高一化学鲁科版教案：第三章第2节石油和煤重要的烃第2课时

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第2课时煤的干馏苯(案例一)eq\o(\s\up7(),\s\do5(整体构思））教学目标1．课标要求（1)了解苯的组成和结构特征，掌握苯的主要性质；(2）加深对“结构—性质—用途"关系的认识；(3）了解苯与现实生活及工农业生产的密切关系。2．三维目标知识与技能了解苯的分子结构、主要性质和重要用途。过程与方法通过分组实验、交流研讨等活动的实施,培养学生的探究精神、参与意识、合作交流等能力；指导学生学会运用对比、归纳的方法和结构-性质—用途的关系来认识新的有机物。情感态度与价值观通过对煤的加工方法及产品的了解，认识化石燃料综合利用的意义；了解居室中苯的污染，培养环保意识。教学分析1．教材分析本部分知识呈现方式同本节的第一标题内容--石油的炼制乙烯。从煤的诸多干馏产品引出重要有机物——苯的学习,符合学生认知事物的规律，可采用与第1课时相同的教学思路.苯是一种液态烃,根据分子中的碳原子和氢原子的比例，学生会对碳原子的不饱和性产生思考，从而推断结构、性质，并设计实验探究.有利于学生学习能力的锻炼，并且通过对苯的结构和性质的学习，使学生对碳原子成键的多样性有了进一步的认识，更能深刻体会到有机物种类繁多的原因，同时也理解了“煤——工业的粮食"的真正含义。教材注重了知识与生活的联系，意在培养学生学为所用的意识。2．学情分析通过甲烷、乙烯两种有机物的学习,学生掌握了从结构看性质的思路，具备了用对比、联系的方法来认识新的物质的能力。通过分析苯的分子式学生必然会根据碳原子饱和程度对苯分子结构产生思考，根据结构对性质作出推断,从而产生探究的欲望，进而认识苯与烷烃和烯烃不同的性质。教学重点、难点1．重点：苯的结构和性质。2．难点:对苯分子结构的理解；苯分子结构和性质的关系。教学方法问题推进法、实验探究法、假设论证等。课前准备教师:PPT课件、苯分子结构模型、分组实验用品、课外阅读资料;学生:调查了解煤在生活、生产中的应用；苯的污染来源和危害。板书设计第2节石油和煤重要的烃二、煤的干馏苯1．苯的物理性质：（教材P71)2．苯的分子结构:分子式为C6H6结构式结构简式或凯库勒式成键特点:苯分子中的碳碳键完全相同,是介于单、双键之间的一种独特的键。3．苯的化学性质（1）燃烧：2C6H6＋15O2eq\o(→，\s\up7(点燃）)12CO2＋6H2O(2)取代反应：eq\o(\s\up7()，\s\do5（教学设计))情景导入导入设计一：引导学生谈对“煤"的认识，包括成分、用途等.根据学生的发言,选择模糊的、不完善的或疑惑的认识为切入点，择机给出“煤干馏的产物和用途"列表，走入本节课的学习。【投影展示】教材P70表321。导入设计二：选择学生熟悉的煤的化工产品作为切入点，如炸药、家装及制鞋厂使用的黏合剂等,其原料都可从煤中获得。【设计思路】在交流中教师把握住学生认识的不足,激发他们产生进一步学习的愿望,借机展示“煤加工的产品".学习任务1：煤的成分和加工方法【分组讨论】根据投影内容，思考以下问题:1．理解干馏的定义，结合“煤”干馏的产物，你认为干馏是什么变化?2．从煤干馏的结果来看，煤的成分如何？3．干馏和蒸馏有什么不同？4．可以采取哪些措施提高煤的利用率、减少对环境的污染？【设计思路】问题的设置引导学生通过干馏产品来认识煤的复杂组成,同时理解了干馏过程发生了化学变化,一举两得。【交流反馈】学生发言，教师引导解决上述问题，关键点投影如下：1．煤的成分：有机化合物和无机化合物组成的复杂的混合物。2．煤的干馏：将煤隔绝空气加强热使其分解的过程。3．干馏、蒸馏、分馏的比较：蒸馏分馏干馏过程加热和冷凝加热和分段冷凝隔绝空气加强热变化物理变化物理变化复杂的物理变化和化学变化应用分离液体混合物分离液体混合物加工煤【设计意图】内容3的投影意在避免学生概念上的混淆，点到为止。过渡:分析煤的干馏产品及用途，引入下一个环节的学习。学习任务2：苯的分子结构和性质【交流研讨】教师展示苯分子的比例模型,提出问题，学生观察—思考—组内交流研讨：1．试着写出苯的分子式，推断其结构式2．如何验证苯分子的结构？【设计思路】本部分的教学目的是认识苯分子的组成和结构特点。直接展示比例模型,直观形象,学生能直接写出分子式，根据乙烯的学习经验，推出苯分子中可能存在双键，并设计探究实验。猜谜一般的推断过程，有理有据，学生的探究兴趣被充分激发。苯分子的发现史作为课后阅读材料提供给学生，进行情感和价值观的教育。【深入探究】由比例模型初步推断为，可能含有双键；学生分组设计探究实验如下：1．向酸性高锰酸钾溶液滴加少量苯,振荡。2．苯与溴的四氯化碳溶液混合。【探究反馈】苯分子中不存在一般的碳碳双键.【教师点拨】利用投影,引导学生理解苯分子的结构特点：或凯库勒式强调以下几点:（1）苯分子中的碳碳键完全相同，是介于单、双键之间的一种独特的键；（2)苯为平面正六边形结构,所有原子共平面，用表示更科学；(3）正确理解和使用凯库勒式。【观察思考】根据上述结构,结合以下信息,推断苯的化学性质。(1）甲烷、乙烯、苯燃烧的视频资料或者图片：(2）多媒体课件模拟：苯的溴代反应和苯的硝化反应【交流反馈】苯的性质——能取代、难加成、难氧化（可燃烧).苯的物理性质：（引导学生回顾分组实验得出：颜色、状态、气味、溶解性等性质)【设计思路】根据学生的学习经验以及对“独特键”的认识，难以断定它的性质，需借助一些实验事实,得出结论，避免了直接讲述的被动接受状况,经过信息的分析加工，有利于发展学生的认知能力。学习任务3：苯的用途【讨论互动】引导学生从性质、身边的生活总结得出：（1)苯常用做有机溶剂；（2)重要的有机化工原料：合成橡胶、纤维、塑料、医药、农药、染料、香料等,但同时也会带来污染。（鼓励学生发言）【设计思路】理论联系实际、达到学为所用的目的。【课堂小结】本节主要学习了煤的重要干馏产物——苯，了解了苯分子的成键特点不同于烷烃和乙烯，因而具有了与烷烃、烯烃不同的性质。将第2节总结如下：课堂作业1．分子中含有苯环的有机化合物的化学性质与苯相似，在一定条件下也能与硝酸发生取代反应.TNT的化学名称是2,4,6三硝基甲苯,它是甲基苯(简称甲苯）与硝酸发生取代反应的产物。TNT是一种烈性炸药，可用于军事、开矿、筑路、水利建设等方面。试写出制取2，4,6三硝基甲苯反应的化学方程式。________________________________________________________________________。答案：略2．下列可用分液漏斗分离的混合物是(）。A．苯和水B．苯和溴C．苯和植物油D．水和酒精答案:A3．下列过程与加成反应无关的是（)。A．苯与溴水混合振荡，水层颜色变浅B．裂化汽油与溴水混合振荡，水层颜色变浅C．乙烯与水在一定条件下反应制取乙醇D．乙烯与氯化氢在一定条件下反应制取纯净的一氯乙烷答案：A4．下列变化都是我们经常容易混淆的，其中都属于化学变化的是()。A．蒸馏、干馏、分馏B．溶解、潮解、裂解C．裂化、风化、氧化D．汽化、液化、升华答案：C5．冬季里因燃煤取暖常导致大气污染较为严重,下列属于燃煤产生的污染的是（）。①NO②NO2③CO④CO2⑤SO2⑥粉尘A．①②③④⑤⑥B．②③④⑤⑥C．②③④D．①②③⑤⑥答案：A6．将苯和溴水混合,充分振荡后静置，用分液漏斗分出上层液体于一试管中.若向其中加入一种试剂，可发生反应并产生白雾，这种试剂可以是（)。A．Na2SO3B．FeBr3C．Zn粉D．Fe粉答案：BD7．现有CH4、C2H4、C2H2、C6H6四种烃，①当它们的物质的量完全相等时，完全燃烧耗O2最多的是________________，生成CO2最少的是________________，生成H2O最少的是________________；②当它们的质量相等时，完全燃烧耗O2最少的是________________，生成CO2最少的是________________,生成H2O最多的是________________。答案：①C6H6CH4C2H2②C2H2和C6H6CH4CH教学反思本节课采取了与第1课时相同的授课思路，与学生交流熟悉的“煤”，从而对其成分和应用产生思考，引出苯的学习。导入部分与生活结合紧密，学生兴趣较高。通过问题驱动学生对煤产生更多认识的愿望，引导较为成功。考虑学生的认知基础和课标要求,对苯的分子结构，没有给出大量信息，让学生独立推导，而是直接展示苯的分子比例模型，形成直观印象,结合碳原子的饱和程度来猜测苯分子中的成键情况，进而设计实验进行验证，给学生创造了用假设验证的方法来认识物质的机会。对于独特的键的性质学生无法预测，所以采取动画模拟反应实例，让学生自己去发现苯发生取代反应的事实,锻炼了学生的发现思维品质.课堂实施过程中创造了充分的师生互动、生生互动的和谐民主的教学氛围，给予学生充分的思维活动空间、时间和参与实践的机会，有效地完成了教学目标。教学资源【课外兴趣阅读】苯分子结构的发现过程1852年，英国化学家法拉第首先从煤焦油里提炼出了苯，不久苯的分子组成也被确定为C6H6。可是，根据当时的“有机物分子呈链状排列"的有机结构理论，却怎么也写不出符合苯的实际化学性质(既有饱和烃的性质,又有不饱和烃的性质)的链状结构式。一时苯的结构问题成了令科学家们一筹莫展的难题,也逼迫链状结构的提出者——德国年轻化学家凯库勒不得不对自己的工作进行反思。1865年的一个冬夜里，凯库勒坐在桌边一面编写教材，一面想着怎样在教材中写苯的结构这一难题。然而百思不得其解，只好停笔,偎炉休息.他面对炉中飘忽不定的火苗陷入了沉思，不知不觉进入了梦乡.朦胧之中,凯库勒仿佛觉得有一些碳原子在自己的面前跳起舞来,像蛇一样，一会儿在火焰中翻滚，一会儿卷曲起来，突然，“蛇”的头咬住了自己的尾巴,形成一个环状，不停地旋转起来。凯库勒猛然惊醒,根据梦中受到的启示，他迅速画出苯的封闭式结构式来。经过多次的修正,最后他决定用六角环状结构来描述苯的分子结构，也就是我们所说的凯库勒式：。苯的凯库勒式成功地解释了碳的价键结构、分子中原子间的排列顺序以及苯及其同系物的不饱和性，对有机化学的发展做出了卓越的贡献。后来研究发现，苯的凯库勒式还有一定的缺陷，不能解释苯的全部化学性质。于是人们继续研究,后来发现苯分子中的碳碳键的键长是一样的,苯环是正六边形结构，建议苯分子结构写成：。第2课时乙烯(案例二）教学目标1．课标要求(1）了解乙烯的物理性质，了解乙烯分子的组成和结构式。(2）掌握乙烯的化学性质，了解加成反应概念.(3）初步认识有机化合物结构—性质—用途的关系。2．三维目标知识与技能了解乙烯来源及它们在化工生产中的作用，掌握乙烯结构和主要性质。通过乙烯性质实验初步了解加成反应的特点.过程与方法通过对乙烯的结构和性质的学习，形成学习有机化学的思维方法。情感态度与价值观能从生活实际出发，认识乙烯的广泛应用，初步学习如何进行理论与实际，体验学习有机化学知识的乐趣。教学分析1．教材分析乙烯和苯是两类烃的重要代表物.学习了甲烷和烷烃的性质,学生能初步从组成和结构的角度认识甲烷的性质，但需要对“结构与性质”的关系进一步强化认识。乙烯和苯的教学都能起到这种作用.另外,学生能从生活实际出发,认识乙烯和苯的广泛应用,再学习它们的性质，强化理论与实际的联系,使学生能够学以致用。由于本节内容的安排与以往的教材顺序有所不同,主要强调从生活实际出发，寻找学生熟悉的素材组织教学,教师在设计教学模式时，要根据学生的情况，灵活选择可利用的素材设计或组织教学，提高学生的教学参与度，给学生适当的动手实验、表达和交流的机会，研究教学方式和学习方式的转化，力图有所创新,提高教学效果。2．学情分析学生已经学习了烷烃的基本性质，因此对于乙烯性质的学习可以采用对比的方法，从分子结构入手，引导学生按照结构—性质-用途的逻辑顺序来学习乙烯的性质.教学重点、难点1．重点：乙烯的主要化学性质.2．难点:加成反应原理的理解。教学方法实验探究,比较法.课前准备教师：实验物品准备，教学课件，教学视频。学生:预习教材相关内容，用球棍模型组合乙烯分子。板书设计一、乙烯的结构1．分子式C2H42．电子式3．结构式4．结构简式CH2=CH25．两个碳四个氢都在同一个平面上,键角为120°二、乙烯的物理性质三、乙烯的化学性质1．氧化反应2．加成反应eq\o（\s\up7()，\s\do5（教学过程））情景导入在石油的裂解过程中能得到一种特殊的气体，这种气体特殊在哪里呢？【讲解】1864年，美国人发现一件奇怪的事情,煤气灯泄漏出的气体可使附近的树木提前落叶。1892年,在亚速尔群岛，有个木匠在温室中工作时，无意中将美人蕉的碎屑当作垃圾烧了起来，结果美人蕉屑燃烧的烟雾弥漫开来后，温室中的菠萝一起开了花。1908年，美国有些康乃馨的培育者将这种名贵的花卉移植到装有石油照明灯的芝加哥温室中，结果花一直未开。这就是工业上一种非常重要的化工原料——乙烯。它可以看成是乙烷分子中减少两个氢原子所形成的.展示乙烯的球棍模型和比例模型，观察乙烯分子结构的特征,写出乙烯分子的电子式、结构式和结构简式。推进新课乙烯的分子组成与结构上，比乙烷少两个氢原子，其分子式为C2H4。根据乙烯的分子式和碳原子的成键特点,对比乙烷的分子结构，请同学们推断乙烯的分子结构，写出电子式、结构式和结构简式.【学生活动】请一名同学到黑板上写出乙烯分子的结构式和结构简式。【课件展示】展示乙烯分子的球棍模型与比例模型。【归纳总结】师生共同总结乙烯分子结构特点【板书】一、乙烯的结构1．分子式C2H42．结构式3．结构简式CH2=CH24．两个碳四个氢都在同一个平面上，键角为120°【讨论互动】1。请你比较一下乙烯与乙烷的结构有哪些相似和不同?2．推测一下使乙烯与乙烷的化学性质产生差异的原因主要与哪种共价键有关？【课件展示】（动画演示、板书）乙烯分子的空间构型——平面结构，所有六个原子位于同一平面内。【教师点拨】乙烯分子在结构上最大的特点就是含有一个碳碳双键，是不饱和烃。乙烯分子的这种不饱和性使得其化学性质非常活泼，可以发生很多化学反应。【师生总结】乙烯和乙烷的比较名称(化学式）乙烯(C2H4）乙烷(C2H6)结构式结构简式碳碳键类别键角键长分子中各原子相对位置【板书】二、乙烯的物理性质无色、稍有气味、难溶于水、比空气略轻的气体。【教师点拨】乙烯有什么样的化学性质呢？与烷烃比较，双键比单键键能大，但双键中有一个键比较“脆弱"，易断裂。乙烯的性质与乙烷性质相比较,更加活泼。【板书】三、乙烯的化学性质【实验探究】观察并记录下列实验现象,实验事实说明乙烯有什么性质？【实验1】点燃纯净的乙烯，观察燃烧时火焰的亮度和颜色。【实验2】把乙烯气体通入酸性高锰酸钾溶液中。现象：酸性高锰酸钾溶液退色结论：乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化【实验3】把乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液中.现象：溴的四氯化碳溶液退色。结论:乙烯能和溴反应【教师点拨】讲解乙烯与溴反应的原理。乙烯的双键中有一个键断裂分别与溴的两个原子连接.能否写出乙烯与氢气、氯化氢、水发生类似反应的方程式？判断什么键能发生这样的反应。【实验记录】实验实验现象实验结论123【归纳总结】乙烯具有怎样的化学性质？1．氧化反应：C2H4＋3O2eq\o（→,\s\up7（点燃））2CO2＋2H2O乙烯能被KMnO4(H＋)溶液氧化【深入探究】1.请你回忆甲烷燃烧的现象，与乙烯的有什么不同吗？2．将过量的乙烯通入盛有溴水的试管中,在反应后的溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,为什么溶液中没有出现淡黄色的AgBr沉淀？【课件展示】通过多媒体演示乙烯与溴水反应的机理（动画展示化学键的断裂方式）.【教师点拨】根据以上乙烯可使溴水退色的反应现象和实验动画模拟，你能否解析反应的机理呢？乙烯分子双键里的一个键易于断裂,两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上,生成了二溴乙烷（此反应也可区别甲烷和乙烯）.这样的反应就是加成反应.你能否由这两个例子用自己的语言总结出加成反应的定义呢？【概括整合】学生结合自己的理解谈对加成反应的认识:加成反应就是有机物分子里不饱和的碳原子跟其他原子或原子团直接结合生成别的物质的反应。【概括提升】2。加成反应加成反应：有机化合物分子中双键上的碳原子与其他原子(或原子团)直接结合生成新的化合物分子的反应。①与卤素单质加成:CH2=CH2＋Br2→CH2Br—CH2Br②与氯化氢加成：CH2=CH2＋HCl→CH3—CH2Cl③与氢气加成：CH2=CH2＋H2→CH3—CH3【迁移·应用】1．比较乙烯和乙醇的结构差别，若用乙烯制乙醇要利用什么反应？2．制备一氯乙烷的较好的方法