2019-2020年高中化學《化石燃料與有機化合物》教案6 蘇教版必修2.doc

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2019-2020年高中化學《化石燃料與有機化合物》教案6 蘇教版必修2 一、教學目標： (一)知識技能： （1）掌握甲烷分子的空間結構特征，能夠書寫甲烷分子的結構式、電子式。 （2）掌握甲烷的化學性質。了解取代反應的特征。 （3）了解甲烷的存在和甲烷的用途等。 （4）了解烴、烷烴的概念及烷烴的通式。 (二)過程方法： （1）運用練習探究法學習甲烷的分子結構。 （2）運用實驗探究法學習甲烷的化學性質。 (三)情感態(tài)度與價值觀： 通過實踐活動、探究實驗等，培養(yǎng)學生關心科學、研究科學和探索科學的精神，激發(fā)學生學習化學的興趣，探索新知識的欲望。 二、教學難、重點： 重點：甲烷的分子結構、化學性質 難點：甲烷跟氯氣的取代反應 三、教學工具： 模型：甲烷分子的比例模型；甲烷、乙烷、丙烷分子的球棍模型 儀器：鐵架臺、水槽、酒精燈、儲氣罐、小燒杯 藥品：甲烷、氯氣、飽和食鹽水、澄清石灰水、酸性高錳酸鉀溶液 四、教學方法： 練習探究、實驗探究、歸納總結 五、課時安排： 一課時 六、教學過程： 【引入】介紹我國天然氣資源，“西氣東送”工程及其意義。介紹神奇的可燃冰。 【展示】一瓶用排水集氣法收集的純凈的甲烷氣體(集氣瓶倒放)。觀察并敘述物理性質。 【板書】一、甲烷 1.物理性質 無色、無味的氣體,密度比空氣小,難溶于水。 【課堂練習1】已知甲烷的密度在標準狀況下是0．717g/L，含碳75％，含氫25％，利用這些數據怎樣確定它的分子式？ 【課堂練習2】①寫出甲烷的電子式；②寫出甲烷的結構式。討論分子里各原子在空間的分布情況？ 【板書】2.分子結構 分子式：CH4 電子式： 結構式: 【展示】甲烷分子的比例模型、球棍模型。 經過科學實驗證明甲烷分子的結構是正四面體結構，碳原子位于正四面體的中心，4個 氫原子分別位于正四面體的4個頂點上。 【板書】正四面體結構 【設問】甲烷是最簡單的有機化合物，怎樣確定它的組成中含有碳、氫二種元素？ 【實驗探究1】點燃甲烷氣體，在其火焰上方罩一只干燥的小燒杯，觀察；另取一只蘸有澄清石灰水的小燒杯，觀察，推斷甲烷的元素組成。 現(xiàn)象：甲烷燃燒，火焰呈淡藍色。干燥的小燒杯內有無色液體生成，沾有澄清石灰水的小燒杯罩石灰水變渾濁。 【板書】 3.化學性質 ①可燃性: CH4+2O2 CO2+2H2O 【課堂練習3】查閱資料了解甲烷的燃燒熱，書寫甲烷燃燒的熱化學方程式。 【實驗探究2】把甲烷通入盛有酸性高錳酸鉀溶液中，觀察紫色的高錳酸鉀溶液是否褪色。 現(xiàn)象：紫色的高錳酸鉀溶液不褪色。 【實驗探究3】甲烷與氯氣混合后在光照作用下的反應 現(xiàn)象：液面上升，氣體顏色由黃綠色變?yōu)闊o色，液面上有油狀物。 【板書】②取代反應： 　 有機化合物分子中的某些原子（或原子團）被另一種原子（或原子團）所替代的反應，叫做取代反應。 【講述】 將甲烷在隔絕空氣加熱到1000度以上,甲烷會發(fā)生分解反應。 高溫 【板書】③熱分解： CH4 —→ C + 2H2 【歸納】甲烷的三大化學性質。 【過渡】甲烷的這些性質決定了它的用途,請同學們閱讀教材上的資料卡,了解甲烷的用途。 【展示】甲烷、乙烷、丙烷分子的球棍模型。總結烷烴的特點。 【板書】二、烴 烷烴 【歸納】根據甲烷、乙烷、丙烷的分子式，歸納烷烴的通式。 【板書】烷烴通式： CnH2n+2 (n≥1) 【分析】分析甲烷、乙烷、丙烷的分子組成，引出同系物的概念。 【板書】同系物：結構相似，分子組成上相差1個或若干個“CH2”原子團的有機化合物的互稱。 【總結】這節(jié)課我們研究了甲烷的分子結構，物理性質及化學性質，了解甲烷的性質和用途就能幫助我們合理開發(fā)和利用資源，更好地為人類社會的生產和生活服務。 【作業(yè)】作業(yè)本“天然氣的利用 甲烷” 七、板書設計 天然氣的利用 甲烷 一、甲烷 1.物理性質 無色、無味的氣體,密度比空氣小,難溶于水。 2.分子結構 分子式：CH4 電子式： 結構式: 3.化學性質 ①可燃性: CH4+2O2 CO2+2H2O ②取代反應： 　 高溫 ③熱分解： CH4 —→ C + 2H2 二、烴 烷烴 1．烷烴 ①定義　　　　②通式：CnH2n+2 (n≥1) 2．同系物 ①結構相似 ②分子組成上相差1個或若干個“CH2”原子團 gkxx 來源：高考學習網 課題：專題3 有機化合物的獲得與應用 第一單元 化石燃料與有機化合物 煤的綜合利用 苯 一、教學目標： (一)知識與技能： （1）認識化石燃料煤與有機物的關系。 （2）掌握苯的結構和化學性質。 （3）認識綜合利用化石燃料對充分利用自然資源、防止污染、保障國民經濟可持續(xù)發(fā)展等方面的意義。 (二)過程與方法：運用實驗探究法學習苯的性質。 (三)情感態(tài)度與價值觀： 引導學生關注人類面臨的與化學相關的社會問題，如能源短缺、環(huán)境保護等。培養(yǎng)學生的社會責任感和參與意識。 二、教學難、重點： 重點：苯的分子結構、苯的化學性質 難點：苯的分子結構、苯的化學性質 三、教學工具 模型：苯分子的球棍模型和比例模型 儀器：試管、滴管、玻璃棒、酒精燈 藥品：苯、溴水、酸性高錳酸鉀溶液 四、教學方法： 實驗探究、歸納總結 五、課時安排： 一課時 六、教學過程： 【引入】上一節(jié)課我們學習了“工業(yè)的血液—--石油”的組成和煉制。今天來學習被喻為“工業(yè)的糧食—--煤”的綜合利用的有關知識。 【追問】在大部分人的意識中，“煤”就是“碳”的代名詞，都是黑黑的固體都可燃燒，那么煤是不是碳呢？ 【學生思考、回答】 【講解】碳是單質，煤是有機物和無機物組成的混合物。煤是古代植物經地殼下高溫、高壓條件下復雜的物理、化學變化而轉化得來的。煤是寶貴的地下礦物資源，它既是當今最主要的能源，又是十分重要的化工原料，但它是不可再生能源，所以人們非常關注煤的綜合利用問題，即如何提高煤燃燒的熱效率？如何減少煤燃燒引起的污染？如何從煤中提取分離寶貴的化石原料？請同學們閱讀課本61頁的相關內容，回答下列問題： 1.煤的綜合利用的主要方法有哪些？ 2.利用這些手段可以得到哪些重要的有機物？有什么重要意義？ 【學生閱讀、回答】 1.煤的氣化、液化和干餾是煤綜合利用的主要方法。 2.氣化可以得到可燃性氣體，作為燃料或化工原料氣；液化可以得到潔凈的燃料油和化工原料；同時可以用水煤氣合成液態(tài)碳氫化合物和含氧有機物；干餾得到煤焦油，從中可以提取出苯、二甲苯、甲苯等物質，這些都是重要的化工原料。 【總結】煤的干餾是把煤隔絕空氣加強熱使它分解的過程，可得到固態(tài)的焦碳、液態(tài)的煤焦油、氣態(tài)的焦爐煤氣。它是復雜的物理、化學變化。 【總結】比較“三餾” 蒸餾 分餾 干餾 操作方法 加熱和冷凝 加熱和冷凝 隔絕空氣加強熱 變化類型 物理變化 物理變化 化學變化 應用 分離 精練 加工煤 【板書】一、煤的綜合利用 1.煤的氣化 2.煤的液化 3.煤的干餾 【講述】從煤焦油中得到的苯是一種非常重要的化工原料，它是一種液態(tài)烴。19世紀歐洲許多國家都使用煤氣照明，煤氣通常是壓縮在桶里貯運的，人們發(fā)現(xiàn)這種桶里總有一種油狀液體，但長時間無人問津。1825年英國科學家法拉第對這種液體產生了濃厚興趣，他花了整整五年時間提取液體，從中得到了苯——一種無色油狀液體。 【展示】一瓶苯。觀察并敘述物理性質。 【實驗探究1】向試管中滴入3-5滴苯，觀察苯的顏色與狀態(tài)。再向試管中加入少量水，振蕩后靜置，觀察現(xiàn)象。 現(xiàn)象：無色液體，不溶于水，密度小于水。 【板書】二、苯 1.苯的物理性質：無色液體，有特殊氣味，有毒，易揮發(fā)，不溶于水，密度小于水。 【講述】家里房子裝修時，在購買墻面的涂料、家具、地板的油漆時，首要考慮的是涂料和油漆含有對健康不利的化學物質。在劣質的油漆和涂料中，主要是含有一些含有苯環(huán)的有機化合物，這一類的物質是疑似的致癌物質。 【講述】日拉爾等化學家測定苯的分子式為C6H6。但苯分子結構是十九世紀化學的一大迷。根據當時的“有機分子呈鏈狀排列”的有機結構理論，卻怎么也寫不出符合苯的實際化學性質的鏈狀結構式。1865年的一個冬夜里，凱庫勒坐在桌邊一邊編寫教材，一邊想著怎樣在教材中寫苯的結構這一難題。他面對爐中飄忽不定的火苗陷入了沉思，不知不覺進入了夢鄉(xiāng)。朦朧之中，凱庫勒仿佛覺得有一些碳原子在自己面前跳起舞來，它們排成蛇的形狀，一會兒在火焰中翻滾，一會兒卷曲起來，突然。原子“蛇”的頭咬住了自己的尾巴，形成了一個環(huán)狀，不停地旋轉起來。凱庫勒猛然驚醒，根據夢中受到的啟示，他迅速畫起苯的封閉式結構式來。經過若干次的修正，最后他決定用六角的環(huán)狀結構來描述苯的分子結構，這也就是現(xiàn)在我們所說的苯的“凱庫勒式”。 【展示】苯分子的球棍模型和比例模型 【板書】2.苯的分子結構 分子式 結構式 結構簡式 C6H6 【講解】在苯分子中，共有6個碳碳鍵和6個碳氫鍵，從苯分子的比例模型球棍模型都可以看出這6個碳碳鍵的鍵長是一樣的，6個碳氫鍵的鍵長也是一樣的，但從凱庫勒式看出是單雙鍵交替出現(xiàn)的結構，如何可以證明呢 【實驗探究2】2支試管中各加入2mL 苯，向其中一支試管中加入1 mL溴水，向另一支試管中加入幾滴酸性高錳酸鉀溶液 現(xiàn)象：苯不能使溴水褪色，也不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。 結論：苯分子中不存在碳碳雙鍵。 【講述】科學家測定了碳碳單鍵、碳碳雙鍵和苯分子中的碳碳鍵的鍵長 碳碳單鍵：1.5410-10m；碳碳雙鍵：1.3310-10m；苯分子中的碳碳鍵：1.410-10m； 【講解】這些數據說明苯分子中的碳碳鍵既不是單鍵也不是雙鍵，不存在單雙鍵交替的結構。苯分子中碳原子間的化學鍵是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊共價鍵。在本分子中，6個碳原子連接成平面正六邊形，每個碳原子分別結合一個氫原子，但6個碳原子和6個氫原子完全等價，人們稱苯的這種特殊結構為苯環(huán)結構。 【問題解決】二甲苯的這兩種結構是同一種結構還是同分異構體？苯的二元取代物有幾種結構？ 【學生思考、回答】是同一種結構。苯分子中不存在單雙鍵交替的結構，苯分子中碳原子間的化學鍵是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊共價鍵。 【結論】苯的二元取代物只有一種結構。 【過渡】常溫下，苯的化學性質穩(wěn)定，既不能與溴水也不能與酸性高錳酸鉀溶液反應。在一定條件下，苯能發(fā)生多種取代反應。 【板書】3.苯的化學性質 濃H2SO4 ⑴取代反應：C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O 50～60℃ 【講述】苯發(fā)生取代反應得到一系列生成物，如氯苯、溴苯、苯磺酸等，都是重要的有機化工原料。苯在金屬鎳做催化劑、加熱條件下可以與氫氣發(fā)生加成反應，生成環(huán)已烷。 【板書】 催化劑 ⑵加成反應：C6H6 +3H2 → C6H12 △ 【追問】苯能否燃燒呢？ 【實驗探究3】用玻璃棒蘸一些苯，在酒精燈上點燃，觀察燃燒現(xiàn)象 【講解】苯可燃，完全燃燒時生成二氧化碳和水。苯在空氣中不易燃燒完全，燃燒時冒濃煙。 【板書】 點燃 ⑶氧化反應：a.燃燒：2C6H6 + 15O2 → 12CO2 + 6H2O b.苯不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化 【追問】苯的化學性質與烷烴、烯烴有何不同？ 【學生思考、回答】烷烴和苯都可以發(fā)生取代反應，但苯更容易一些；苯和烯烴都能發(fā)生加成反應，但苯比烯烴要難；烷烴、烯烴和苯都可以在空氣中燃燒；烯烴可以在高溫下被氧化劑氧化，而苯和烷烴卻很難被一般的氧化劑氧化。 【總結】苯的化學性質：易取代、能加成、難氧化 【講述】苯是重要的化工原料，用于生產苯胺、苯酚、尼龍等。 【板書】4.苯的用途 【講解】信息提示：介紹有機化合物分子中的基團。 【小結】通過本節(jié)課的學習，我們知道了綜合利用煤的方法，用實驗探究法學習了苯的結構及性質。苯環(huán)中特殊的碳碳鍵決定了它有與烷烴、烯烴不同的化學性質。 【作業(yè)】作業(yè)本“煤的綜合利用 苯” 七、板書設計 一、煤的綜合利用 1.煤的氣化 2.煤的液化 3.煤的干餾 二、苯 1.苯的物理性質：無色液體，有特殊氣味，有毒，易揮發(fā)，不溶于水，密度小于水。 2.苯的分子結構 分子式 結構式 結構簡式 C6H6 3.苯的化學性質 濃H2SO4 ⑴取代反應：C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O 50～60℃ 催化劑 ⑵加成反應：C6H6 +3H2 → C6H12 △ 點燃 ⑶氧化反應：a.燃燒：2C6H6 + 15O2 → 12CO2 + 6H2O b.苯不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化 苯的化學性質：易取代、能加成、難氧化 4.苯的用途 課題：專題3 有機化合物的獲得與應用 第一單元 化石燃料與有機化合物 石油煉制乙烯 一、教學目標： (一)知識與技能 （1）了解乙烯、乙炔的主要性質 （2）了解加成反應 (二)過程與方法 （1）運用球棍模型的搭配方式學習乙烯分子的結構。 （2）運用實驗探究法學習乙烯的性質。 (三)情感、態(tài)度與價值觀 引導學生關注人類面臨的與化學相關的社會問題，如能源短缺、環(huán)境保護等，培養(yǎng)學生的社會責任感和參與意識。 二、教學難、重點： 重點:乙烯、乙炔的主要性質 難點:乙烯、乙炔的加成反應原理。 三、教學工具： 模型：乙烯的球棍模型、乙炔的球棍模型 儀器：試管、滴管 藥品：乙烯氣體、高錳酸鉀酸性溶液、溴的四氯化碳溶液 四、教學方法：實驗探究、練習提高 五、課時安排： 一課時 六、教學過程： 新課導入：加油站大家都看到過嗎？加油站的全名叫什么？ 學生：中國石化 教師：有哪些油可以加？ 學生：柴油、煤油、汽油、潤滑油等。 教師：而且僅僅是汽油也分為93號汽油、90號汽油等。那么石油又稱原油，是如何得到這些油類產品的呢？ 首先，我們要了解原油，那么原油有沒有固定沸點呢？ 學生：沒有，因為是混合物。 教師：石油原油是一種有氣味的黑褐色黏稠狀液體，它不是一種單純的物質，而是由好幾百種碳氫化合物所組成的混合物，成分非常復雜，各地所產也不相同，但主要成分都為烷烴、環(huán)烷烴和芳得烴以及少量的含氧硫氮的化合物。 板書：一、石油煉制（結合下面講解進行填寫） 煉制方法 原理 產品及用途 1、石油的分餾 利用加熱和冷凝，分成不同沸點范圍的產物。 石油氣、汽油、煤油、柴油、石蠟油、潤滑油、重油 2、裂化（催化裂化） 一定條件下加熱，相對分子質量大沸點高的烴轉變成相對分子質量小的沸點低的烴 輕質液體燃料（裂化汽油） 3、裂解 以石油分餾產品為原料，采用更高的溫度使其中的長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等小分子 乙烯（有機化工原料） 教師：石油加工過程比較復雜，我們先看在實驗室蒸餾石油的實驗。觀察實驗并思考： 1、 該實驗用到哪些儀器？ 2、 注意溫度計水銀球的位置，思考實驗中使用溫度計的目的是什么？ 3、 冷凝管內冷凝水流向是怎么樣的？這樣做有什么好處？ 4、 碎瓷片的目的是什么？ 5、 石油的分餾是什么變化？ 6、 分餾原理在實際中有什么應用？ 學生：1、酒精燈、鐵架臺、石棉網、蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、牛角管、錐形瓶 2、略低于蒸餾燒瓶支管口處，以測定蒸出氣體的溫度 1、 水流方向與蒸氣的流向相反，目的是充分冷卻氣體。 2、 防止暴沸 3、 物理變化 4、 用于沸點高低不同的液體混合物的分離。 過渡：結合書P58圖3-4石油分餾產品的示意圖講解。而在實際的工業(yè)操作中，除分餾外還有其他加工方法。填寫表格。 教師：在石油的煉解過程中能得到一種特殊的氣體，這種氣體特殊在哪里呢？ 1864年，美國人發(fā)現(xiàn)一件奇怪的事情，煤氣燈泄漏出的氣體可使附近的樹木提前落葉。 　　1892年，在亞速爾群島，有個木匠在溫室中工作時，無意中將美人蕉的碎屑當作垃圾燒了起來，結果美人蕉屑燃燒的煙霧彌漫開來后，溫室中的菠蘿一齊開了花。 1908年，美國有些康乃馨的培育者將這種名貴的花卉移植到裝有石油照明燈的芝加哥溫室中，結果花一直未開。 這就是工業(yè)上一種非常重要的化工原料——乙烯。它可以看成是乙烷分子中減少兩個氫原子所形成的。展示乙烯的球棍模型和比例模型，觀察乙烯分子結構的特征，寫出乙烯分子的電子式、結構式和結構簡式。 板書：二、乙烯 （一）、乙烯的結構 H H .. .. 1、 分子式C2H4 2、電子式 H:C::C:H 3、結構式 4、結構簡式 CH2=CH2 5、兩個碳四個氫都在同一個平面上，鍵角為120? （二）、物理性質：無色、稍有氣味、難溶于水、比空氣略輕的氣體． 教師：乙烯有什么樣的化學性質呢？與烷烴比較，雙鍵比單鍵穩(wěn)定，但雙鍵中有一個鍵比較“脆弱”，易斷裂。乙烯的性質與乙烷性質相比較，更加活潑。 活動與探究：觀察并記錄下列實驗現(xiàn)象，實驗事實說明乙烯有什么性質？ 實驗1、把乙烯氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中 現(xiàn)象：酸性高錳酸鉀溶液褪色 結論：乙烯能被酸性高錳酸鉀溶液氧化 實驗2、把乙烯氣體通入溴的四氯化碳溶液中。 現(xiàn)象：溴的四氯化碳溶液褪色。結論：乙烯能和溴反應 教師：講解乙烯與溴反應的原理。乙烯中的雙鍵中有一個鍵斷裂分別與溴的兩個原子連接。能否寫出乙烯與氫氣、氯化氫、水發(fā)生類似反應的方程式？判斷什么的鍵能發(fā)生這樣的反應？ 板書：（三）、化學性質 　　 教師：上節(jié)課我們講到甲烷可以燃燒，那么乙烯能否燃燒呢？ 學生：可以 補充實驗驗證：乙烯燃燒 現(xiàn)象：發(fā)出明亮的火焰，并伴有黑煙。 結論：黑煙是由于乙烯中含碳量過高導致不完全燃燒而生成的小顆粒碳粒。該反應屬于氧化反應。 （四）、乙烯的用途：石油化工的基礎原料。 （五）、乙炔的結構和性質 教師：含有兩個碳原子的烴除了乙烷和乙烯外，還有一種物質是乙炔，請同學們觀察乙炔的結構特點，預測它具有怎樣的化學性質？ 展示乙炔的球棍模型 學生：加成反應，氧化反應，加聚反應。 課堂小結： 飽和烴—飽和鏈烴—烷烴：甲烷 烴 乙烯 不飽和烴 乙炔 課堂練習： 1、下列物質不能使溴水退色的是（ ） （A） 乙烯 （B） 二氧化硫 （C） 丁烯 （D） 丙烷 2、下列各反應中屬于加成反應的是（ ） A．CH4+2O2?CO2+2H2O B.CH2═CH2+H－OH→CH3—CH2OH 乙醇（酒精） C. CH4+Cl2?CH3Cl+HCl D.HCl+AgNO3=AgCl?+HNO3 3、下列物質反應可以制取較為純凈的溴乙烷（C2H5Br）的是（ ） A、乙烷通入溴水中 B、乙烯通入溴水中 C、乙烯與HBr一定條件反應 D、乙烷與溴蒸氣光照下反應 七、板書設計 石油煉制 乙烯 一、石油煉制（結合下面講解進行填寫） 煉制方法 原理 產品及用途 1、石油的分餾 利用加熱和冷凝，分成不同沸點范圍的產物。 石油氣、汽油、煤油、柴油、石蠟油、潤滑油、重油 2、裂化（催化裂化） 一定條件下加熱，相對分子質量大沸點高的烴轉變成相對分子質量小的沸點低的烴 輕質液體燃料（裂化汽油） 3、裂解 以石油分餾產品為原料，采用更高的溫度使其中的長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等小分子 乙烯（有機化工原料） 二、乙烯 （一）、乙烯的結構 H H .. .. 2、 分子式C2H4 2、電子式 H:C::C:H 3、結構式 4、結構簡式 CH2=CH2 5、兩個碳四個氫都在同一個平面上，鍵角為120? （二）、物理性質：無色、稍有氣味、難溶于水、比空氣略輕的氣體． （三）、化學性質 （四）、乙烯的用途：石油化工的基礎原料。 三、乙炔的結構和性質