán)的性質(zhì)判斷:"-COOH"顯酸性,"-COOH"和"-OH"能發(fā)生酯化反應(yīng),含有"-OH"或"-X"的能發(fā)生消去反應(yīng)。綜合判斷,只有C符合題意。
【例3】將質(zhì)量相等的下列各物質(zhì)完全酯化時(shí),需醋酸質(zhì)量最多的是
A.甲醇B.乙二醇C.丙醇D.甘油
解析:若某醇質(zhì)量為1g,該醇分子量為M,該醇分子量含有x個(gè)羥基。則1g該醇含羥基(也即酯化時(shí)需羧基或醋酸)物質(zhì)的量為:,比較4種醇值,即可判斷出正確答案。
,可見(jiàn),相等質(zhì)量的4種醇中,甘油酯化消耗的醋酸最多。故正確答案為D。
【知能練習(xí)】
1.碳?xì)浠衔锸谴髿馕廴疚镏?,下列現(xiàn)象的產(chǎn)生與碳?xì)浠衔镉嘘P(guān)的是()
A.臭氧空洞B.光化學(xué)煙霧C.酸雨D.火山爆發(fā)
2.科學(xué)家正在研究開發(fā)新的能源?!熬G色能源”目前是研究的新能源之一,高粱、玉米等綠色植物的種子經(jīng)發(fā)酵、蒸餾就可以得到一種“綠色能源”。這種物質(zhì)是()
A.氫氣B.甲烷C.酒精D.木炭
3.下列有關(guān)乙醇的物理性質(zhì)的應(yīng)用中不正確的是()
A.由于乙醇的密度比水小,所以乙醇中的水可以通過(guò)分液的方法除去
B.由于乙醇能夠溶解很多有機(jī)物和無(wú)機(jī)物,所以可用乙醇提取中草藥的有效成分
C.由于乙醇能夠以任意比溶解于水,所以酒廠可以勾兌各種濃度的酒
D.由于乙醇容易揮發(fā),所以才有俗語(yǔ)“酒好不怕巷子深”的說(shuō)法
4.關(guān)于乙醇結(jié)構(gòu)方面的說(shuō)法中正確的是()
A.乙醇結(jié)構(gòu)中有-OH,所以乙醇溶解于水,可以電離出OH-而顯堿性
B.乙醇與乙酸反應(yīng)生成乙酸乙酯,所以乙醇顯堿性
C.乙醇與鈉反應(yīng)可以產(chǎn)生氫氣,所以乙醇顯酸性
D.乙醇與鈉反應(yīng)非常平緩,所以乙醇羥基上的氫原子不如水中的氫原子活潑
5.下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是()
A.CH4+2O2CO2+2H2OB.CH2==CH2+Br2BrCH2CH2Br
C.CH3CH2CH2Cl+NaOHCH3CH==CH2+NaCl+H2OD.+H2O+HCl
6.95%的乙醇(密度為0.78gcm—3)用等體積的蒸餾水稀釋后,所得溶液中乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最接近于()
A.42%B.48%C.51%D.65%
7.下列是有關(guān)生活中對(duì)醋酸的應(yīng)用,其中主要利用了醋酸酸性的是()
A.醋酸溶液可一定程度上治療手足癬B.熏醋可一定程度上防止流行性感冒
C.醋可以除去水壺上的水垢D.用醋烹飪魚,除去魚的腥味
8.下列物質(zhì)中不能用來(lái)從碘水中提取碘單質(zhì)的是()
A.乙醇B.苯C.四氯化碳D.乙酸
9.酯化反應(yīng)是有機(jī)化學(xué)中的一類重要反應(yīng),下列對(duì)酯化反應(yīng)理解不正確的是()
A.酯化反應(yīng)的反應(yīng)物之一肯定是醇B.酯化反應(yīng)一般需要脫水
C.酯化反應(yīng)是有限度的D.酯化反應(yīng)一般需要催化劑
10.為使95%的乙醇變?yōu)闊o(wú)水乙醇,工業(yè)上常常加入一種物質(zhì),然后蒸餾,這種物質(zhì)可
以是()
A.冰醋酸B.熟石灰C.生石灰D.濃硫酸
11.將銅絲放在酒精燈火焰上加熱后,分別再將其放入下列溶液中,取出洗滌、干燥后
質(zhì)量沒(méi)有變化的是()
A.水B.乙醇C.醋酸D.硫酸
12.能夠用來(lái)檢驗(yàn)酒精中是否含有水的試劑是()
A.金屬鈉B.無(wú)水硫酸銅C.無(wú)水氯化鈣D.濃硫酸
13.能夠用來(lái)鑒別乙醇、乙酸和苯的物質(zhì)()
A.鈉B.氫氧化鈉溶液C.水D.紫色石蕊試液
14.水是一種廉價(jià)而且非常有用的試劑,下列用水就能鑒別的一組物質(zhì)是()
A.苯、乙酸、四氯化碳B.苯、乙醇、四氯化碳、、C.硝基苯、乙醇、四氯化碳D.硝基苯、乙醇、乙酸
15.鈉與下列物質(zhì)反應(yīng)都能夠產(chǎn)生氫氣:①H2O;②CH3COOH;③CH3CH2OH。試推斷這三種物質(zhì)電離出H+的難易程度(從難到易的順序)()
A.①②③B.②③①C.③①②D.②①③
16.燃燒2mol某有機(jī)物,可以收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下89.6L的CO2和6mol的H2O,試推斷該有機(jī)物的分子式是()
A.C2H4B.C2H4OC.C2H6D.C2H6O
17.下列涉及有關(guān)乙酸的物理性質(zhì)知識(shí)的敘述中不正確的是()
A.食醋的顏色(紅褐色)就是乙酸的顏色B.乙酸的熔點(diǎn)比水高,很容易變成固體
C.醋酸是一種具有強(qiáng)烈刺激性氣味的液體D.乙酸和乙醇可以互溶故不能用分液法分離
18.將1mol乙醇(其中的氧用18O標(biāo)記)在濃硫酸存在條件下與足量乙酸充分反應(yīng)。下列敘述不正確的是()
A.生成的乙酸乙酯中含有18OB.生成的水分子中含有18O
C.可能生成88g乙酸乙酯D.不可能生成90g乙酸乙酯
19.司機(jī)是否酒后駕車,可通過(guò)對(duì)其呼出的氣體進(jìn)行檢驗(yàn)而查出,所利用的化學(xué)反應(yīng)如下:2CrO3(紅色)+3C2H5OH+3H2SO4===Cr2(SO4)3(綠色)+3CH3CHO+6H2O
被檢測(cè)的氣體的成分是________,上述反應(yīng)中的氧化劑是__________,還原劑是__________。
《生活中兩種常見(jiàn)有機(jī)物》教學(xué)反思
《生活中兩種常見(jiàn)有機(jī)物》教學(xué)反思
結(jié)果以上教學(xué)過(guò)程形式活潑,從內(nèi)容上有利于培養(yǎng)學(xué)生探索創(chuàng)新的精神,在乙醇的分子結(jié)構(gòu)的推測(cè),如何定性確定乙醇的分子結(jié)構(gòu),乙醇與鈉反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的總結(jié),乙醇與鈉和水與鈉反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同的原因分析,乙醇催化氧化實(shí)驗(yàn)等都可以給學(xué)生很大的研究和探究空間。學(xué)生積極性特別高,踴躍發(fā)言,積極做實(shí)驗(yàn)認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)。無(wú)論是情景設(shè)置,實(shí)驗(yàn)探究還是課外活動(dòng),本課時(shí)的教學(xué)活動(dòng)以學(xué)為主體,緊緊圍繞提高學(xué)生的科學(xué)探究能力,成分體現(xiàn)了新課標(biāo)的理念,尤其是在對(duì)乙醇分子結(jié)構(gòu)的分析上,運(yùn)用探究實(shí)驗(yàn),正反對(duì)比思想,有學(xué)生歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并得出初步結(jié)論,在性質(zhì)探究方面學(xué)生親自實(shí)踐,感受深刻,這樣有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。但對(duì)照新的課程標(biāo)準(zhǔn)理念,我覺(jué)得本節(jié)課還存在很多不足之處。
引入的內(nèi)容略顯重復(fù),實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中,乙醇的催化氧化探究實(shí)踐分配的略顯少了一點(diǎn)?;脽羝虚g個(gè)別地方?jīng)]有實(shí)現(xiàn)同步,出現(xiàn)了個(gè)別口頭語(yǔ)。
教師應(yīng)該把自己的角色定位在引導(dǎo)者上,尊重學(xué)生的差異性和多樣性,把培養(yǎng)學(xué)生積極進(jìn)取,各具特色的個(gè)性作為一項(xiàng)重要的教育任務(wù)。本節(jié)課乙醇的可能分子結(jié)構(gòu)教學(xué)上,應(yīng)該充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的想象空間,乙醇作為燃料的意義,酒精檢測(cè)儀的原理,過(guò)度飲酒的危害,乙醇與鈉和氧氣反應(yīng)的本質(zhì)等,學(xué)生度可以做出其個(gè)性的回答。在學(xué)生個(gè)性思考以后,教師引導(dǎo)。下一次的教學(xué)中,我會(huì)汲取教訓(xùn),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際找出生活中的乙醇,讓學(xué)生自己展示。
⑴新課程強(qiáng)調(diào),教學(xué)是教育學(xué)的互動(dòng),交往,師生雙方相互交流,相互溝通,相互啟發(fā),相互補(bǔ)充。在這個(gè)過(guò)程中,教師與學(xué)生分享彼此的思考,經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。從而達(dá)到共識(shí),共同發(fā)展。但在本節(jié)課中,我覺(jué)得自己第一個(gè)講的還是有些緊張,課堂氣氛沒(méi)有足夠活躍,同組織間的交流,小組與小組之間的交流不夠活躍充分。
⑵在傳統(tǒng)的應(yīng)試教育模式下,由于急功近利的應(yīng)對(duì)考試往往忽視了人文教育,新課標(biāo)對(duì)培養(yǎng)什么樣的人才做了較高的要求,對(duì)教育的要求不僅僅實(shí)質(zhì)是的傳授,而是培養(yǎng)全面發(fā)展的人才。
⑶本節(jié)課上對(duì)酗酒的為哈,乙醇作為燃料的意義等人文教育還不顧,僅僅是作為科普介紹,一帶而過(guò)。下次我應(yīng)該吸取教訓(xùn),吧與學(xué)生息息相關(guān)的,較為熟悉的日常生活的例子與所講知識(shí)緊緊相聯(lián)系。讓學(xué)生真正體會(huì)到科學(xué)知識(shí)來(lái)源于實(shí)踐,也將回歸于實(shí)踐。讓學(xué)生把學(xué)生的知識(shí)不僅是要面對(duì)考試,而更多的是要能運(yùn)用所學(xué)知識(shí),解決生活中的問(wèn)題,能運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)去解釋生活中一些與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)問(wèn)題,并能用所學(xué)知識(shí)去解決問(wèn)題。達(dá)到學(xué)以致用。
來(lái)自石油和煤的兩種基本化工原料
作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者,在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹,作為高中教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來(lái),幫助高中教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的高中教案呢?下面是小編幫大家編輯的《來(lái)自石油和煤的兩種基本化工原料》,供您參考,希望能夠幫助到大家。
教案
課題:第三章第二節(jié)來(lái)自石油和煤的兩種基本化工原料(1)------乙烯與烯烴授課班級(jí)
課時(shí)2
教
學(xué)
目
的知識(shí)
與
技能1、使學(xué)生了解乙烯的物理性質(zhì)和主要用途,掌握乙烯的化學(xué)性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室制法
2、使學(xué)生了解加成反應(yīng)、聚合反應(yīng)以及不飽和烴的概念
3、使學(xué)生了解烯烴在組成、結(jié)構(gòu)、重要的化學(xué)性質(zhì)上的共同點(diǎn),以及物理性質(zhì)隨分子中的碳原子數(shù)目的增加而變化的規(guī)律性
過(guò)程
與
方法1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析、討論,訓(xùn)練學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的能力;
2、通過(guò)比較、分析、歸納,使學(xué)生形成科學(xué)的思維方法,培養(yǎng)自學(xué)、想象能力
情感
態(tài)度
價(jià)值觀1、通過(guò)乙烯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系,幫助學(xué)生樹立辯證唯物主義的基本觀點(diǎn);
2、通過(guò)對(duì)乙烯用途的教學(xué),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)在人類社會(huì)進(jìn)步中的作用;
3、通過(guò)介紹我國(guó)乙烯工業(yè)的發(fā)展,對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育。
重點(diǎn)乙烯的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì),乙烯的實(shí)驗(yàn)室制法
難點(diǎn)乙烯的分子結(jié)構(gòu)
知識(shí)結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計(jì)第二節(jié)來(lái)自石油和煤的兩種基本化工原料
---乙烯(ethene)
一、乙烯
1、乙烯的來(lái)源及其在石油化工中的地位
來(lái)源——石油及石油產(chǎn)品的分解
乙烯的產(chǎn)量衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工水平
2、乙烯的工業(yè)制法:石油化工廠所生產(chǎn)的氣體中分離出來(lái)的。
分子中含有碳碳雙鍵的烴類叫做烯烴,乙烯是最簡(jiǎn)單的烯烴。
不飽和烴:分子里含有c=c或c≡c,碳原子所結(jié)合的氫原子少于飽和鏈烴里的氫原子數(shù)的烴叫做不飽和烴。
3、乙烯的結(jié)構(gòu)
分子式:
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:
乙烯是平面型結(jié)構(gòu),鍵角都是,6個(gè)原子共平面。
4、乙烯的實(shí)驗(yàn)室制法
實(shí)驗(yàn)原理:
消去反應(yīng):從一個(gè)分子中脫去一個(gè)小分子而生成不飽和化合物的反應(yīng)。
二、物理性質(zhì):
乙烯是無(wú)色氣體,稍有氣味,密度是1.25g/L,比空氣略輕(分子量28),難溶于水。
三、化學(xué)性質(zhì)
1、氧化反應(yīng)
(1)燃燒
現(xiàn)象:明亮火焰并伴有黑煙。
方程式:
(2)使酸性KMnO4溶液褪色,可用于鑒別甲烷和乙烯。
2、加成反應(yīng)
與溴水反應(yīng)方程式:
有機(jī)物分子中的不飽和鍵(雙鍵或三鍵)兩端的碳原子與其它原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成別的物質(zhì)的反應(yīng)叫做加成反應(yīng)。
與氫氣:
與氫化氫:
與水:
與氯氣:
3、加聚反應(yīng)
聚合反應(yīng):分子量小的化合物分子(單體)互相結(jié)合成分子量大的化合物(高分子化合物)
加聚反應(yīng):加成聚合反應(yīng)
四、烯烴
1、烯烴的通式應(yīng)為CnH2n(n1)
3、化學(xué)性質(zhì)
2、物理性質(zhì)
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)
[講]在前面的甲烷和烷烴的性質(zhì)學(xué)習(xí)中我們已經(jīng)知道,在有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)中,常常是根據(jù)某一物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可推導(dǎo)出一類結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)的性質(zhì),只要我們抓住了一類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),那么掌握它們的性質(zhì)也就比較容易了,正所謂“一葉而知天下秋”。
[引言]目前衡量一個(gè)國(guó)家的工業(yè)化水平的標(biāo)準(zhǔn)有三個(gè)方面:(1)鋼鐵工業(yè)(2)汽車工業(yè)(3)乙烯的產(chǎn)量。可見(jiàn)乙烯工業(yè)生產(chǎn)的重要地位,因?yàn)樗窃S多藥品、合成材料等產(chǎn)品的母體,從石油中獲得乙烯已成為生產(chǎn)乙烯的重要途徑。從石油或煤中還可獲得苯等其它有機(jī)原料。
[板書]第二節(jié)來(lái)自石油和煤的兩種基本化工原料
---乙烯(ethene)
[講]我們常說(shuō)煤是工業(yè)的糧食,石油是工業(yè)的血液,從煤和石油不僅可以得到多種常用燃料,而且可以從中獲取大量的基本化工原料,乙烯就是一種重要的石油化工產(chǎn)品,也是重要的石油化工原料。
[思考與交流]體會(huì)它們(乙烯)作為基本化工原料的重要價(jià)值。
[板書]一、乙烯
[問(wèn)]衡量一個(gè)國(guó)家化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志是什么?
[板書]1、乙烯的來(lái)源及其在石油化工中的地位
來(lái)源——石油及石油產(chǎn)品的分解
乙烯的產(chǎn)量衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工水平
[講]乙烯是重要的化工原料。中國(guó)現(xiàn)有的乙烯生產(chǎn)能力為600.5萬(wàn)噸/年,即便加上目前正進(jìn)行擴(kuò)能改造的產(chǎn)能,也不過(guò)1112萬(wàn)噸,而有數(shù)據(jù)顯示,目前乙烯年增長(zhǎng)率達(dá)8.5%,估計(jì)在2005年乙烯年需求量將達(dá)到1500萬(wàn)噸,國(guó)內(nèi)產(chǎn)能僅能滿足市場(chǎng)需求的50%左右。目前還需大量進(jìn)口。
[科學(xué)探究]椐圖3-6進(jìn)行石蠟油分解實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
1、將氣體通入酸性KMnO4溶液中
2、將氣體通入溴的四氯化碳溶液中
3、用排水法收集氣體驗(yàn)純后,點(diǎn)燃溶液褪色
溶液褪色
火焰明亮,伴有黑煙
結(jié)論一:石蠟油分解產(chǎn)生了能使酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液褪色的氣態(tài)產(chǎn)物,由此可知產(chǎn)物中含有與烷烴性質(zhì)(烷烴不能使酸性KMnO4溶液褪色)不同的烴
結(jié)論二:研究表明,石蠟油分解的產(chǎn)物主要是乙烯和烷烴的混合物
[講]在這里我們要注意的是:石蠟油是碳原子數(shù)大于17的烷烴混合物,碎瓷片的作用是催化劑,并且酒精燈加熱的位置是碎瓷片。
[問(wèn)]以上氣體是烷烴嗎?為什么?
[講]產(chǎn)物中含有與烷烴性質(zhì)不同的烴。研究表明,石蠟油分解的產(chǎn)物主要是乙烯與烷烴的混合物。
[板書]2、乙烯的工業(yè)制法:石油化工廠所生產(chǎn)的氣體中分離出來(lái)的。
分子中含有碳碳雙鍵的烴類叫做烯烴(alkene),
乙烯是最簡(jiǎn)單的烯烴。
不飽和烴:分子里含有c=c或c≡c,碳原子所結(jié)合的氫原子少于飽和鏈烴里的氫原子數(shù)的烴叫做不飽和烴。
[展示]乙烯分子的模型,練習(xí)寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(參見(jiàn)投影):
[板書]3、乙烯的結(jié)構(gòu)
分子式:
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:
[強(qiáng)調(diào)]乙烯分子里出現(xiàn)了C=C雙鍵,它所結(jié)合的氫原子個(gè)數(shù)比乙烷少了兩個(gè),像這樣碳原子所結(jié)合的氫原子數(shù)少于飽和鏈烴里的氫原子數(shù)的烴,就叫做不飽和烴。乙烯中的C=C可以看成有一個(gè)鍵相當(dāng)于乙烷中的碳碳鍵,另一個(gè)碳碳鍵相當(dāng)于乙烷去氫之后形成的。
[課件演示]乙烯的球棍模型和比例模型
[講]大家再觀察一下乙烯的球棍模型,看看四個(gè)氫原子和兩個(gè)碳原子的位置關(guān)系有何特點(diǎn)?
引導(dǎo)學(xué)生觀察
[講]乙烯分子中的兩個(gè)碳原子和四個(gè)氫原子處于同一平面,屬于平面四邊形結(jié)構(gòu),
[板書]乙烯是平面型結(jié)構(gòu),鍵角都是,6個(gè)原子共平面。
[問(wèn)]下面請(qǐng)對(duì)比乙烷和乙烯分子中的鍵參數(shù),能得到什么結(jié)論?
[投影]
乙烯與乙烷的對(duì)比表
乙烷乙烯
分子式C2H6C2H4
結(jié)構(gòu)式
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH3—CH3CH2=CH2
鍵的類別C—CC=C
鍵長(zhǎng)/10-10m1.54615
鍵能kJ/mol348615
鍵角109°28120°
[講]從結(jié)構(gòu)上我們可以判斷出,C=C的鍵能和鍵長(zhǎng)并不是C—C鍵的二倍,說(shuō)明C=C雙鍵中有一個(gè)鍵不穩(wěn)定,容易斷裂,有一個(gè)鍵較穩(wěn)定。
[過(guò)]那么乙烯究竟有哪些重要的性質(zhì)呢,讓我們制一些乙烯氣探究便會(huì)明白。要制乙烯氣,我們需先學(xué)習(xí)乙烯的制法。
[板書]4、乙烯的實(shí)驗(yàn)室制法
[講]實(shí)驗(yàn)室用乙醇與濃硫酸(按體積比1:3)的混合液加熱反應(yīng)生成乙烯。
[投影]多媒體展示實(shí)驗(yàn)室制法。
實(shí)驗(yàn)步驟:在燒瓶中加入酒精與濃硫酸的混合物;加入幾片碎瓷片;加熱混合液
[板書]實(shí)驗(yàn)原理:
[講]在170℃進(jìn),乙醇分子內(nèi)脫水生成一個(gè)不飽和鍵,制得乙烯。像這種從一個(gè)分子中脫去一個(gè)小分子而生成不飽和化合物的反應(yīng),叫消去反應(yīng)。
[板書]消去反應(yīng):從一個(gè)分子中脫去一個(gè)小分子而生成不飽和化合物的反應(yīng)。
[講]實(shí)驗(yàn)時(shí)所采用的裝置是液+液加熱制備氣體型。
[講]加反應(yīng)物時(shí)我們要注意的是:
(1)濃硫酸之所以要過(guò)量是為了提高乙醇的利用率,增加了烯產(chǎn)量?;旌蠒r(shí)加將濃硫酸緩緩注入乙醇中并不斷攪拌。在這里濃硫酸所起的作用是催化劑和脫水劑。
(2)對(duì)溫度的要求:在170℃以下及以上都不能有效脫水,故需要迅速將溫度升至170℃并保持恒溫。若在170℃以上,則乙醇脫水碳化,生成的碳又被濃硫酸氧化成CO2和SO2。若溫度在140℃時(shí),乙醇分子間脫水生成乙醚。
++H2O
分子間脫水屬于取代反應(yīng)的一種
(3)為了防止其劇烈沸騰,可在燒瓶?jī)?nèi)部加入幾滴碎瓷片。
(4)用溫度計(jì)指示反應(yīng)溫度,并將水銀球插到混合物的液面下。
[問(wèn)]從剛才的實(shí)驗(yàn)中,你能總結(jié)出乙烯具有的物理性質(zhì)嗎?
[展示樣品]讓學(xué)生觀察乙烯的顏色、狀態(tài),并嗅氣味,小結(jié)物理性質(zhì)。
[板書]二、物理性質(zhì):乙烯是無(wú)色氣體,稍有氣味,密度是1.25g/L,比空氣略輕(分子量28),難溶于水。
[過(guò)]乙烯不同與乙烷的結(jié)構(gòu)決定了乙烯有不同于烷的化學(xué)性質(zhì),主要發(fā)生在那個(gè)易斷裂的鍵上。
[板書]三、化學(xué)性質(zhì)
[投影實(shí)驗(yàn)]將收集乙烯的導(dǎo)氣管換成帶玻璃尖嘴的導(dǎo)氣管,點(diǎn)燃酒精燈,使反應(yīng)溫度迅速升高170℃,排空氣,先收集一部分乙烯于試管中驗(yàn)純,之后用火柴點(diǎn)燃純凈的乙烯。
[問(wèn)]乙烯燃燒有什么樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢?產(chǎn)物又是什么呢?反應(yīng)方程式該如何配平?
[板書]1、氧化反應(yīng)
[注意]有機(jī)中所指的氧化反應(yīng)是得氧失氫的反應(yīng),而還原反應(yīng)是得氫失氧的反應(yīng)。
[板書](1)燃燒
現(xiàn)象:明亮火焰并伴有黑煙。
方程式:
[問(wèn)]乙烯燃燒為什么會(huì)有黑煙現(xiàn)象呢?
含碳量高,燃燒不充分;火焰明亮是碳微粒受灼熱而發(fā)光
[投影實(shí)驗(yàn)]將乙烯通入到酸性KMnO4溶液中,(溶液酸性是為了增強(qiáng)氧化性)
[板書](2)使酸性KMnO4溶液褪色,可用于鑒別甲烷和乙烯。
[講]但在這里我們要注意的是,若想除去甲烷中的乙烯卻不能這么做,因?yàn)橐蚁┡cKMnO4溶液反應(yīng)后會(huì)生成CO2,即除掉了CH4中的乙烯去引入了CO2雜質(zhì)。那么,要想除去CH4中的乙烯可以怎么辦呢?
[知識(shí)拓展]乙烯的催化氧化
2CH2=CH2+O22CH3CHO
[過(guò)]乙烯使KMnO4溶液褪色是由于發(fā)生了氧化還原反應(yīng),把乙烯氧化通入溴的四氯化碳溶液,褪色的原因又是什么呢?
[投影實(shí)驗(yàn)]
實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論
通入溴的四氯化碳溶液,再加入酸化的AgNO3溶液。溴的四氯化碳溶液退色;加入酸化的AgNO3溶液,無(wú)沉淀生成。乙烯能與溴反應(yīng),但產(chǎn)物中沒(méi)有溴化氫.
[板書]2、加成反應(yīng)(additionreaction)
與溴水反應(yīng)方程式:
[問(wèn)]1,2-二溴乙烷中的C—C鍵能否再斷裂發(fā)生加成反應(yīng)?
不能再加成,說(shuō)明C=C中只有一個(gè)鍵活潑,易斷裂
[講]該反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是C=C斷開一個(gè),2個(gè)Br分別直接與2個(gè)價(jià)鍵不飽和的C結(jié)合,那么乙烯與溴水反應(yīng)的機(jī)理又是什么呢
[投影]多媒體動(dòng)畫:乙烯與溴水反應(yīng)的機(jī)理:動(dòng)畫展示化學(xué)鍵斷裂的方式
[講]由上述反應(yīng)可知:乙烯分子雙鍵中的一個(gè)鍵易于斷裂,兩個(gè)溴原子分別加在兩個(gè)價(jià)鍵不飽和的碳原子上,生成二溴乙烷。(此反應(yīng)也可用于鑒別甲烷和乙烯),像這樣的反應(yīng)叫做加成反應(yīng)
[板書]有機(jī)物分子中的不飽和鍵(雙鍵或三鍵)兩端的碳原子與其它原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成別的物質(zhì)的反應(yīng)叫做加成反應(yīng)。
[講]除了溴水之外,還可以與水、氫氣、鹵化氫、氯氣等在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)。工業(yè)制酒精的原理就是利用乙烯與水的加成反應(yīng)而生成乙醇。
[板書]
與氫氣:
與氫化氫:
與水:
與氯氣:
[過(guò)渡]乙烯和乙烯也能發(fā)生加成反應(yīng)
[課件演示]乙烯的聚合反應(yīng)
[講]乙烯的這種加成反應(yīng)形成了相對(duì)分子質(zhì)量很大的物質(zhì),我們把這種相對(duì)分子質(zhì)量很大的物質(zhì)叫作高分子化合物,而像乙烯這樣由相對(duì)分子質(zhì)量小的化合物分子互相結(jié)合成相對(duì)分子質(zhì)量很大的高分子化合物的反應(yīng)就叫做聚合反應(yīng),乙烯的聚合實(shí)質(zhì)上也是一種加成,因此這種反應(yīng)也叫做加成聚合反應(yīng),簡(jiǎn)稱加聚反應(yīng)。
[板書]3、加聚反應(yīng)
聚合反應(yīng):分子量小的化合物分子(單體)互相結(jié)合成分子量大的化合物(高分子化合物)
加聚反應(yīng):加成聚合反應(yīng)
[講]加聚反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是不飽和鍵的斷裂和相互加成。不論加成還是聚合,根本原因都是含有不飽和的C=C雙鍵
[講]生活中用來(lái)包裝儀器的塑料袋是聚乙烯。如果將乙烯分子中的一個(gè)氫原子用氯代替,聚合后成為聚氯,它就不能用來(lái)包裝食品了,因?yàn)橛卸?。塑料在高溫或長(zhǎng)期光照情況下,容易老化,變脆。反應(yīng)如下:
[板書]
n
單體鏈節(jié)聚合度
[過(guò)]在烷烴中我們學(xué)習(xí)了甲烷、乙烷、丙烷等,那么是否也還有甲烯、丙烯、丁烯等物質(zhì)呢?
[板書]四、烯烴
[講]我們前面介紹過(guò),含有C=C的叫烯烴,含有一個(gè)C=C的叫單烯烴。那么烯烴是不是也像飽和烷烴一樣有一個(gè)組成的通式呢?其組成通式是什么呢
[講]在烴分子中,當(dāng)原子數(shù)一定時(shí),每增加一個(gè)碳碳鍵必減少兩個(gè)氫原子,將烷烴與烯烴的分子組成比較可得,烯烴的通式應(yīng)為CnH2n(n1)
[板書]1、烯烴的通式應(yīng)為CnH2n(n1)
[講]在這里我們要注意的是,通式為CnH2n的烴不一定是烯烴,如環(huán)丁烷其分子式符合該通式,但不是烯烴。我們要明確,烯烴與環(huán)烷烴互為同分異構(gòu)體,而且烯烴的最簡(jiǎn)式都相同。另外,烯烴的一個(gè)特殊之處是,隨著碳原子數(shù)的增加,含碳量不變,都為85.7%。
[隨堂練習(xí)]寫出C4H8的同分異構(gòu)體
[過(guò)]對(duì)于種類繁多的單烯烴,我們又是如何命名呢?
[講]首先,我們要選取含雙鍵的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈,并從離雙鍵近的一端編號(hào),然后標(biāo)名取代基,雙鍵位置,編號(hào)取小的原則進(jìn)行命名。
[問(wèn)]烯烴在物理性質(zhì)上有何變化規(guī)律?
[投影展示]
常見(jiàn)烯烴的物理性質(zhì)表
名稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式常溫時(shí)狀態(tài)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃相對(duì)密度
乙烯CH2=CH2氣-169-103.70.566
丙烯CH3CH=CH2氣-185.2-47.40.5193
1-丁烯CH3CH2CH=CH2氣-185.3-6.30.5951
1-戊烯CH3(CH2)2CH=CH2液-138300.6405
1-已烯CH3(CH2)3CH=CH2液-139.863.30.6731
1-庚烯CH3(CH2)4CH=CH2液-11993.60.6979
[板書]2、物理性質(zhì)
[講]對(duì)于一系列無(wú)支鏈且雙鍵位于第一個(gè)碳原子和第二個(gè)碳原子之間的烯烴,隨著分子里碳原子數(shù)的增加,熔沸點(diǎn)逐漸升高,相對(duì)密度逐漸增大;n≤4的烯烴常溫下都是氣態(tài),其他烯烴在常溫常壓下為液態(tài)或固態(tài),烯烴相對(duì)密度都小于水的密度,不溶于水等。
[講]由于烯烴分子結(jié)構(gòu)相似---分子里有一碳碳雙鍵,所以它們的化學(xué)性質(zhì)與乙烯相似,如能發(fā)生加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)、氧化反應(yīng)等,可使溴的四氯化碳溶液及KMnO4酸性溶液褪色等。
[板書]3、化學(xué)性質(zhì)
[投影小結(jié)]以丙烯為例
(1)氧化反應(yīng)
○1燃燒通式:CnH2n+1.5nO2nCO2+nH2O
○2使酸性KMnO4溶液褪色,
(2)加成反應(yīng)
(3)加聚反應(yīng)
[講]當(dāng)發(fā)生加成反應(yīng)時(shí),取代基加成到含H少的碳上,被稱為馬氏規(guī)則。
[投影小結(jié)]
[自我評(píng)價(jià)]
1.可以用來(lái)鑒別甲烷和乙烯,還可以用來(lái)除去甲烷中乙烯的操作方法是()
A.將混合氣體通過(guò)盛有硫酸的洗氣瓶
B.將混合氣體通過(guò)盛有足量溴水的洗氣瓶
C.將混合氣體通過(guò)盛有水的洗氣瓶
D.將混合氣體通過(guò)盛有澄清石灰水的洗氣瓶
2、能用于鑒別甲烷和乙烯的試劑是(AB)
A.溴水B.酸性高錳酸鉀溶液
C.苛性鈉溶液D.四氯化碳溶液
3、制取一氯乙烷最好采用的方法是()
A.乙烷和氯氣反應(yīng)B.乙烯和氯氣反應(yīng)
C.乙烯和氯化氫反應(yīng)D.乙烷和氯化氫反應(yīng)
5.乙烯發(fā)生的下列反應(yīng)中,不屬于加成反應(yīng)的是()
A.與氫氣反應(yīng)生成乙烷B.與水反應(yīng)生成乙醇
C.與溴水反應(yīng)使之退色D.與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水
6.下列關(guān)于乙烯和乙烷相比較的各說(shuō)法中,不正確的是()
A.乙烯是不飽和烴,乙烷是飽和烴
B.乙烯能使高錳酸鉀酸性溶液和溴水褪色,乙烷則不能
C.乙烯分子中碳碳雙鍵的鍵能是乙烷分子中碳碳單鍵的鍵能的兩倍,因此乙烯比乙烷穩(wěn)定
D.乙烯分子為“平面形”結(jié)構(gòu),乙烷分子為立體結(jié)構(gòu)
7.既可以用來(lái)鑒別乙烷和乙烯,又可以用來(lái)除去乙烷中混有的乙烯,得到純凈乙烷的方法是
A.與足量溴反應(yīng)B.通入足量溴水中
C.在一定條件下通入氫氣 D.分別進(jìn)行燃燒
也可用引入方式:
[投影展示]水果圖片
[問(wèn)]我們?cè)谫I香蕉的時(shí)候是愿意買青香蕉還是黃的?為什么?
教學(xué)回顧:
教案
課題:第三章第二節(jié)來(lái)自石油和煤的兩種基本化工原料(2)------苯與芳香烴授課班級(jí)
課時(shí)1.5
教學(xué)目的
知識(shí)與技能1、了解苯的物理性質(zhì)和分子組成以及芳香烴的概念
2、掌握苯的結(jié)構(gòu)式并認(rèn)識(shí)苯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
3、理解共價(jià)單鍵的可旋轉(zhuǎn)性
4、掌握苯的鹵代反應(yīng)、硝化反應(yīng)等性質(zhì)
過(guò)程
與
方法1、通過(guò)苯的實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì),提高設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力
2、通過(guò)學(xué)習(xí),增加小組合作、交流表達(dá)及科學(xué)探究的能力
3、通過(guò)本的主要化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí),掌握研究苯環(huán)性質(zhì)的方法
情感
態(tài)度
價(jià)值觀培養(yǎng)重視實(shí)驗(yàn)的科學(xué)態(tài)度和對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣,學(xué)習(xí)科學(xué)家的優(yōu)秀品質(zhì)
重點(diǎn)苯的主要化學(xué)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系
難點(diǎn)苯的結(jié)構(gòu)推導(dǎo)
知識(shí)結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計(jì)第三章第二節(jié)來(lái)自石油和煤的兩種基本化工原料(2)------苯與芳香烴
一、苯的物理性質(zhì)
1、無(wú)色、有特殊氣味的液體
2、密度比水小,不溶于水,易溶于有機(jī)溶劑
3、熔沸點(diǎn)低,易揮發(fā),用冷水冷卻,苯凝結(jié)成無(wú)晶體
4、苯有毒
二、苯的分子結(jié)構(gòu)
1、分子式:C6H6
2、最簡(jiǎn)式(實(shí)驗(yàn)式):CH
3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
○1正六邊形的平面結(jié)構(gòu)(12個(gè)原子共面)
○2鍵角是120°,六個(gè)碳碳鍵的鍵長(zhǎng)、鍵能均相等
○3鍵長(zhǎng)C-CC=C
○4苯分子中無(wú)一般單、雙鍵是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的鍵
4、結(jié)構(gòu)式
5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(凱庫(kù)勒式)
三、苯的化學(xué)性質(zhì)
1、氧化反應(yīng):不能使酸性KMnO4溶液褪色
2、取代反應(yīng)
(1)鹵代:
(2)硝化:
(3)磺化
3、加成反應(yīng)
易取代、難加成、難氧化
第二課時(shí)(拓展)
四、苯的同系物
1、芳香烴:分子里含有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的碳?xì)浠衔?br>
2、苯的同系物:具有苯環(huán)(1個(gè))結(jié)構(gòu),且在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的有機(jī)物。
3、通式:CnH2n-6(n≥6)
4、同分異構(gòu)體及命名
5、化學(xué)性質(zhì)
(1)氧化反應(yīng):
○1 可燃性:CnH2n-6+O2nCO2+(n-3)H2O
○2苯環(huán)對(duì)側(cè)鏈的影響――使酸性KMnO4溶液褪色
(2)取代反應(yīng)――側(cè)鏈對(duì)苯環(huán)的影響
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)
[引言]前面我們學(xué)習(xí)了來(lái)自石油的重要化工材料---乙烯,今天我們來(lái)學(xué)習(xí)另一類來(lái)自煤的重要化工原料---苯,這節(jié)課我們沿著科學(xué)家的足跡去探索苯的奧秘吧。
[板書]第三章第二節(jié)來(lái)自石油和煤的兩種基本化工原料(2)------苯與芳香烴
[講]19世紀(jì)初期,歐洲等許多國(guó)家都已普遍使用了煤氣照明,它帶動(dòng)了煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展。而從生產(chǎn)煤氣的原料中制備出煤氣之后,剩下一種油狀液體卻長(zhǎng)期無(wú)人問(wèn)津。油狀物的大量廢棄,造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。英國(guó)科學(xué)家法拉第是第一位對(duì)這種油狀液體感興趣的科學(xué)家,他想,要將它們變廢為寶,就必須對(duì)油狀物進(jìn)行分離提純。煤焦油焦臭黑粘,化學(xué)家忍受著燒烤熏蒸,在爐前塔旁辛勤工作。法拉第花了整整五年的時(shí)間,終于利用蒸餾的方法將油狀液體成功分離,于1825年6月16日,向倫敦皇家學(xué)會(huì)報(bào)告,發(fā)現(xiàn)一種新的碳?xì)浠衔铮?dāng)時(shí),法拉第將這種無(wú)色的液體稱之為“氫的重碳化合物”。1834年,德國(guó)化學(xué)家米希爾里希通過(guò)蒸餾苯甲酸和堿石灰的混合物,得到了與法拉第所制液體相同的一種液體,并命名為苯。讓我們先來(lái)研究一下苯的物理性質(zhì)。
[視頻]苯的熔沸點(diǎn)的比較
[板書]一、苯的物理性質(zhì)
1、無(wú)色、有特殊氣味的液體
2、密度比水小,不溶于水,易溶于有機(jī)溶劑
3、熔沸點(diǎn)低,易揮發(fā),用冷水冷卻,苯凝結(jié)成無(wú)晶體
4、苯有毒
[小結(jié)]研究物質(zhì)物理性質(zhì)的一般程序:看---顏色、狀態(tài);聞---氣味(苯有毒、不要求學(xué)生聞味);驗(yàn)---溶;查(資料)---密度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、毒性;
[過(guò)]法拉第發(fā)現(xiàn)苯以后,許多科學(xué)家立即對(duì)苯的組成進(jìn)行測(cè)定
[講]法國(guó)化學(xué)家日拉爾立即對(duì)苯的組成進(jìn)行測(cè)定,他發(fā)現(xiàn)苯僅有碳、氫兩種元素組成,其中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92.3%,苯蒸氣的密度為同溫同壓下乙炔的3倍,你能確定苯的分子式嗎?
[投影]
[板書]二、苯的分子結(jié)構(gòu)
1、分子式:C6H6
2、最簡(jiǎn)式(實(shí)驗(yàn)式):CH
[問(wèn)]根據(jù)苯的分子式,你能寫出其結(jié)構(gòu)式嗎?
[講]19世紀(jì)的科學(xué)家進(jìn)行了研究,當(dāng)時(shí)的有機(jī)化學(xué)剛發(fā)展起來(lái),比較成熟的理論只有“碳四價(jià)學(xué)說(shuō)”和“碳鏈學(xué)說(shuō)”。按照我們學(xué)的烷烴、烯烴等不飽和烴的經(jīng)驗(yàn),C6H6比飽和的烷烴少了8個(gè)H原子,分子中可能有四個(gè)雙鍵?;騼蓚€(gè)雙鍵,一個(gè)叁鍵,或兩個(gè)叁鍵等。請(qǐng)根據(jù)這兩種學(xué)說(shuō)寫出C6H6可能的鏈狀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
[投影]學(xué)生練習(xí)中可能出現(xiàn)的情況
(1)CH C—CH2—CH2—CCH
(2)CH3—CC—CC—CH3
(3)CH2CH—CH2—CH2—CCH2
(4)CH2 C CH—CH C CH2
(5)CHC—CH2—CCH
[問(wèn)]我們知道,物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)又反映結(jié)構(gòu)。若苯分子為上述結(jié)構(gòu)之一,則其應(yīng)該具有什么重要化學(xué)性質(zhì)?可設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)來(lái)證明?
[投影實(shí)驗(yàn)]1.能否使溴水褪色(發(fā)生加成反應(yīng))?
2.能否使高錳酸鉀酸性溶液褪色(發(fā)生氧化反應(yīng))?
[講]苯不能使酸性的KMnO4溶液褪色,說(shuō)明苯分子中不含C==C等不飽和鍵,因此上述結(jié)構(gòu)不合理。
[講]通過(guò)上面實(shí)驗(yàn)我們否定了苯的鏈狀結(jié)構(gòu)。苯分子的結(jié)構(gòu)究竟如何,這在十九世紀(jì)是個(gè)很大的化學(xué)之謎,試畫出可能的結(jié)構(gòu)。
[投影]
[講]但實(shí)驗(yàn)證明,苯能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),三棱柱烷又一次被推翻。
[講]苯分子到底是什么樣的結(jié)構(gòu)呢?這在十九世紀(jì)是一個(gè)很大的化學(xué)之謎。19世紀(jì)的許多科學(xué)家做了許多關(guān)于苯的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),力圖從性質(zhì)出發(fā)推導(dǎo)出苯的結(jié)構(gòu),其中有這樣兩個(gè)實(shí)驗(yàn)引起了科學(xué)的注意:一是苯與液溴在鐵粉做催化劑的條件下發(fā)生了取代反應(yīng),這說(shuō)明苯能發(fā)生取代反應(yīng),且它的一溴代物只有一種;二是苯在特殊條件下可與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)
[過(guò)]苯不能使酸性KMnO4溶液氧化,一般情況下也不能與溴發(fā)生加成反應(yīng),而是發(fā)生取代反應(yīng),說(shuō)明苯具有飽和烴的性質(zhì),不含有C==C;而能與氫氣加成說(shuō)明苯具有不飽和烴的性質(zhì),應(yīng)含有C==C,這種相互矛盾的結(jié)論使19世紀(jì)的科學(xué)衫陷入了困境。
[講]由苯的一溴代物只有一種,說(shuō)明苯分子的六個(gè)氫原子應(yīng)該是等效的,想到苯可能是一種環(huán)狀結(jié)構(gòu)是不難的,而且由苯與氫氣的加成產(chǎn)物C6H12,想到苯分子中只能有一個(gè)碳環(huán)。但當(dāng)時(shí)要超越碳鏈學(xué)說(shuō)而想到環(huán)狀結(jié)構(gòu)卻是非常不容易的。
[視頻]苯的結(jié)構(gòu)背景:苯分子結(jié)構(gòu)的確定曾經(jīng)是困擾19世紀(jì)化學(xué)家的一大難題......
1825年,英國(guó)科學(xué)家法拉第首先發(fā)現(xiàn)了苯。1834年,德國(guó)科學(xué)家米希爾里希為苯進(jìn)行了命名。其后,法國(guó)化學(xué)家日拉爾等人確定苯的相對(duì)分子質(zhì)量和分子式。
苯分子中碳含量之高,令科學(xué)家們?yōu)橹@訝,從此他們踏上了探究苯結(jié)構(gòu)的漫漫征途。
斗轉(zhuǎn)星移,整整近四十個(gè)春秋,讓我們豁然開朗,為之振奮的時(shí)刻出現(xiàn)了。他就是極富想象力的德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒,曾提出了碳四價(jià)學(xué)說(shuō)和碳原子間可以連接成鏈這一重要學(xué)說(shuō)。但就是這樣一位想象力豐富的學(xué)者也被曾經(jīng)定勢(shì)思維所束縛,曾長(zhǎng)期認(rèn)為苯分子結(jié)構(gòu)是鏈狀,因而苦思冥想,不得其解。
1864年冬天,凱庫(kù)勒為探索苯分子的結(jié)構(gòu)殫精竭慮,日則忘食。一夜于夢(mèng)中,突見(jiàn)一蛇,盤盤焉自食其尾。凱氏于夢(mèng)中突獲靈感,躍身而起,將夢(mèng)魂中蛇自咬尾巴形象畫出。其時(shí),凱氏腦海轟然,陀然作聲。六碳原子首尾相連之形得以,然后凱氏再予每個(gè)碳原子連接一個(gè)氫原子,于是,苯環(huán)結(jié)構(gòu)豁然而成焉。
[講]德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒由于揭開這個(gè)謎而名垂青史。凱庫(kù)勒早年曾是建筑系的學(xué)生,有著豐富的想象力。一個(gè)個(gè)碳原子、氫原子如同建筑中的磚頭,在他的頭腦中構(gòu)筑成了一個(gè)一個(gè)奇妙的分子結(jié)構(gòu)圖景。然而,苯的6個(gè)碳和6個(gè)氫和它獨(dú)特的性質(zhì),卻使他徹夜難眠,難道自己的想象力枯竭了嗎?雖然他已在草紙上寫下了幾十個(gè)苯的結(jié)構(gòu),但沒(méi)有一個(gè)令人滿意,它將所有的稿紙扔進(jìn)了壁爐,然后就在溫暖的壁爐前睡著了。
然而,苯的6個(gè)碳原子國(guó)家礦產(chǎn)儲(chǔ)量管理局的鏈象蛇一樣盤繞卷曲,侵襲著他的夢(mèng)。忽見(jiàn)一條蛇咬住了自己的尾巴,并旋轉(zhuǎn)不停。他象觸電般的猛醒起來(lái),意識(shí)到這就是苯的結(jié)構(gòu),于是,他在1866年提出了兩個(gè)假設(shè)。
[投影]凱庫(kù)勒假說(shuō)
1、苯的六個(gè)碳原子形成環(huán)狀閉合的平面正六邊形
2、每個(gè)碳原子均連接一個(gè)氫原子。
3、環(huán)內(nèi)碳碳單雙鍵交替。
[投影]凱庫(kù)勒式
[問(wèn)]這一結(jié)構(gòu)式符合“碳四價(jià)”學(xué)說(shuō),較好的解釋了苯分子的一溴代物只有一種,且能與氫氣加成等等化學(xué)性質(zhì),但根據(jù)這一結(jié)構(gòu),我們應(yīng)該推測(cè)出苯的應(yīng)該不同和含有不飽和鍵,能使溴水褪色的性質(zhì),這與實(shí)驗(yàn)事實(shí)相矛盾。為了解釋這一結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)事實(shí)的矛盾,凱庫(kù)勒又提出了補(bǔ)充假說(shuō):苯分子中碳碳雙鍵與碳碳單鍵不是固定的,而是以一定的頻率快速交替出現(xiàn)的。
[講]現(xiàn)代科學(xué)對(duì)苯分子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了精準(zhǔn)的研究,提出了苯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
[板書]3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
○1正六邊形的平面結(jié)構(gòu)(12個(gè)原子共面)
○2鍵角是120°,六個(gè)碳碳鍵的鍵長(zhǎng)、鍵能均相等
○3鍵長(zhǎng)C-CC=C
○4苯分子中無(wú)一般單、雙鍵是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的鍵
[小結(jié)]苯環(huán)上不是由碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替的,凱庫(kù)勒的猜想具有一定的局限性。事實(shí)上苯環(huán)上的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的一種特殊的化學(xué)鍵,為了表示苯分子這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn),我們可以用如下表示:
[板書]4、結(jié)構(gòu)式
5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(凱庫(kù)勒式)
[講]凱庫(kù)勒發(fā)現(xiàn)苯分子是環(huán)狀結(jié)構(gòu)的過(guò)程,富有傳奇色彩。凱庫(kù)勒能夠從夢(mèng)中得到啟發(fā),成功地提出結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō),并不是偶然的,這與他本人具有廣博而精深的化學(xué)知識(shí)、勤奮鉆研的品質(zhì)和執(zhí)著追求的科學(xué)態(tài)度是分不開的。
正如他說(shuō)的:“到達(dá)知識(shí)高峰的人,往往是以渴求知識(shí)為動(dòng)力,用畢生精力進(jìn)行探索的人,而不是那些以謀取私利為目的的人?!?br>
為了紀(jì)念凱庫(kù)勒對(duì)苯分子結(jié)構(gòu)的巨大貢獻(xiàn),現(xiàn)在仍沿用凱庫(kù)勒結(jié)構(gòu)式表示.
[過(guò)]我們現(xiàn)在知道了苯的結(jié)構(gòu),這種特定的結(jié)構(gòu)決定了苯具有獨(dú)特的性質(zhì),從前面所學(xué)的知識(shí)中我們可以得到苯有哪些化學(xué)性質(zhì)呢?
[板書]三、苯的化學(xué)性質(zhì)
[講]苯較穩(wěn)定,不能使酸性KMnO4溶液褪色,能燃燒,但由于其含碳量過(guò)高,而出現(xiàn)明顯的黑煙。
[板書]1、氧化反應(yīng):不能使酸性KMnO4溶液褪色
[講]以前學(xué)習(xí)的飽和烷烴可以發(fā)生取代反應(yīng),苯分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)使得苯環(huán)上的氫原子會(huì)不會(huì)具有和烷烴類似的性質(zhì)?若能取代,條件又是怎樣呢?
[實(shí)驗(yàn)視頻]苯的溴代
[板書]2、取代反應(yīng)
(1)鹵代:
[投影小結(jié)]溴代反應(yīng)注意事項(xiàng):
1、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:燒瓶?jī)?nèi):液體微沸,燒瓶?jī)?nèi)充滿有大量紅棕色氣體。
錐形瓶?jī)?nèi):管口有白霧出現(xiàn),溶液中出現(xiàn)淡黃色沉淀。
2、加入Fe粉是催化劑,但實(shí)質(zhì)起作用的是FeBr3
3、加入的必須是液溴,不能用溴水,苯不與溴水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),只能是萃取作用。
4、長(zhǎng)直導(dǎo)管的作用是:導(dǎo)出HBr氣體和冷凝回流
5、純凈的溴苯為無(wú)色油狀液體,不溶于水,密度比水大。新制得的粗溴苯往往為褐色,是因?yàn)槿芙饬宋捶磻?yīng)的溴。欲除去雜質(zhì),應(yīng)用NaOH溶液洗液后再分液。
方程式:Br2+2NaOH==NaBr+NaBrO+H2O
[思考與交流]1、錐形瓶中導(dǎo)管末端為什么不插入液面以下?
錐形瓶中導(dǎo)管末端不插入液面以下,防止倒吸(HBr極易溶于水)
2、如何證明反應(yīng)是取代反應(yīng),而不是加成反應(yīng)?
證明是取代反應(yīng),只要證明有HBr生成。
3、HBr可以用什么來(lái)檢驗(yàn)?
HBr用AgNO3溶液檢驗(yàn)或紫色石蕊試液
[視頻實(shí)驗(yàn)]苯的硝化
[板書](2)硝化:
[講]苯分子中的氫原子被硝基取代,所以稱為硝化反應(yīng)
[講]硝基苯,無(wú)色,油狀液體,苦杏仁味,有毒,密度水,難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑
[思考與交流]1、藥品添加順序?
先濃硝酸,再濃硫酸冷卻到50℃以下,加苯
2、怎樣控制反應(yīng)溫度在60℃左右?
用水浴加熱,水中插溫度計(jì)
3、試管上方長(zhǎng)導(dǎo)管的作用?
冷凝回流
4、濃硫酸的作用?
催化劑
5、硝基苯不純顯黃色(溶有NO2)如何除雜?
硝基苯不純顯黃色(溶有NO2)用NaOH溶液洗,分液
[板書](3)磺化
[講]-SO3H叫磺酸基,苯分子里的氫原子被硫酸分子里的磺酸基所取代的反應(yīng)叫磺化反應(yīng)。
[過(guò)]我們從苯分子的結(jié)構(gòu)可以知道苯環(huán)上的碳原子之間的化學(xué)鍵是一種介于C-C單鍵和C=C雙鍵之間的特殊的鍵。既然它能像烷烴那樣發(fā)生取代反應(yīng),那么它也應(yīng)該能像烯烴那樣發(fā)生加成反應(yīng)。前邊已經(jīng)證實(shí)其不能使溴水褪色,即一般不易加成,但在特殊的條件下,苯仍能發(fā)生加成反應(yīng)。
[板書]3、加成反應(yīng)
[講]苯跟氫氣在鎳存在的條件下加熱可生成環(huán)已烷,像烷烴一樣飽和,故其化學(xué)性質(zhì)與烷烴相似
[知識(shí)拓展]苯與氯氣發(fā)生加成制得農(nóng)藥六六六
[小結(jié)]總之,苯既具有飽和烴的性質(zhì),又具有不飽和烴的性質(zhì),而且它進(jìn)行取代反應(yīng)比飽和烴要容易,進(jìn)行加成反應(yīng)比不飽和烴要困難,苯的這種特殊性質(zhì)常稱為苯的芳香性。
[板書]易取代、難加成、難氧化
第二課時(shí)(拓展)
[過(guò)]上節(jié)課我們學(xué)習(xí)和討論了苯的物理性質(zhì)及重要用途,苯分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要的化學(xué)性質(zhì),本節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)苯的同系物的相關(guān)知識(shí)。
[板書]四、苯的同系物
[問(wèn)]什么叫芳香烴?芳香烴一定具有芳香性嗎?
[板書]1、芳香烴:分子里含有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的碳?xì)浠衔?br>
[講]芳香烴只是沿用名而已,因大多數(shù)芳香類的化合物并沒(méi)有芳香性,因此該名稱沒(méi)有實(shí)際意義。
[講]苯是最簡(jiǎn)單的最基本的芳香烴,按照同系物的定義,若在苯分子中增加一個(gè)或兩個(gè)CH2原子團(tuán),其分子式將會(huì)變成什么?
運(yùn)用數(shù)學(xué)思想,將分子式中碳原子數(shù)設(shè)為n,觀察、分析、討論苯、甲苯、二甲苯中氫原子數(shù)與對(duì)應(yīng)碳原子數(shù)n的關(guān)系,并得出氫原子數(shù)為2n-6。因此,苯及其同系物的通式為CnH2n-6
[板書]2、苯的同系物:具有苯環(huán)(1個(gè))結(jié)構(gòu),且在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的有機(jī)物。
3、通式:CnH2n-6(n≥6)
[注意]苯環(huán)上連結(jié)的必須是烷烴基。
[板書]4、同分異構(gòu)體及命名
[副板書邊講邊練]
甲苯(C7H8)
C8H10:乙苯鄰二甲苯
間二甲苯 對(duì)二甲苯
[注意]鄰、間、對(duì)的沸點(diǎn)是逐漸降低
[隨堂練習(xí)]請(qǐng)寫出C8H10的一氯代物的同分民構(gòu)體
[講]苯環(huán)和側(cè)鏈的相互影響使苯的同系物的性質(zhì)發(fā)生明顯變化,應(yīng)該注意的是,甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,是苯環(huán)上的烷烴基被氧化,是苯環(huán)上對(duì)烷基即側(cè)鏈影響的結(jié)果。
[板書]5、化學(xué)性質(zhì)
(1)氧化反應(yīng):
○1 可燃性:CnH2n-6+O2nCO2+(n-3)H2O
○2苯環(huán)對(duì)側(cè)鏈的影響――使酸性KMnO4溶液褪色
[講]都是直接連接在苯環(huán)上的碳原子(結(jié)合了氫原子)直接被酸性KMnO4溶液氧化成苯甲酸,若直接結(jié)合在苯環(huán)上的碳原子上沒(méi)有結(jié)合的氫原子,這樣的苯的同系物不能使酸性KMnO4溶液褪色
[思考與交流]如何區(qū)分甲苯與苯?
看是否能使酸性KMnO4溶液褪色
[講]氧化反應(yīng)說(shuō)明了苯環(huán)對(duì)側(cè)鏈上的烴基產(chǎn)生了明顯的影響,使其被氧化,而我們知道作用是相互的,反過(guò)來(lái)側(cè)鏈上的烴基對(duì)苯環(huán)會(huì)不會(huì)有什么影響呢?答案是肯定的,由于側(cè)鏈對(duì)烴基的影響,使得苯環(huán)上的氫更容易被取代了,如甲苯發(fā)生硝化反應(yīng)
[板書](2)取代反應(yīng)――側(cè)鏈對(duì)苯環(huán)的影響
[講]三硝基甲苯,俗稱TNT,淡黃色針狀晶體,不溶于水,在雷汞引爆下爆炸,是安全炸藥
[投影小結(jié)]
苯環(huán)上的氫被取代
甲基上的氫被取代
[自我評(píng)價(jià)]
1、下列哪些不能說(shuō)明苯環(huán)不是單、雙鍵交替的結(jié)構(gòu)(?。?br>
A.苯的一溴代物無(wú)同分異構(gòu)體。
B.苯的鄰二溴代物無(wú)同分異構(gòu)體。
C.苯不能使Br2水或KMnO4褪色。
D.苯環(huán)上的碳碳鍵均相等
2、下列關(guān)于苯的性質(zhì)的敘述中,不正確的是()
A、苯是無(wú)色帶有特殊氣味的液體
B、常溫下苯是一種不溶于水且密度小于水的液體
C、苯在一定條件下能與溴發(fā)生取代反應(yīng)
D、苯不具有典型的雙鍵所應(yīng)具有的加成反應(yīng),故不可能發(fā)生加成反應(yīng)
3、下列關(guān)于苯分子結(jié)構(gòu)的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是()
A、各原子均位于同一平面上,6個(gè)碳原子彼此連接成為一個(gè)平面正六邊形的結(jié)構(gòu)。
B、苯環(huán)中含有3個(gè)C-C單鍵,3個(gè)C=C雙鍵
C、苯環(huán)中碳碳鍵是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的鍵。
D、苯分子中各個(gè)鍵角都為120o
以史為鑒,滲透化學(xué)史教育又引發(fā)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的探求精神
啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)物理性質(zhì)的一般過(guò)程
檢查學(xué)生對(duì)有機(jī)物組成的基本計(jì)算方法掌握的情況
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)用假說(shuō)的方法研究苯的結(jié)構(gòu)
指導(dǎo)學(xué)生以事實(shí)為依據(jù)驗(yàn)證假說(shuō),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)又反映結(jié)構(gòu)的辯證關(guān)系。
教學(xué)回顧: