高中化學(xué)人教版第三章有機(jī)化合物第二節(jié)來(lái)自石油和煤的兩種基本化工原料 乙烯教學(xué)設(shè)計(jì)

《乙烯》教學(xué)設(shè)計(jì)1、教材分析本節(jié)內(nèi)容是第二章脂肪烴的一部分，學(xué)生已經(jīng)了解或掌握了甲烷、烷烴的結(jié)構(gòu)和主要化學(xué)性質(zhì)，以及烷烴在物理性質(zhì)方面的遞變規(guī)律，并在一定程度上初步學(xué)習(xí)了某一類烴的方法，對(duì)有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系，即以物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)的觀點(diǎn)也有了初步的了解。2、學(xué)生分析學(xué)生已經(jīng)掌握了研究有機(jī)化合物的一般步驟和方法，并在必修1中初步了解了乙烯的主要性質(zhì)，所以本節(jié)課乙烯的化學(xué)性質(zhì)很易接受，但結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的思想要實(shí)施有一定的難度。3、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：了解乙烯的物理性質(zhì)和用途，掌握乙烯的化學(xué)性質(zhì)；通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析解決問(wèn)題的能力。過(guò)程與方法：通過(guò)情景引入---問(wèn)題分析—討論評(píng)價(jià)----實(shí)驗(yàn)探究---反饋練習(xí)---歸納反思來(lái)理解掌握乙烯的化學(xué)性質(zhì)，通過(guò)乙烯性質(zhì)的學(xué)習(xí)讓學(xué)生掌握對(duì)比學(xué)習(xí)的方法。情感態(tài)度價(jià)值觀：通過(guò)乙烯用途的學(xué)習(xí)讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)化學(xué)知識(shí)來(lái)源于生活服務(wù)于生活。通過(guò)對(duì)乙烯產(chǎn)量是衡量國(guó)家石油化工實(shí)力的標(biāo)志的了解，培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)主義思想。4、教學(xué)重點(diǎn)乙烯的化學(xué)性質(zhì)

5、教學(xué)難點(diǎn)加成反應(yīng)的實(shí)質(zhì)6、教學(xué)方法教師啟發(fā)式講授與演示實(shí)驗(yàn)、自主學(xué)習(xí)、合作探究相結(jié)合7、教學(xué)用具

投影儀、多媒體電腦、乙烯制備原理的教學(xué)課件、彩圖兩幅、塑料薄膜、球棍模型、乙烯分子的比例模型；鐵架臺(tái)、圓底燒瓶、溫度計(jì)、雙孔膠塞、導(dǎo)氣管、帶尖嘴的彎玻璃導(dǎo)管、石棉網(wǎng)、酒精燈、集氣瓶、水槽、試管若干；酒精、濃硫酸、酸性kmno4溶液、溴的四氯化碳溶液。8、教學(xué)過(guò)程：

●教學(xué)過(guò)程［掛圖展示］兩幅彩圖：圖1為剛剛摘取不久的香蕉，顏色偏青；圖2是將青香蕉與黃香蕉摻在一塊放置幾天后的結(jié)果，香蕉已全變黃。［師］我們?cè)谫I香蕉的時(shí)候是愿意買青香蕉還是黃香蕉？為什么？［生］當(dāng)然原意買黃香蕉，因?yàn)辄S香蕉成熟，好吃。［設(shè)問(wèn)］那么剛剛摘取不久的青香蕉何以與較熟的黃香蕉保存在一塊就都變黃了呢？［師］這就是我們今天要學(xué)習(xí)的乙烯的功勞。［板書］第三節(jié)

乙烯

烯烴［師］請(qǐng)大家寫出乙烷分子的分子式，結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。［生］按要求書寫，并由一名學(xué)生上前板演：分子式

結(jié)構(gòu)式

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

［師］請(qǐng)大家根據(jù)乙烷分子的結(jié)構(gòu)式動(dòng)手制作乙烷分子的球棍模型。［學(xué)生活動(dòng)］以小組為單位制作乙烷分子的球棍模型。［設(shè)疑］如果通過(guò)反應(yīng)，把乙烷分子中的氫原子消去兩個(gè)，即分子式由C2H6變?yōu)镃2H4，叫做乙烯，那么在C2H4中兩個(gè)碳原子是怎么樣結(jié)合的？［生］復(fù)習(xí)回憶教材圖5—1及相關(guān)內(nèi)容，明確了每個(gè)碳原子不僅能與其他原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，而且碳原子之間能形成單鍵、雙鍵或叁鍵。［師］那么少了兩個(gè)氫原子之后，兩個(gè)碳原子之間的結(jié)合應(yīng)該發(fā)生什么變化？［生］要維持每個(gè)碳形成四個(gè)共價(jià)鍵，碳碳單鍵須變成碳碳雙鍵。(學(xué)生動(dòng)手制作，去掉原先乙烷分子中的兩個(gè)氫原子，在兩個(gè)碳原子小球之間加了一根彈簧小棍，從而得到C2H4分子的球棍模型)［問(wèn)］c2h6和c2h4的球棍模型的結(jié)構(gòu)有何不同？［生］主要有兩個(gè)方面：一是c2h4分子中碳原子沒(méi)有被氫原子完全飽和，二是c2h4分子中，碳碳之間以雙鍵結(jié)合，而c2h6中碳碳之間是單鍵。［師］像乙烯分子這樣分子里含有碳碳雙鍵(cc)或碳碳叁鍵(cc)，碳原子所結(jié)合的氫原子數(shù)少于同碳原子數(shù)的飽和鏈烴的氫原子數(shù)的烴稱為不飽和烴，乙烯就是典型的而又重要的不飽和烴之一。［板書］不飽和烴的概念［師］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)？［生］觀察后回答：六個(gè)原子處于同一個(gè)平面上。［模型展示］乙烯分子的比例模型［師］請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)乙烯分子的模型，寫出乙烯的結(jié)構(gòu)式和電子式。［生］結(jié)構(gòu)式

電子式板書］一、乙烯的結(jié)構(gòu)和組成［過(guò)渡］乙烯究竟有哪些重要的性質(zhì)，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］二、乙烯的實(shí)驗(yàn)室制法［問(wèn)］工業(yè)上所用的大量乙烯是如何制得的？［生］主要是從石油煉制廠和石油化工廠所生產(chǎn)的氣體中分離出來(lái)的。［問(wèn)］那么在實(shí)驗(yàn)室里又是如何得到少量的乙烯氣體呢？［生］加熱酒精和濃硫酸的混合物，使酒精分解而制得乙烯氣。［師］既然反應(yīng)時(shí)加的是酒精和濃硫酸兩種物質(zhì)，為何又說(shuō)成是酒精分解得到乙烯？這中間濃硫酸起了什么作用？［課件展示］在多媒體電腦中動(dòng)畫模擬演示酒精(ch3ch2oh)分子脫去h2o形成c2h4的過(guò)程。［生］領(lǐng)悟反應(yīng)原理，并體會(huì)到濃h2so4的作用是催化劑和脫水劑。［師］反應(yīng)之所以在170℃的溫度下進(jìn)行，是因?yàn)樵谠摐囟认赂狈磻?yīng)少，產(chǎn)物較純。［板書］1.制備原理［設(shè)疑］從上述乙烯制備的反應(yīng)原理分析，該反應(yīng)有什么特點(diǎn)？應(yīng)該用什么樣的裝置來(lái)制備？［生］該反應(yīng)屬于液體+液體氣體型反應(yīng)，兩種液體可以混合裝于圓底燒瓶中，加熱要用到酒精燈。

［問(wèn)］如何將濃h2so4與酒精混合？［生］將濃h2so4緩緩加入酒精中，邊加邊攪拌。［追問(wèn)］那么反應(yīng)所需的170℃又該如何控制？［生］用量程為200℃的溫度計(jì)。［師］說(shuō)明：溫度計(jì)的水銀球應(yīng)插入反應(yīng)物液面下，燒瓶底以上，測(cè)反應(yīng)物的溫度；加熱時(shí)用酒精燈迅速升溫到170℃，防止140℃時(shí)生成乙醚的副反應(yīng)發(fā)生，而使乙烯不純。［師］乙烯的制氣裝置和我們學(xué)過(guò)的哪種氣體的制氣裝置相似？［生］氯氣。只不過(guò)原來(lái)插分液漏斗的地方換成了溫度計(jì)。［師］應(yīng)該注意，由于是制氣體，所以在加藥品之前要先檢查裝置的氣密性。［板書］2.發(fā)生裝置［師］應(yīng)該采用什么方法收集乙烯呢？［生］c2h4分子是非極性分子，在水中溶解度肯定不大，可以采用排水法收集。［問(wèn)］能否用排空氣法收集呢？為什么？［生］不能。因?yàn)閏2h4的相對(duì)分子質(zhì)量為28，和空氣的29非常接近，兩者比重相差很小，因此不能用排空氣法收集。［板書］3.收集方法：排水法［師］由于反應(yīng)溫度較高，被加熱的又是兩種液體，所以加熱時(shí)容易產(chǎn)生暴沸而造成危險(xiǎn)，可以在反應(yīng)混合液中加一些碎瓷片加以防止；混合液的組成為濃硫酸與無(wú)水酒精，其體積比為3∶1。［演示實(shí)驗(yàn)5—3］按照教材圖5—10，由兩學(xué)生代表組裝儀器，檢查裝置的氣密性，將濃硫酸與酒精的混合液加入到圓底燒瓶中，再放入一些碎瓷片。點(diǎn)燃酒精燈，使溫度迅速升至170℃左右，先排一會(huì)兒空氣，之后用排水法收集生成的乙烯。收集滿之后先將導(dǎo)氣管從水槽里取出，再熄酒精燈，停止加熱。［生］觀察、理解、體會(huì)乙烯制備的相關(guān)問(wèn)題。［過(guò)渡］請(qǐng)大家根據(jù)制備出的乙烯，總結(jié)乙烯有哪些物理性質(zhì)。［生］(觀察、思考后回答)通常狀況下，乙烯是一種無(wú)色的難溶于水的、比空氣略輕的氣體。［師］乙烯有沒(méi)有氣味呢？［學(xué)生活動(dòng)］將集氣瓶中的乙烯在同學(xué)中傳遞，并由幾個(gè)學(xué)生嗅聞乙烯的氣味。結(jié)論是：乙烯稍有氣味。［板書］三、乙烯的性質(zhì)1.物理性質(zhì)［師］乙烯是一種典型的不飽和烴，那么在化學(xué)性質(zhì)上與飽和烷烴有什么差別呢？下面我們來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。［演示實(shí)驗(yàn)5—4］(由兩名學(xué)生操作)將原先的裝置中用于收集乙烯的導(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)溫度迅速升至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。［生］觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：乙烯氣體燃燒時(shí)火焰明亮，并伴有黑煙。［演示實(shí)驗(yàn)5—5］(由另外兩名學(xué)生操作)熄滅燃燒的乙烯氣，冷卻，將乙烯通入盛有酸性kmno4溶液的試管中。［生］觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：酸性kmno4溶液的紫色很快褪去。［演示實(shí)驗(yàn)5—6］(再換兩名學(xué)生操作)撤出插在酸性kmno4溶液中的導(dǎo)管，將乙烯氣通入盛有溴的四氯化碳溶液的試管中。［生］觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：溴的四氯化碳溶液的紅棕色很快褪去。(撤出導(dǎo)管，熄滅酒精燈，停止反應(yīng)，演示實(shí)驗(yàn)結(jié)束)［師］通過(guò)剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以得到什么啟發(fā)？［學(xué)生活動(dòng)］分組討論演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，并得出一些結(jié)論：乙烯易在空氣中燃燒，但燃燒不充分；易被氧化劑kmno4氧化，比烷烴化學(xué)性質(zhì)活潑；與溴的四氯化碳溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成了無(wú)色物質(zhì)。［師］乙烯的燃燒以及與酸性kmno4的反應(yīng)，都屬于氧化反應(yīng)，燃燒產(chǎn)物為co2和h2o，燃燒時(shí)，伴有黑煙是由于碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)大，燃燒不充分而致。［板書］2.化學(xué)性質(zhì)(1)氧化反應(yīng)a.燃燒

ch2

ch2+3o22co2+2h2ob.使酸性kmno4溶液褪色［師］乙烯與溴反應(yīng)時(shí)，乙烯分子的雙鍵中有一個(gè)鍵被打開，兩個(gè)溴原子分別加在兩個(gè)價(jià)鍵不飽和的碳原子上，生成了無(wú)色的物質(zhì)：1，2—二溴乙烷。［投影顯示］乙烯與溴的反應(yīng)過(guò)程［生］體會(huì)理解乙烯與溴的反應(yīng)中兩個(gè)溴原子加在雙鍵所在的兩個(gè)碳原子上的實(shí)質(zhì)。［師］類似這種有機(jī)物分子中雙鍵(或叁鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團(tuán)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)

［問(wèn)］乙烯只能與溴發(fā)生加成反應(yīng)嗎？［生］不是。除了溴之外還可以與水、氫氣、鹵化氫、cl2等在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)，如工業(yè)制酒精的原理就是利用乙烯與h2o的加成反應(yīng)而生成乙醇。［設(shè)疑］制備ch3ch2cl時(shí)，選用乙烯和hcl作反應(yīng)物好，還是選用乙烷與cl2作反應(yīng)物好？［生］用乙烯和hcl作反應(yīng)物好，因?yàn)槎甙l(fā)生加成反應(yīng)后無(wú)副產(chǎn)物，而乙烷與cl2發(fā)生取代反應(yīng)后產(chǎn)物有多種，副產(chǎn)物太多。［投影練習(xí)］1.下列各反應(yīng)中屬于加成反應(yīng)的是

［思路分析］本題難點(diǎn)是對(duì)c項(xiàng)的判斷，分子里有一個(gè)不飽和碳原子，另一個(gè)不飽和原子不是碳原子而是氧原子，這些不飽和原子組成的原子團(tuán)為

，反應(yīng)是

h—h分子里的氫原子跟

里的不飽和原子直接結(jié)合的反應(yīng)，由此可知，反應(yīng)符合加成反應(yīng)的概念，是加成反應(yīng)。答案：ac［實(shí)物展示］塑料薄膜［師］大家是否知道，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的塑料薄膜就是利用乙烯來(lái)制造的。［生］表示很強(qiáng)的好奇心。［師］通過(guò)剛才的加成反應(yīng)知道c2h4分子中的雙鍵不穩(wěn)定，在適宜的溫度、壓強(qiáng)和有催化劑存在的條件下，乙烯的碳碳雙鍵中的一個(gè)鍵會(huì)斷裂，分子里的碳原子能互相結(jié)合成很長(zhǎng)的鏈，就生成了聚乙烯。［投影顯示］聚乙烯的形成過(guò)程［設(shè)疑］什么叫高分子化合物？什么叫聚合反應(yīng)？［生］(自學(xué)、歸納后回答)聚乙烯的分子很大，相對(duì)分子質(zhì)量可達(dá)到幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)。相對(duì)分子質(zhì)量很大的化合物屬于高分子化合物，簡(jiǎn)稱高分子或高聚物。那么由類似乙烯這樣的相對(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)量大的高分子的反應(yīng)叫做聚合反應(yīng)。［師］大家在理解乙烯的聚合反應(yīng)時(shí)應(yīng)注意把握聚合反應(yīng)的兩個(gè)特點(diǎn)：其一是由分子量小的化合物互相結(jié)合成分子量很大的化合物；其二是反應(yīng)屬于不飽和有機(jī)物的加成反應(yīng)。像這種既聚合又加成的反應(yīng)又叫加聚反應(yīng)。乙烯生成聚乙烯的反應(yīng)就屬于加聚反應(yīng)。［板書］(3)聚合反應(yīng)

n

ch2ch2［生］體會(huì)乙烯聚合反應(yīng)的特點(diǎn)，并通過(guò)自學(xué)了解和熟悉聚乙烯塑料的優(yōu)點(diǎn)和在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要用途。［師］本節(jié)課一開始大家看到的兩幅彩圖的內(nèi)容實(shí)際就是乙烯的一個(gè)重要用途：作為一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可以催熟果實(shí)。那么除此之外乙烯還有哪些重要用途呢？［生］乙烯是石油化學(xué)工業(yè)最重要的基礎(chǔ)原料，可用于制造塑料、合成纖維、有機(jī)溶劑等，乙烯的生產(chǎn)發(fā)展帶動(dòng)其他石油化工基礎(chǔ)原料和產(chǎn)品的發(fā)展。所以一個(gè)國(guó)家乙烯工業(yè)的發(fā)展水平，已成為衡量這個(gè)國(guó)家石油化學(xué)工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。［師］乙烯盡管很重要，聚乙烯的性質(zhì)固然優(yōu)越，但不要忘記現(xiàn)在我們賴以生存的環(huán)境中塑料成災(zāi)，到處可見(jiàn)白色垃圾。為了我們的家園，為了我們自己，請(qǐng)大家從一點(diǎn)一滴做起，從自身做起，為我們環(huán)境多做一份貢獻(xiàn)。［板書］四、乙烯的用途［過(guò)渡］乙烯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是分子中含有一個(gè)碳碳雙鍵，我們把分子里含有碳碳雙鍵的一類鏈烴叫做烯烴。乙烯是最簡(jiǎn)單的烯烴。［板書］五、烯烴1.烯烴的概念［設(shè)疑］烯烴是不是也像飽和烷烴一樣有一個(gè)組成通式？其組成通式是什么？［生］有。在烴分子中，當(dāng)碳原子數(shù)一定時(shí)，每增加一個(gè)碳碳鍵必減少兩個(gè)氫原子，將烷烴和烯烴的分子組成比較可得，烯烴的通式應(yīng)為cnh2n。［師］實(shí)際我們所說(shuō)的烯烴都是指分子中只含一個(gè)碳碳雙鍵的不飽和烴，所以也叫單烯烴。烯烴的通式為cnh2n，但通式為cnh2n的烴不一定是烯烴，如其分子式為

c4h8，符合cnh2n，但不是烯烴。不難發(fā)現(xiàn)在烯烴中碳?xì)湓觽€(gè)數(shù)比為1∶2，則碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為一定值，是%。［板書］2.烯烴的通式：cnh2n［問(wèn)］烯烴在物理性質(zhì)上有何變化規(guī)律？［投影顯示表5—3］幾種烯烴的物理性質(zhì)

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－*丙烯ch3chch2氣－－1—丁烯**ch3ch2chch2氣－－1—戊烯ch3(ch2)2chch2液－138301—己烯ch3(ch2)3chch2液－1—庚烯ch3(ch2)4chch2液－119*乙烯的相對(duì)密度是－102℃時(shí)的數(shù)據(jù)**丁烯前面的“1—”表示雙鍵位于第一個(gè)碳原子和第二個(gè)碳原子之間［生］(根據(jù)表5—3中的數(shù)據(jù)自學(xué)、歸納總結(jié)后回答)：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的烯烴常溫常壓下都是氣態(tài)，其他烯烴在常溫常壓下為液態(tài)或固態(tài)，烯烴的相對(duì)密度小于水的密度；不溶于水等。［追問(wèn)］化學(xué)性質(zhì)呢？［生］由于烯烴的分子結(jié)構(gòu)相似——分子里有一個(gè)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。［師］事實(shí)上，烯烴不僅可以使溴的四氯化碳溶液褪色，而且可以使溴水褪色，也正是因?yàn)橄N可以使酸性高錳酸鉀溶液、溴的四氯化碳溶液以及溴水褪色而烷烴不能，所以可以利用此來(lái)鑒別烯烴與烷烴。［板書］3.烯烴的性質(zhì)［投影練習(xí)］2.已知乙烯分子是平面結(jié)構(gòu)，因此1，2—二氯乙烯可以形成

(順式)和(反式)兩種不同的空間異構(gòu)體，下列各組物質(zhì)中，能形成類似上述兩種空間

異構(gòu)體的是，2—二氯丙烯

b.丙烯

—丁烯

—丁烯

［思路分析］a有

b中只有一種，而c有兩種，d只有一種。答案：ac［本節(jié)小結(jié)］本節(jié)課我們學(xué)習(xí)