人教版 (2019)必修 第二冊(cè)乙烯與有機(jī)高分子材料第一課時(shí)教案

這是一份人教版 (2019)必修 第二冊(cè)乙烯與有機(jī)高分子材料第一課時(shí)教案，共8頁(yè)。教案主要包含了乙烯的物理性質(zhì)，乙烯的分子組成與結(jié)構(gòu)，乙烯的化學(xué)性質(zhì)等內(nèi)容，歡迎下載使用。
教學(xué)分析
教學(xué)目標(biāo)
評(píng)價(jià)目標(biāo)
通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí),使學(xué)生建立認(rèn)知模型,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),體會(huì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)性質(zhì)的決定作用。
重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):從宏觀和微觀兩個(gè)方面研究乙烯的結(jié)構(gòu)如何決定其性質(zhì)。
難點(diǎn):乙烯的加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)的基本規(guī)律。
教法、學(xué)法
實(shí)驗(yàn)探究與分析推理。
課時(shí)安排
1課時(shí)。
教學(xué)準(zhǔn)備
乙烯的分子結(jié)構(gòu)模型,乙烯、酸性高錳酸鉀溶液、溴的四氯化碳溶液等。
教學(xué)設(shè)計(jì)
續(xù) 表
評(píng)價(jià)反饋
1.甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到純凈的甲烷,可依次將其通過(guò)下列哪組試劑的洗氣瓶( )

A.澄清石灰水,濃硫酸
B.溴水,濃硫酸
C.酸性高錳酸鉀溶液,濃硫酸
D.濃硫酸,酸性高錳酸鉀溶液
2.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.無(wú)論是乙烯與Br2的加成反應(yīng),還是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都與分子內(nèi)含有的碳碳雙鍵有關(guān)
B.溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液都可以鑒別乙烯和甲烷
C.相同質(zhì)量的乙烯和甲烷完全燃燒后生成水的質(zhì)量相同
D.乙烯的化學(xué)性質(zhì)比乙烷的化學(xué)性質(zhì)活潑
3.長(zhǎng)途運(yùn)輸水果時(shí),常常將浸泡有高錳酸鉀溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中,其目的是( )
A.利用高錳酸鉀溶液殺死水果周?chē)募?xì)菌,防止水果霉變
B.利用高錳酸鉀溶液吸收水果周?chē)难鯕?防止水果腐爛
C.利用高錳酸鉀溶液吸收水果產(chǎn)生的乙烯,防止水果早熟
D.利用高錳酸鉀溶液的氧化性,催熟水果
4.能證明乙烯分子中含有一個(gè)碳碳雙鍵的事實(shí)是( )
A.乙烯分子中碳、氫原子的個(gè)數(shù)比為1∶2
B.乙烯完全燃燒生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量相等
C.乙烯易與溴水發(fā)生加成反應(yīng),且1 ml乙烯完全加成需消耗1 ml溴單質(zhì)
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
5.含有碳碳雙鍵的有機(jī)物很多,其性質(zhì)和乙烯相似,寫(xiě)出下列要求的化學(xué)方程式。
(1)丙烯與溴水反應(yīng): 。
(2)丙烯在一定條件下加聚生成聚丙烯: 。
答案:1.B 2.C 3.C 4.C
5.(1)CH2CH—CH3+Br2
(2)nCH2CH—CH3
課堂小結(jié)
乙烷與乙烯的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)對(duì)比:
布置作業(yè)鞏固練習(xí)教學(xué)反思
完成學(xué)案中核心素養(yǎng)專(zhuān)練。
教學(xué)反思
乙烯是最具有工業(yè)價(jià)值的石油化工基礎(chǔ)原料,也是最簡(jiǎn)單的不飽和烴。對(duì)乙烯結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的學(xué)習(xí),其重點(diǎn)是從化學(xué)鍵和官能團(tuán)視角認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的學(xué)科思想,幫助學(xué)生發(fā)展“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的學(xué)科核心素養(yǎng)。同時(shí),乙烯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的學(xué)習(xí)模型也可以幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)不飽和烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn)。
板書(shū)設(shè)計(jì)
第二節(jié) 乙烯與有機(jī)高分子材料
第1課時(shí) 乙烯
一、乙烯的物理性質(zhì)
乙烯是一種無(wú)色、稍有氣味的氣體,密度比空氣略小,難溶于水。
二、乙烯的分子組成與結(jié)構(gòu)
分子式:C2H4 電子式:
結(jié)構(gòu)式:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:CH2=CH2
球棍模型:空間填充模型:
三、乙烯的化學(xué)性質(zhì)
(1)氧化反應(yīng)
①燃燒:CH2CH2+3O22CO2+2H2O
②被(酸性KMnO4溶液)氧化
(2)加成反應(yīng)
有機(jī)物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新化合物的反應(yīng)叫做加成反應(yīng)。
(3)聚合反應(yīng)
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)量大的聚合物的反應(yīng)叫做聚合反應(yīng)。乙烯的聚合反應(yīng)同時(shí)也是加成反應(yīng),這樣的反應(yīng)又被稱(chēng)為加成聚合反應(yīng),簡(jiǎn)稱(chēng)加聚反應(yīng)。
備課資源
乙醇的生產(chǎn)是在釀酒的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。遠(yuǎn)在上古時(shí)代人們已將淀粉物質(zhì)發(fā)酵制酒。12世紀(jì)在蒸餾葡萄酒時(shí),第一次從酒中分離出酒精。20世紀(jì)30年代以前,發(fā)酵法是乙醇的唯一工業(yè)生產(chǎn)方法。1930年,美國(guó)聯(lián)合碳化物公司建立了第一個(gè)用石油熱裂化副產(chǎn)品乙烯為原料,經(jīng)硫酸吸收再水解制乙醇的工業(yè)裝置(簡(jiǎn)稱(chēng)乙烯間接水合法)。1947年,美國(guó)殼牌化學(xué)公司又實(shí)現(xiàn)了乙烯直接水合制乙醇的方法。由于該法比間接水合法有顯著優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已成為生產(chǎn)乙醇的主要方法。
直接水合法是在一定條件下,乙烯通過(guò)固體酸催化劑直接與水反應(yīng)生成乙醇:
CH2CH2+H2OCH3CH2OH
上述反應(yīng)是放熱、分子數(shù)減少的可逆反應(yīng)。理論上低溫、高壓有利于平衡向生成乙醇的方向移動(dòng),但實(shí)際上低溫、高壓受到反應(yīng)速率和水蒸氣飽和蒸氣壓的限制。工業(yè)上采用負(fù)載于硅藻土上的磷酸催化劑,反應(yīng)溫度為260~290 ℃,壓力約7 MPa,水和乙烯的物質(zhì)的量比為0.6左右,此條件下乙烯的單程轉(zhuǎn)化率僅為5%左右,乙醇的選擇性約為95%,大量乙烯在系統(tǒng)中循環(huán)。主要副產(chǎn)物是乙醚,此外尚有少量乙醛、丁烯、丁醇和乙烯聚合物等。乙醚與水反應(yīng)能生成乙醇,故將其返回反應(yīng)器,以提高乙醇的產(chǎn)率。
課標(biāo)要求
素養(yǎng)要求
1.會(huì)寫(xiě)乙烯的分子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、電子式。
2.知道乙烯能夠發(fā)生氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)、聚合反應(yīng)。
3.理解加成反應(yīng)的概念。
1.宏觀辨識(shí)與微觀探析:認(rèn)識(shí)乙烯的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化,形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。
2.模型認(rèn)知:通過(guò)分析、推理,認(rèn)識(shí)乙烯發(fā)生加成反應(yīng)時(shí)的斷鍵和成鍵情況。
主題
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課
【問(wèn)題情境】為了促進(jìn)香蕉成熟,可在密封袋子中放一些成熟的蘋(píng)果,這是為什么?
1.了解乙烯可以調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)。
2.查閱資料,乙烯還有哪些用途?
乙烯是石油化學(xué)工業(yè)重要的基本原料,通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng),可以從乙烯得到有機(jī)高分子材料、藥物等成千上萬(wàn)種有用的物質(zhì)。乙烯的用途廣泛,其產(chǎn)量可以用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展水平。
認(rèn)識(shí)乙烯的用途及其在石油化學(xué)工業(yè)的重要性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
一、乙烯的
物理性質(zhì)
【講授】
乙烯的物理性質(zhì):乙烯是一種無(wú)色、稍有氣味的氣體,密度比空氣的略小,難溶于水。
【問(wèn)題探究】
1.如何收集乙烯氣體?
2.乙烯和乙烷都難溶于水,它們?nèi)苡谟袡C(jī)溶劑嗎?
【解決問(wèn)題】
1.根據(jù)乙烯的密度與溶解性,推斷乙烯的收集方法為排水法。
2.它們易溶于有機(jī)溶劑。絕大多數(shù)有機(jī)物難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑。
從乙烯的物理性質(zhì)認(rèn)識(shí)有機(jī)物的溶解性。
二、乙烯的
分子組成
與結(jié)構(gòu)
【引導(dǎo)推理】
乙烯的分子式為C2H4,根據(jù)你對(duì)有機(jī)物的成鍵認(rèn)識(shí)推測(cè)它的結(jié)構(gòu)式。
【對(duì)比】列表比較乙烷和乙烯結(jié)構(gòu)有何不同?
【討論】C2H4的成鍵情況。
【總結(jié)】
乙烯的分子式:C2H4
乙烯的電子式:
乙烯的結(jié)構(gòu)式:
乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:CH2CH2
乙烯的球棍模型:
乙烯的空間填充模型:

認(rèn)識(shí)乙烯的組成、結(jié)構(gòu)。對(duì)比乙烷結(jié)構(gòu)的不同,初步認(rèn)識(shí)乙烯與乙烷性質(zhì)差異的根本原因是乙烯中含碳碳雙鍵。
主題
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
二、乙烯的
分子組成
與結(jié)構(gòu)
【總結(jié)】乙烷是飽和的,乙烯是不飽和的。乙烯分子中含有碳碳雙鍵,在組成和結(jié)構(gòu)上與只含碳碳單鍵和碳?xì)滏I的烷烴有較大差異,因此在性質(zhì)上也有很多不同。碳碳雙鍵使乙烯表現(xiàn)出較活潑的化學(xué)性質(zhì)。
【歸納】乙烯分子6個(gè)原子共平面,鍵角為120°,是平面形分子,分子中有碳碳雙鍵,碳原子的價(jià)鍵沒(méi)有全部被氫原子“飽和”。
【比較】
名稱(chēng)
乙烷
乙烯
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
CH3CH3
CH2CH2
碳碳鍵的類(lèi)別
鍵角
109°28'
120°
碳碳鍵鍵長(zhǎng)/
(×10-10m)
1.54
1.33
碳碳鍵鍵能/
(kJ·ml-1)
348
615
空間各原子的位置
2個(gè)C和6個(gè)H不在同一平面上
2個(gè)C和4個(gè)H在同一平面上
三、乙烯的
化學(xué)性質(zhì)
三、乙烯的
化學(xué)性質(zhì)
【實(shí)驗(yàn)探究】
【實(shí)驗(yàn)7-2】
(1)點(diǎn)燃純凈的乙烯,觀察燃燒時(shí)的現(xiàn)象。
(2)將乙烯通入盛有酸性高錳酸鉀溶液的試管中,觀察現(xiàn)象。
【問(wèn)題探究1】
1.乙烯燃燒的現(xiàn)象是什么?與乙烷燃燒有何不同?為什么?寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
2.乙烯通入酸性高錳酸鉀溶液,產(chǎn)生的現(xiàn)象是什么?發(fā)生了什么反應(yīng)?
3.如何鑒別乙烷和乙烯?
4.能否用酸性高錳酸鉀溶液除去乙烷中的乙烯?
【總結(jié)】乙烯的化學(xué)性質(zhì)
(1)氧化反應(yīng)
①燃燒
CH2CH2+3O22CO2+2H2O
現(xiàn)象:火焰明亮,并伴有黑煙。
②被(酸性KMnO4溶液)氧化
現(xiàn)象:溶液的紫色褪去。
【實(shí)驗(yàn)7-3】
將乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的試管中,觀察現(xiàn)象。
【問(wèn)題探究2】
1.乙烯通入溴的四氯化碳溶液有何現(xiàn)象?
2.根據(jù)給出的產(chǎn)物結(jié)構(gòu),你認(rèn)為斷鍵位置和成鍵位置在哪里?反應(yīng)的化學(xué)方程式是什么?
3.這個(gè)反應(yīng)是取代反應(yīng)嗎?與取代反應(yīng)有何不同?你認(rèn)為乙烷為什么不能發(fā)生該反應(yīng)?
【總結(jié)】
(2)加成反應(yīng)
有機(jī)物分子中的不飽和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)。
(3)聚合反應(yīng)
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)量大的聚合物的反應(yīng)叫做聚合反應(yīng)。
乙烯的聚合反應(yīng)同時(shí)也是加成反應(yīng),這樣的反應(yīng)又被稱(chēng)為加成聚合反應(yīng),簡(jiǎn)稱(chēng)加聚反應(yīng)。
【問(wèn)題探究3】如何除去乙烷中的乙烯?
【變式1】能否用溴的四氯化碳溶液除去乙烷中的乙烯?
【變式2】聚乙烯能否使溴的四氯化碳溶液褪色?

【推理回答】
1.火焰明亮,伴有黑煙。乙烯的含碳量比乙烷高,在空氣中燃燒不充分,有黑色的炭粒生成。
CH2CH2+3O22CO2+2H2O。
2.酸性高錳酸鉀溶液褪色,乙烯被氧化為二氧化碳。
3.能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的是乙烯。
4.不能,用酸性高錳酸鉀溶液會(huì)引入雜質(zhì)氣體二氧化碳。
【推理回答】
1.溴的四氯化碳溶液褪色。
2.碳碳雙鍵中的一個(gè)碳碳鍵斷裂,單質(zhì)溴中的溴溴單鍵斷裂,形成C—Br鍵。
。
3.不是取代反應(yīng),原子加入斷裂的碳碳鍵兩端。乙烷中沒(méi)有碳碳雙鍵,不能發(fā)生此反應(yīng)。
【練習(xí)】乙烯不僅可以與溴發(fā)生加成反應(yīng),在一定條件下,還可以與氯氣、氫氣、氯化氫和水等物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)。寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
CH2=CH2+H—HCH3CH3(乙烷)
CH2=CH2+H—ClCH3CH2Cl(氯乙烷)
CH2=CH2+H-OHCH3CH2OH(乙醇)
【理解】在適當(dāng)?shù)臏囟取簭?qiáng)和催化劑存在的條件下,乙烯分子中碳碳雙鍵中的一個(gè)鍵斷裂,分子間通過(guò)碳原子相互結(jié)合形成很長(zhǎng)的碳鏈,生成相對(duì)分子質(zhì)量很大的聚合物——聚乙烯。
CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+…催化劑
…—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—…
這個(gè)反應(yīng)還可以用下式表示:
聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)模型(局部)
【推理回答】先通入溴水,再通入濃硫酸中洗氣。
【變式1】不能,乙烷溶于四氯化碳。
【變式2】不能,聚乙烯中沒(méi)有碳碳雙鍵。
緊緊圍繞碳碳雙鍵認(rèn)識(shí)乙烯的化學(xué)性質(zhì),讓學(xué)生從宏觀和微觀兩個(gè)方面研究乙烯的結(jié)構(gòu)如何決定其性質(zhì),從而突出重點(diǎn)、攻破難點(diǎn)。
分子
結(jié)構(gòu)
分子式
C2H6
C2H4
結(jié)構(gòu)式
碳碳鍵類(lèi)別
碳碳單鍵
碳碳雙鍵
分子內(nèi)原子
的相對(duì)位置
C、H不全在一個(gè)平面內(nèi)
6個(gè)原子全在同一平面內(nèi)
化學(xué)
性質(zhì)
燃燒
2C2H6+7O24CO2+6H2O
C2H4+3O22CO2+2H2O
特征反應(yīng)
C2H6+Cl2C2H5Cl+HCl
CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br
與酸性高錳
酸鉀溶液
不反應(yīng)
因發(fā)生氧化反應(yīng)而使其褪色