苯之科学探究式教学法学案

1、苯学习材料【知识背景1】1825年6月16日，在英国皇家学会举行的一次学术会议上，法拉第宣读了他关于发现苯的论文，叙述了他是怎样从一种复杂的混合物中分离出这种碳氢化合物的，还介绍了这种化合物的性质和组成测定的方法和结果。法拉第用来分离苯的原料是一种油。在当时，伦敦城为了生产照明用的气体（也称煤气），通常是将鲸鱼或鳕鱼的油滴到已经加温的炉子里，以产生煤气，然后再将这种气体加压到十三个大气压，把它储存在容器中，供各方面使用。在压缩气体的过程中，同时得到了一种副产品油状液体。法拉第对这种油状液体发生了兴趣，几乎花了五年时间来研究它。为了从混合物中分离出他所想要得到的组份，法拉第设法弄到了数量相当可观

2、的油状液体，他细心地进行蒸馏，每隔10更换一次接受容器,把气体冷凝成各个组份。他觉得这样做还不够细致,于是再重复地精制这些馏份,最后法拉弟终于得到了具有重大意义的结果。他发现在80到87区间内蒸馏时，沸点比较恒定，在这个时候蒸出大量的液体时，温度没有多大变化。而在蒸馏其他组份时，温度很容易升高很多。【问题1】沸点恒定说明了什么?【知识背景2】法拉第这样描述这种碳氢化合物：l 略有香味，在一般的条件下，它是一种无色透明的液体。l 当把这种液体放在冰水中冷却到零度时，它就会结晶变成固体，在玻璃容器的器壁上长出 树枝状的结晶。l 如果从冰水中取出容器，让温度慢慢上升，这种固体在5.5时熔化。l 如果

3、把熔化后的液体暴露在空气中，最后它会完全挥发。值得注意的是，法拉第当时测得这种化合物的熔点为5.5，沸点82.2，在15.5时它的比重是0.85。与现在所测得的苯的熔点(5.5)，沸点(80.1)，10时比重为0.87865。【问题2】1. 请根据你对你科学实验的认识来分析二者在数值上比较接近，但它们之间又存在差异的原因。2. 归纳苯的物理性质。【知识背景3】l 法拉第将这种液体的蒸气通过热的氧化铜，把它分解成二氧化碳和水，例如在60时，0.776克蒸气分解产生的二氧化碳和水中含0.711704克碳和0.064444克氢。l 法拉第还用引爆这种化合物的蒸气与氧气的混和物的方法，测得它相对氧气的

4、蒸气密度是2.44(以氧气的密度等于1为标准)，但是由于法拉第当时此还认识得不够清楚，所以他也没有能进一步推测出苯的分子式。尽管如此，法拉第毕竟应该算是第一位分离出苯这种碳氢化合物的化学家，而且第一次研究了苯的性质，测定了苯的组成。发现苯的功劳应该归于法拉第。【问题3】1 请根据所给数据求出苯的实验式（也即最简式）原子量标准：法拉第时代C=6，H=1；现代 C=12，H=12 请试着写出苯与氧化铜反应的化学方程式3 请你帮助法拉第完成他没有完成的工作，计算出苯的化学式。4 请你指出法拉第没有测定出苯的化学式的原因。【知识背景4】l 苯是在1825年由英国科学家法拉第(Michael Farad

5、ay,1791- 1867)首先发现的。l 组成有机物的所有化学元素中，碳是占有特殊地位的。在有机化合物中碳是四价。l 对于那些含有若干个碳原子的物质来说，碳原子与碳原子之间也相互化合成链状结构【问题4】1 写出苯可能具有的所有结构的结构简式2 请你大胆设计实验方案，检验你所写出的结构是否正确【知识背景4】l 在一支试管中加入铁丝球，把苯和溴以41（体积比）混和，导管通入盛有AgNO3溶液的试管里，开启分液漏斗活塞，逐滴加入苯和溴的混合液，盛有硝酸银的试管中出现浅黄色沉淀。l 有一种剧毒物质六六六（C6H6Cl6）,是由苯和氯气在一定条件下合成的。l 改变条件，苯和氯气可生成C6H4Cl2 ,并且该物质共有三种同分异构体。【问题5】1. 结合以上材料，继续分析、猜想苯可能的结构2. 写出上述三个反应的化学方程式3. 写出其他你认为可能发生的反应的化学方程式4. 综合分析其他知识请你归纳出本节所学到的知识：1 物理性质2 组成和结构3 化学性质4用途及危害请想一想除上述知识外有何收获和体验？请记录下来。练习1下列说明是否正确：（1）苯的结构是 ，它有单