高一化學(xué)教案：專題第一單元第三課時乙烯

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第三課時乙烯整體設(shè)計三維目標1。知識與技能使學(xué)生知道乙烯的分子結(jié)構(gòu)，了解乙烯的工業(yè)制法和主要性質(zhì)。了解乙烯的可燃性、加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)及主要用途。通過比較乙烯和乙烷的結(jié)構(gòu)及相關(guān)實驗現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生觀察和類比的思維能力。2.過程與方法本課時主要采用實驗探究法和提問、啟發(fā)式教學(xué)。3。情感態(tài)度與價值觀通過對乙烯性質(zhì)和用途的介紹，引導(dǎo)學(xué)生了解乙烯的重要應(yīng)用.培養(yǎng)學(xué)生熱愛化學(xué)的情感。教學(xué)重點乙烯的化學(xué)性質(zhì)。教學(xué)難點乙烯的加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)。課前準備藥品:酸性高錳酸鉀溶液、溴的四氯化碳溶液、乙烯氣體、甲烷氣體。儀器：試管、貯氣瓶、導(dǎo)管、火柴。教具:乙烷、乙烯的球棍模型.教學(xué)過程知識回顧前面我們學(xué)習(xí)了石油的組成和煉制方法.石油的成分:（1）組成元素：主要為碳和氫;（2）組成物質(zhì)：各種烷烴和芳香烴。石油的分餾：通過給石油加熱，使低沸點的烴首先汽化，再經(jīng)過冷凝,使石油分成不同沸點范圍的蒸餾產(chǎn)物的方法.裂化目的:提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量.裂化原理：在一定條件下,將相對分子質(zhì)量較大、沸點較高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量較小、沸點較低的烴的過程。裂解目的：獲得更多乙烯、丙烯等基本有機化工原料。裂解原理：比裂化更高的溫度，使長鏈烴斷裂成為乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈烴。導(dǎo)入新課工業(yè)上可以從石油產(chǎn)品中得到大量的乙烯，它的產(chǎn)量通常是用來衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的標志。乙烯有很多用途，例如，過去南方的水果在北方很難吃到。交通不便是其中的原因之一，主要是因為一些水果（如香蕉)成熟后難以長時間保存，乙烯應(yīng)用于水果的催熟解決了這一難題。現(xiàn)在，人們可以把接近成熟的香蕉摘下來,運送到各地，然后在香蕉上噴灑催熟劑乙烯利（學(xué)名：2氯乙基磷酸）。乙烯利能被作物吸收并在植物體內(nèi)分解釋放出乙烯。使植物呼吸旺盛、代謝速度加快，促進作物的成熟.這樣，硬而青的香蕉在噴灑了乙烯利后，一夜之間就會泛黃、變軟，散發(fā)出誘人的清香。今天,我們就來學(xué)習(xí)這神奇的乙烯。推進新課[思考］前面我們學(xué)習(xí)過乙烷，請大家觀察乙烷和乙烯的球棍模型，分析它們組成和結(jié)構(gòu)上的差別.［回答］1.在組成上，乙烷比乙烯多兩個氫原子，乙烷兩個碳原子間是碳碳單鍵，而乙烯的兩個碳原子間是碳碳雙鍵。2.在空間結(jié)構(gòu)上，乙烷是立體結(jié)構(gòu)，而乙烯是平面結(jié)構(gòu),它的兩個碳和四個氫原子在同一個平面上。[點評]1。如果在乙烷分子中每一個碳原子上去掉一個氫原子，為了使碳原子最外層均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，兩個碳原子之間就應(yīng)該形成兩對共用電子對，也就是乙烯分子里出現(xiàn)碳碳雙鍵。乙烯的“烯"也是意味著比乙烷分子中的氫原子少,即乙烯分子中4個氫原子的分布比乙烷分子中6個氫原子的分布要稀。2。乙烯分子中出現(xiàn)一個碳碳雙鍵后，在分子組成上比相應(yīng)的烷烴少2個氫原子，所以乙烯中的碳原子未被氫原子所“飽和"，乙烯是一種不飽和烴.3.乙烯分子為平面結(jié)構(gòu)，所有原子處于同一平面上，乙烯分子中的鍵角為120°。［板書］一、乙烯的分子結(jié)構(gòu):分子式C2H4結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式CH2CH2[思考]展示一瓶乙烯氣體，觀察乙烯有哪些物理性質(zhì)（可以讓學(xué)生聞乙烯氣味，但要注意方法）.［回答］乙烯是一種無色、稍有氣味的氣體。［板書］二、乙烯的性質(zhì)：1.物理性質(zhì):無色、稍有氣味的氣體,難溶于水，可用排水法收集。【設(shè)問】乙烯在組成、結(jié)構(gòu)上與乙烷有較大差異，乙烯有什么樣的化學(xué)性質(zhì)呢?［實驗1]分別做甲烷、乙烯的燃燒實驗,觀察它們?nèi)紵F(xiàn)象的異同點(點燃前應(yīng)先檢驗氣體純度）。［回答］1。甲烷和乙烯都可以燃燒，火焰明亮.2.(少部分學(xué)生提出）乙烯在燃燒時伴有黑煙，而甲烷則基本上沒有黑煙,其火焰為淡藍色。［總結(jié)]甲烷和乙烯都屬于烴類化合物，均可以燃燒，完全燃燒的產(chǎn)物均為CO2和H2O。而乙烯燃燒時，如果在火焰后方放一塊白色紙板，可以看到火焰上方有少量黑煙，這是因為乙烯中含碳量高于甲烷,燃燒時不充分的原因.［探究]某人坐在空調(diào)車內(nèi)跟在一輛卡車后面，觀察這輛卡車在啟動、剎車時排出黑煙，由此推斷這輛卡車使用的燃料可能是（)A。液化石油氣B.酒精C。汽油D.柴油[解析]此問題就是燃燒時含碳量的高低問題。啟動、剎車時不容易充分燃燒，含碳量越高的燃料，燃燒時生成的碳較多,就容易排出黑煙。在上面四個選項中，柴油的含碳量最高,所以答案應(yīng)該選D。［實驗2］氧氣是常見的氧化劑，酸性高錳酸鉀溶液也是一種強氧化劑?，F(xiàn)在取兩支試管,分別加入大約5mL酸性高錳酸鉀溶液，將CH4、C2H4分別通入兩支試管中,觀察并記錄實驗現(xiàn)象。[回答]CH4通入酸性高錳酸鉀溶液中，溶液顏色不褪;C2H4通入酸性高錳酸鉀溶液中，顏色褪去，說明甲烷不可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化，而乙烯可以.[總結(jié)］乙烯分子中存在碳碳雙鍵是一種不飽和烴，它的性質(zhì)要比甲烷等飽和烴要活潑.【提問】CH4和C2H4均為無色氣體，兩者如何鑒別？［結(jié)論］1。將兩種氣體分別點燃，有少量黑煙的原氣體是C2H4,沒有黑煙的原氣體是CH4。2。將兩種氣體分別通入酸性高錳酸鉀溶液中,能使溶液顏色褪去的氣體是C2H4，不褪色的氣體是CH4。[點評］從原理上講，兩種方法都可以，但從安全性、現(xiàn)象是否明顯等方面來看,我們一般采用第二種方法較為合適。［板書]2。化學(xué)性質(zhì)：①氧化反應(yīng):a。可燃性C2H4+3O22CO2+2H2Ob.可以被酸性高錳酸鉀所氧化（利用此反應(yīng)可以區(qū)別甲烷和乙烯）［實驗3]取一支試管加入約5mL溴的四氯化碳溶液，將乙烯氣體通入溶液中，觀察并記錄現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象為：溴的四氯化碳溶液顏色褪去，得到一無色的溶液，說明C2H4和溴發(fā)生了化學(xué)反應(yīng).[分析]乙烯C==C雙鍵中有一個鍵不穩(wěn)定，容易斷裂，在剛才的實驗中，有一個鍵斷裂，兩個碳原子分別和一個溴原子結(jié)合，生成無色的1，2二溴乙烷。［演示］有機物分子中雙鍵（或叁鍵）兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng),叫做加成反應(yīng).［板書]②加成反應(yīng)：1，2二溴乙烷[探究]乙烯不僅可以和溴發(fā)生加成反應(yīng),還可以和H2、氯氣、鹵化氫、H2O等發(fā)生加成反應(yīng)，請試著寫出有關(guān)方程式。[學(xué)生板演］CH2CH2+H2CH3—CH3CH2CH2+Cl2CH2CH2+HClCH2CH2+H2O[分析]在書寫C2H4和H2O的反應(yīng)中，不少學(xué)生不容易想到H2O由氫原子和羥基組成，在點評時應(yīng)注意提醒.并介紹工業(yè)上水化法制乙醇的原理就是該反應(yīng)方程式。【討論】1。甲烷、乙烷等烷烴能否發(fā)生加成反應(yīng)？為什么?2.制取一氯乙烷最好采用怎樣的方法？［回答]1。烷烴分子不可以發(fā)生加成反應(yīng)，因為它們沒有雙鍵。2。想法一：制取一氯乙烷可以用乙烯和HCl加成。想法二:制取一氯乙烷可以用乙烷和氯氣在光照下取代。想法三:制取一氯乙烷可以用乙烯和氯氣加成。［點評]從這些反應(yīng)中我們可以看出乙烯是一種重要的化工原料，可以制得很多的化工產(chǎn)品。在適宜的溫度、壓強和催化劑存在的條件下，乙烯的碳碳雙鍵中的一個鍵可以斷裂，分子間通過碳原子的結(jié)合能形成很長的碳鏈,生成聚乙烯.［板書]③聚合反應(yīng)nCH2CH2（聚乙烯）［分析］聚乙烯的分子很大，相對分子質(zhì)量可達幾萬到幾十萬.這種相對分子質(zhì)量很大的化合物屬于高分子化合物,簡稱高分子聚合物。這樣的聚合反應(yīng)同時也是加成反應(yīng)，所以這種聚合反應(yīng)又叫做加成聚合反應(yīng)，簡稱加聚反應(yīng)。【討論】含有兩個碳原子的烴除了乙烷、乙烯以外，還有乙炔。乙炔的分子式為C2H2，它的結(jié)構(gòu)式中含有一個碳碳叁鍵，結(jié)構(gòu)式。已知碳碳叁鍵中有兩個鍵不穩(wěn)定，可以斷裂，請思考乙炔的性質(zhì)和乙烯有什么相似之處？［回答］乙炔分子中有,和乙烯一樣也能發(fā)生加成反應(yīng)，但由于乙炔中有兩個鍵可以斷裂，所以在加成的量上比乙烯要多.［學(xué)生活動］1.寫出乙炔與溴的加成過程1，1,2,2四溴乙烷2。生成氯乙烯的反應(yīng)[分析]在催化劑條件下，乙炔跟氯化氫發(fā)生第一步的加成反應(yīng)，生成氯乙烯。再用氯乙烯聚合可得聚氯乙烯。[板書]④聚氯乙烯的制備CH+HClCH2====CH2—Cl（氯乙烯）nCH2====CH2—Cl（聚氯乙烯）【提問】乙炔是甲烷或是乙烯的同系物嗎?為什么？[回答]不是。因為它們分子組成不同，化學(xué)性質(zhì)也不同。［分析]引導(dǎo)學(xué)生從同系物的概念來分析，所謂同系物是指結(jié)構(gòu)相似,分子組成上相差一個或若干個“CH2”原子團的化合物。而甲烷、乙烯、乙炔結(jié)構(gòu)不同，分子組成上也不相差一個或若干個“CH2課堂小結(jié)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)乙烯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，乙烯不僅可以和溴發(fā)生加成反應(yīng),還可以和H2、氯氣、鹵化氫、H2O等發(fā)生加成反應(yīng)。乙烯的化學(xué)性質(zhì)和烷烴不同，主要是因為乙烯分子中有碳碳雙鍵，具有不飽和性.乙烯可以被酸性高錳酸鉀氧化,可以發(fā)生加成反應(yīng)，可以發(fā)生加聚反應(yīng)，烷烴則不具備這些性質(zhì)。而乙炔因為有碳碳叁鍵，所以也具有不飽和性，也可以發(fā)生加成反應(yīng)。布置作業(yè)1。下列物質(zhì)不能使溴水褪色的是（)A。乙烯B.二氧化硫C。乙炔D。丙烷2.下列各反應(yīng)中屬于加成反應(yīng)的是（）A。CH4+2O2CO2+2H2OB.CH2CH2+H2OCH3—CH2—OHC。CH4+Cl2光H3CCl+HClD.HCl+AgNO3====HNO3+AgCl3.下列各項中，不是乙烯主要用途的是（)A.制造塑料B.制造合成纖維C.作為燃料D.作為植物生長調(diào)節(jié)劑[參考答案]1.D2.B3。C板書設(shè)計乙烯一、乙烯的分子結(jié)構(gòu)：分子式：C2H4結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)簡式:CH2==CH2二、乙烯的性質(zhì)：1。物理性質(zhì)：無色、稍有氣味的氣體，難溶于水，可用排水法收集。2?；瘜W(xué)性質(zhì)：①氧化反應(yīng)：a.可燃性C2H4+3O22CO2+2H2Ob?？梢员凰嵝愿咤i酸鉀所氧化（利用此反應(yīng)可以區(qū)別甲烷和乙烯)②加成反應(yīng)：1，2二溴乙烷③聚合反應(yīng)：nCH2CH2（聚乙烯）④聚氯乙烯的制備CH+HClCH2==CH2—Cl（氯乙烯）nCH2CH2—Cl（聚氯乙烯）教學(xué)反思乙烯的分子結(jié)構(gòu)是掌握乙烯化學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)，在教學(xué)過程中以烷烴作為學(xué)習(xí)的起點，通過乙烷與乙烯的比較來學(xué)習(xí)乙烯的結(jié)構(gòu)，效果較好.學(xué)習(xí)乙烯的化學(xué)性質(zhì)，要與結(jié)構(gòu)結(jié)合，要注意引導(dǎo)并和甲烷的化學(xué)性質(zhì)進行比較，強調(diào)乙烯的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的關(guān)系.通過乙烯與乙炔性質(zhì)的探究性教學(xué)可以引導(dǎo)學(xué)生將知識學(xué)活，培養(yǎng)學(xué)生靈活運用已有知識解決簡單的化學(xué)問題的能力。備課資料1.乙烯工業(yè)簡況乙烯被稱為“石化工業(yè)之母”，它的生產(chǎn)能力往往被看做是一個國家經(jīng)濟實力的體現(xiàn)。美國、西歐、日本等發(fā)達國家和一些發(fā)展中國家和地區(qū)，在經(jīng)濟起飛階段，無不把石油化工工業(yè)作為支柱產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展.改革開放以來，特別是經(jīng)過“十五”期間的飛速發(fā)展，中國乙烯生產(chǎn)能力從1983年只有62萬噸，到2005年達到787.5萬噸，二十多年增長了11倍多，乙烯生產(chǎn)能力已躍居世界第二位(僅次于美國）,裝置規(guī)模也趨向大型化和規(guī)?；?實現(xiàn)了歷史性的跨越。從上世紀七十年代中期，中國第一套大型乙烯項目-—北京燕山三十萬噸乙烯工程建成投產(chǎn)，到八十年代,中國大慶、齊魯、揚子、上海、茂名等三十萬噸乙烯工程昂首闊步邁入社會主義建設(shè)行列；乃至九十年代以來，中國對老企業(yè)進行全面技術(shù)改造，乙烯生產(chǎn)能力出現(xiàn)大幅度提高;中國乙烯工業(yè)從無到有，走上大型化、規(guī)模化發(fā)展之路，并迅速縮短著與世界先進水平的距離.尤其引人注目的是,近年來，中國進一步與英國BP公司、德國BASF公司、美國ExxonMobil和沙特阿美公司等國際知名石油公司合資合作,建設(shè)了上海賽科、南京揚巴、福建煉化等一批具有當(dāng)代水平的大型乙烯項目，提高了中國乙烯工業(yè)的國際競爭力,也為中國石化的自主和合作技術(shù)走向世界創(chuàng)造了有利條件。據(jù)了解，目前中國石化已在長江三角洲、珠江三角洲和環(huán)渤海灣地區(qū)建成了一批大型煉油化工一體化企業(yè)，形成了上海、南京、茂名三個百萬噸級和燕山、齊魯兩個八十萬噸級的乙烯生產(chǎn)基地。同時，福建煉化、鎮(zhèn)海煉化、天津石化等一體化基地也在建設(shè)之中。已建成的基地不僅在規(guī)模上達到了國際水平，也在技術(shù)上站在了世界前沿。2.乙烯加成反應(yīng)的歷程加成反應(yīng)是烯烴的典型反應(yīng)。在反應(yīng)中π鍵斷開，雙鍵上的兩個碳原子和其他原子或基團結(jié)合，形成兩個較強的σ鍵，這類反應(yīng)稱為加成反應(yīng).(1)催化加氫常溫常壓下,烯烴很難同氫氣發(fā)生反應(yīng)，但是在催化劑（如鉑、鈀、鎳等）存在下，烯烴與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，生成相應(yīng)的烷烴。這是因為催化劑可以降低加氫反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)容易進行。R—CH==CH2+H2R—CH2CH3烯烴的催化加氫反應(yīng)是定量進行的，因此可以通過測量氫氣體積的辦法，來確定烯烴中雙鍵的數(shù)目。氫化