高中化學人教版 (2019)必修 第二冊第二節(jié) 乙烯與有機高分子材料精品教案

這是一份高中化學人教版 (2019)必修 第二冊第二節(jié) 乙烯與有機高分子材料精品教案，共9頁。教案主要包含了學習目標，核心素養(yǎng)，思考與交流，實驗探究，實驗7-2，實驗7-3，信息搜索，歸納總結(jié)等內(nèi)容，歡迎下載使用。
第二節(jié) 乙烯與有機高分子材料


第1課時 乙烯








乙烯是石油化學工業(yè)重要的基本原料，通過有機化學反應可以由乙烯得到多種烴的衍生物及高分子材料;同時，乙烯也是較簡單的含有官能團的有機物。通過對乙烯的學習，學生可以更深人地了解有機物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途及相互轉(zhuǎn)化規(guī)律，并將初步接觸決定有機物分類與化學性質(zhì)的特征基團(官能團)?；诖?，本節(jié)教材在編排上依次從物理性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)、化學性質(zhì)和用途這幾個方面介紹乙烯，給出在中學階段認識有機物的一般流程，建立認知模型，使學生進一步認識有機物的結(jié)構(gòu)特點，體會物質(zhì)結(jié)構(gòu)對性質(zhì)和用途的決定作用。


本節(jié)教材在介紹乙烯的物理性質(zhì)后，給出乙烯的分子式、結(jié)構(gòu)式和分子結(jié)構(gòu)模型，讓學生直觀地了解乙烯與烷烴在結(jié)構(gòu)上的差異，引出下文對二者化學性質(zhì)差異的討論。乙烯的化學性質(zhì)圍繞碳碳雙鍵展開。氧化反應先講學生熟悉的燃燒氧化(有機物的共性)，再講被高錳酸鉀等氧化劑氧化(含雙鍵等不飽和基團的有機物的特性)。由于后者的反應產(chǎn)物較為復雜，教材只介紹反應現(xiàn)象，不涉及產(chǎn)物和化學方程式。


介紹加成反應時，教材選擇乙烯與溴反應的實驗，使用四氯化碳作為溶劑，明確了反應產(chǎn)物，避免在教材和教學中解釋使用溴水時的副產(chǎn)物。教材通過實驗和化學方程式中結(jié)構(gòu)式的變化引入加成反應的概念，同時指出乙烯還可與其他試劑發(fā)生加成反應，生成一系列產(chǎn)物， 借此體現(xiàn)有機物轉(zhuǎn)化的思想。


初中化學曾簡單介紹過小分子相互連接形成高分子的聚合反應，因此教材在這里側(cè)重通過化學方程式、結(jié)構(gòu)式和分子結(jié)構(gòu)模型具體展示化學鍵與有機物的分子結(jié)構(gòu)在聚合反應前后的變化，使學生初步認識加成反應與聚合反應的關(guān)系，了解聚合物的分子結(jié)構(gòu)，深化對結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)這一化學基本觀念的理解。同時，教材還以聚乙烯為例介紹了鏈節(jié)、單體、聚合度等高分子基本概念，以利于接下來學習合成高分子與生物高分子。


在學習了甲烷和乙烯這兩種飽和烴和不飽和烴的代表性物質(zhì)之后，學生對烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)已經(jīng)有了初步的認識。在此基礎(chǔ)上，教材給出烴、飽和烴、不飽和烴等概念，并結(jié)合樹狀圖和代表物的結(jié)構(gòu)式介紹烴的分類:一種是根據(jù)分子中的特征性基團分類，另一種是根據(jù)碳骨架類型分類。由此體現(xiàn)辨識有機物的兩個基本視角(碳骨架與官能團)和物質(zhì)分類的學科思想，提升學生的認識水平。


課程標準對乙炔和苯的要求較低，只要求學生知道其基本結(jié)構(gòu)特征，不涉及性質(zhì)。因此教材只簡單描述二者分子中碳原子的成鍵特點，并通過欄目讓學生用模型探究乙炔的分子結(jié)構(gòu)。“科學史話”中有關(guān)芳香族化合物和苯的拓展性內(nèi)容，供學有余力的學生自行閱讀，不作教學要求。





【學習目標】


1、會寫乙烯的分子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、電子式。


2、知道乙烯能夠發(fā)生氧化反應、加成反應、聚合反應。


3、理解加成反應的概念。


【核心素養(yǎng)】


1、微觀探析：認識乙烯的組成、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、證據(jù)推理：通過分析、推理認識乙烯發(fā)生加成反應時的斷鍵和成鍵情況。





重點：從宏觀和微觀兩個方面研究乙烯的結(jié)構(gòu)如何決定其性質(zhì)；


難點：乙烯加成反應、加聚反應的基本規(guī)律。





球棍模型，乙烯，高錳酸鉀，溴的四氯化碳。





【引入】


為了促進香蕉成熟，可在密封袋子中放一些成熟的蘋果





乙烯是石油化學工業(yè)重要的基本原料，通過一系列化學反應，可以從乙烯得到有機高分子材料、藥物等成千上萬種有用的物質(zhì)。乙烯的用途廣泛，其產(chǎn)量可以用來衡量一個國家石油化學工業(yè)的發(fā)展水平。





【講解】


一、乙烯的物理性質(zhì)


乙烯是一種無色，稍有氣味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水。





【過渡】學生根據(jù)乙烯的結(jié)構(gòu)搭建球棍模型。


【講解】


二、乙烯的結(jié)構(gòu)


分子式 C2H4 電子式





結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡式 CH2 = CH2





6個原子共平面，鍵角120°，平面型分子，分子中有碳碳雙鍵，碳原子的價鍵沒有全部被氫原子“飽和”。


【思考與交流】








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氫鍵的烷烴有較大差異，因此在性質(zhì)上也有很多不同。碳碳雙鍵使乙烯表現(xiàn)出較活潑的化學性質(zhì)。


【實驗探究】


【實驗7-2】


（1）點燃純凈的乙烯，觀察燃燒時的現(xiàn)象。


（2）將乙烯通入盛有酸性高錳酸甲溶液的試管中，觀察現(xiàn)象。





【講解】


三、乙烯的化學性質(zhì)


(1)、氧化反應


① 燃燒





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


應用：鑒別乙烯（與烷烴比）


【思考】能不能用于除去烷烴中的乙烯？


【實驗探究】


【實驗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。





(2)、加成反應





碳碳雙鍵中有一個鍵易斷 1,2-二溴乙烷


【講解】


有機物分子中的不飽和鍵（雙鍵 或 三鍵）兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結(jié)合成新化合物的反應叫加成反應。


加成反應機理








【過渡】乙烯不僅可以與溴發(fā)生加成反應，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。











(3)、聚合反應


在適當?shù)臏囟取簭姾痛呋瘎┐嬖诘臈l件下，乙烯分子中碳碳雙鍵中的一個鍵斷裂，分子間通過碳原子相互結(jié)合形成很長的碳鏈，生成相對分子質(zhì)量很大的聚合物聚乙烯。








像這樣，由相對分子質(zhì)量小的化合物分子互相結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的聚合物的反應叫做聚合反應。聚合反應在有機高分子材料的生產(chǎn)中有著廣泛的應用。乙烯的聚合反應同時也是加成反應，這樣的反應又被稱為加成聚合反應，簡稱加聚反應。





【信息搜索】


除了被用作化工原料，乙烯還是一種植物生長調(diào)節(jié)劑，可用于催熟果實。在兩個透明的塑料袋中各放一個未成熟的水果，向其中的一個袋子里再放一個成熟的水果，將袋口密封，觀察并比較水果的變化。請查閱資料，與同學交流，解釋以上現(xiàn)象。


【歸納總結(jié)】


乙烷與乙烯的分子結(jié)構(gòu)和化學性質(zhì)對比


【課堂練習】


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. 下列說法錯誤的是（ ）


A.無論是乙烯與Br2的加成反應，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.乙烯的化學性質(zhì)比乙烷的化學性質(zhì)活潑


3.長途運輸水果時，常常將浸泡有高錳酸鉀溶液的硅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圍的細菌，防止水果霉變


B.利用高錳酸鉀溶液吸收水果周圍的氧氣，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碳碳雙鍵的事實是（ ）


A.乙烯分子中碳、氫原子的個數(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，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物很多，其性質(zhì)和乙烯相似，寫出下列要求的方程式。


(1)丙烯與溴水反應：_______________________________。


(2)丙烯在一定條件下加聚生成聚丙烯：_______________________________。





乙烯是最具有工業(yè)價值的石油化工基礎(chǔ)原料，也是最簡單的不飽和烴。對乙烯結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的學習，其重點是從化學鍵和官能團視角認識有機化合物的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的學科思想，幫助學生發(fā)展“宏觀辨識與微觀探析”的學科核心素養(yǎng)。同時，乙烯的機構(gòu)和性質(zhì)的學習模型也可以幫助學生認識不飽和烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點。





分


子


結(jié)


構(gòu)
分子式
C2H6
C2H4
結(jié)構(gòu)式
碳碳鍵類別
碳碳單鍵
碳碳雙鍵
分子內(nèi)原子


的相對位置
C、H不全在一個平面內(nèi)
6個原子都在同一平面內(nèi)
化


學


性


質(zhì)
燃燒
2C2H6＋7O2eq \(――→,\s\up7(點燃))4CO2＋6H2O
C2H4＋3O2eq \(――→,\s\up7(點燃))2CO2＋2H2O
特征反應
C2H6＋Cl2eq \(――→,\s\up7(光))C2H5Cl＋HCl
CH2==CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br
與酸性高錳


酸鉀溶液
不反應
因發(fā)生氧化反應而使其褪色