第一单元 化石燃料与有机化合物教学设计第一课时

教

案

课题：第三章

第一节

化石燃料与有机化合物

------ 乙烯与烯烃(1) 知识

教

学

目

的

与

技能

过程

与

方法

情感

态度

价值观

重

点

难

点

乙烯的分子结构和化学性质，乙烯的实验室制法

乙烯的分子结构

授课班级

课

时

高一（2）班

2 1、

使学生了解乙烯的物理性质和主要用途,掌握乙烯的化学性质使学生了解加成反应、聚合反应以及不饱和烃的概念

3、使学生了解烯烃在组成、结构、重要的化学性质上的共同点，以及物理性质

随分子中的碳原子数目的增加而变化的规律性

1、

通过实验分析、讨论，训练学生透过现象看本质的能力；

2、

通过比较、分析、归纳，使学生形成科学的思维方法，培养自学、想象能力

1、通过对乙烯用途的教学，使学生认识到科学在人类社会进步中的作用；

2、通过介绍我国乙烯工业的发展，对学生进行爱国主义教育。

第一节

化石燃料与有机化合物(1) ---乙烯(ethene) 一、乙烯

1、乙烯的来源及其在石油化工中的地位

知

识

结

构

与

板

书

设

计

分子式：

结构简式：

，6个原子共平面。

来源——石油及石油产品的分解

乙烯的产量衡量一个国家的石油化工水平

2、乙烯的工业制法：石油化工厂所生产的气体中分离出来的。

分子中含有碳碳双键的烃类叫做烯烃，乙烯是最简单的烯烃。

不饱和烃：

分子里含有c=c或c≡c，碳原子所结合的氢原子少于饱和链烃里的氢原子数的烃叫做不饱和烃。

3、乙烯的结构

乙烯是平面型结构，键角都是

二、物理性质：

乙烯是无色气体，稍有气味，密度是1.25 g/L，比空气略轻（分子量

28），难溶于水。

三、化学性质

1、氧化反应

(1) 燃烧

现象：明亮火焰并伴有黑烟。

方程式：2、加成反应

与溴水反应方程式：

(2) 使酸性KMnO4溶液褪色，可用于鉴别甲烷和乙烯。

有机物分子中的不饱和键(双键或三键)两端的碳原子与其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应叫做加成反应。

与氢气：

与水：

HHHHH C=C + HHH→H C-CHHH与氢化氢：

HHHHH C=C + HHCl→H C-CHHClHHHHH C=C + HHOH→H C-CHHOH

与氯气：

四、烯烃

1、烯烃的通式应为CnH2n (n>1) 3、化学性质

2、物理性质

教学过程

教学步骤、内容

［讲］在前面的甲烷和烷烃的性质学习中我们已经知道，在有机化学的学习中，常常是根据某一物质的结构和性质可推导出一类结构相似的物质的性质，只要我们抓住了一类物质的结构特点，那么掌握它们的性质也就比较容易了，正所谓“一叶而知天下秋”。

教学方法、手段、师生活动

[引言]目前衡量一个国家的工业化水平的标准有三个方面：（1）钢铁

工业

（2）汽车工业（3）乙烯的产量

。可见乙烯工业生产的重要地位，因为它是许多药品、合成材料等产品的母体，从石油中获得乙烯已成为生产乙烯的重要途径。从石油或煤中还可获得苯等其它有机原料。

[板书]第二节

来自石油和煤的两种基本化工原料

---乙烯(ethene)

也可用引入方式：

［投影展示］水果图片

［问］我们在买香蕉的时候是愿意买青香蕉还是黄的？为什么？

聚乙烯塑料→食品袋、餐具、地膜等聚乙烯纤维→无纺布乙醇→燃料、化工原料等涤纶→纺织材料等乙烯→洗涤剂、乳化剂、防冻液醋酸纤维、酯类增塑剂杀虫剂、植物生长调节剂聚氯乙烯塑料→包装袋、管材等合成润滑剂、高级醇、聚乙二醇［讲］我们常说煤是工业的粮食，石油是工业的血液，从煤和石油不仅可以得到多种常用燃料，而且可以从中获取大量的基本化工原料，乙烯就是一种重要的石油化工产品，也是重要的石油化工原料。

[思考与交流]体会它们(乙烯)作为基本化工原料的重要价值。

[板书]一、乙烯

［问］衡量一个国家化工产业发展水平的标志是什么? [板书] 1、乙烯的来源及其在石油化工中的地位

来源——石油及石油产品的分解

乙烯的产量衡量一个国家的石油化工水平

[讲]乙烯是重要的化工原料。中国现有的乙烯生产能力为600.5万吨

／年，即便加上目前正进行扩能改造的产能，也不过1112万吨，而

有数据显示，目前乙烯年增长率达8.5％，估计在2005年乙烯年需

求量将达到1500万吨，国内产能仅能满足市场需求的50％左右。目

前还需大量进口。

[板书]2、乙烯的工业制法：石油化工厂所生产的气体中分离出来的。

分子中含有碳碳双键的烃类叫做烯烃(alkene)，

乙烯是最简单的烯烃。

不饱和烃：

分子里含有c=c或c≡c，碳原子所结合的氢原子少于饱和链烃里的氢原子数的烃叫做不饱和烃。

[展示]乙烯分子的模型，练习写结构简式（参见投影）：

[板书]3、乙烯的结构

分子式：

结构简式：

[强调]

乙烯分子里出现了C=C双键，它所结合的氢原子个数比乙烷少了两个，像这样碳原子所结合的氢原子数少于饱和链烃里的氢原子数的烃，就叫做不饱和烃。乙烯中的C=C可以看成有一个键相当于乙烷中的碳碳键，另一个碳碳键相当于乙烷去氢之后形成的。

[课件演示] 乙烯的球棍模型和比例模型

［讲］大家再观察一下乙烯的球棍模型，看看四个氢原子和两个碳原子的位置关系有何特点？

引导学生观察

［讲］乙烯分子中的两个碳原子和四个氢原子处于同一平面，属于平面四边形结构，

[板书]

乙烯是平面型结构，键角都是

［投影］乙烯与乙烷的对比表

分子式

结构式

结构简式

键的类别

乙烷

C2H6

CH3—CH3

C—C 乙烯

C2H4

CH2=CH2

C=C ，6个原子共平面。

［问］下面请对比乙烷和乙烯分子中的键参数，能得到什么结论？

键长/10-10m 键能kJ/mol 键角

1.54 348 109°28 615 615 120°

［讲］从结构上我们可以判断出，C=C的键能和键长并不是C—C键的二倍，说明C=C双键中有一个键不稳定，容易断裂，有一个键较稳定。

［过］那么乙烯究竟有哪些重要的性质呢，让我们看一些乙烯气探究便会明白。

[展示样品]让学生观察乙烯的颜色、状态，并嗅气味，小结物理性质。

[板书]二、物理性质：乙烯是无色气体，稍有气味，密度是1.25 g/L，比空气略轻（分子量28），难溶于水。

[过] 乙烯不同与乙烷的结构决定了乙烯有不同于烷的化学性质，主要发生在那个易断裂的键上。

[板书] 三、化学性质

［投影实验］将收集乙烯的导气管换成带玻璃尖嘴的导气管，点燃酒精灯，使反应温度迅速升高170℃，排空气，先收集一部分乙烯于试管中验纯，之后用火柴点燃纯净的乙烯。

［问］乙烯燃烧有什么样的实验现象呢？产物又是什么呢？反应方程式该如何配平？

[板书]1、氧化反应

［注意］有机中所指的氧化反应是得氧失氢的反应，而还原反应是得氢失氧的反应。

[板书] (1) 燃烧

现象：明亮火焰并伴有黑烟。

方程式：［问］乙烯燃烧为什么会有黑烟现象呢？

含碳量高，燃烧不充分；火焰明亮是碳微粒受灼热而发光

［投影实验］将乙烯通入到酸性KMnO4溶液中，(溶液酸性是为了增强氧化性) [板书](2) 使酸性KMnO4溶液褪色，可用于鉴别甲烷和乙烯。

［讲］但在这里我们要注意的是，若想除去甲烷中的乙烯却不能这么做，因为乙烯与KMnO4溶液反应后会生成CO2，即除掉了CH4中的乙烯去引入了CO2杂质。那么，要想除去CH4中的乙烯可以怎么办呢？

［知识拓展］乙烯的催化氧化

2 CH2=CH2 +O2

催化剂

△

2CH3CHO

［过］乙烯使KMnO4溶液褪色是由于发生了氧化还原反应，把乙烯氧化通入溴的四氯化碳溶液，褪色的原因又是什么呢？

［投影实验］

实验

通入溴的四氯化碳溶液，再加入酸化的AgNO3

溶液。

实验现象

溴的四氯化碳溶液退色；加入酸化的AgNO3溶液，无沉淀生成。

实验结论

乙烯能与溴反应，但产物中没有溴化氢. [板书]2、加成反应(addition reaction) 与溴水反应方程式：

［问］1，2-二溴乙烷中的C—C键能否再断裂发生加成反应？

不能再加成，说明C=C中只有一个键活泼，易断裂

［讲］该反应的实质是C=C断开一个, 2个Br分别直接与2个价键不饱和的C结合，那么乙烯与溴水反应的机理又是什么呢

［投影］多媒体动画：乙烯与溴水反应的机理：动画展示化学键断裂的方式

［讲］由上述反应可知：乙烯分子双键中的一个键易于断裂，两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上，生成二溴乙烷。(此反应也可用于鉴别甲烷和乙烯)，像这样的反应叫做加成反应

[板书] 有机物分子中的不饱和键(双键或三键)两端的碳原子与其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应叫做加成反应。

［讲］除了溴水之外，还可以与水、氢气、卤化氢、氯气等在一定条件下发生加成反应。工业制酒精的原理就是利用乙烯与水的加成反应而生成乙醇。

[板书] 与氢气：

与氢化氢：

HHHHH C=C + HHH→H C-CHHHHHHHH C=C + HHCl→H C-CHHCl

与水：

HHHHH C=C + HHOH→H C-CHHOH

与氯气：

[过] 在烷烃中我们学习了甲烷、乙烷、丙烷等，那么是否也还有甲烯、丙烯、丁烯等物质呢？

[板书] 四、烯烃

［讲］我们前面介绍过，含有C=C的叫烯烃，含有一个C=C的叫单烯烃。那么烯烃是不是也像饱和烷烃一样有一个组成的通式呢？其组成通式是什么呢

［讲］在烃分子中，当原子数一定时，每增加一个碳碳键必减少两个氢原子，将烷烃与烯烃的分子组成比较可得，烯烃的通式应为CnH2n

(n>1) [板书]1、烯烃的通式应为CnH2n (n>1) ［

［问］烯烃在物理性质上有何变化规律？

［投影展示］

常见烯烃的物理性质表

名称

结构简式

常温时状态

乙烯

丙烯

1-丁烯

1-戊烯

1-已烯

1-庚烯

CH3(CH2)4CH=CH2

液

-119 93.6 0.6979 CH3(CH2)3CH=CH2

液

-139.8 63.3 0.6731 CH3(CH2)2CH=CH2

液

-138 30 0.6405 CH2=CH2

CH3CH=CH2

CH3CH2CH=CH2

气

气

气

熔点/℃

-169 -185.2 -185.3 沸点/℃

-103.7 -47.4 -6.3 相对密度

0.566 0.5193 0.5951 [板书]2、物理性质

［讲］对于一系列无支链且双键位于第一个碳原子和第二个碳原子之间的烯烃，随着分子里碳原子数的增加，熔沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大；n≤4的烯烃常温下都是气态，其他烯烃在常温常压

下为液态或固态，烯烃相对密度都小于水的密度，不溶于水等。

［讲］由于烯烃分子结构相似---分子里有一碳碳双键，所以它们的化学性质与乙烯相似，如能发生加成反应、加聚反应、氧化反应等，可使溴的四氯化碳溶液及KMnO4酸性溶液褪色等。

[板书]3、化学性质

［投影小结］以丙烯为例

(1) 氧化反应

1

燃烧通式：CnH2n + 1.5n O2○ n CO2 + n H2O 2

使酸性KMnO4溶液褪色，

○点燃(2) 加成反应

(3) 加聚反应

［讲］当发生加成反应时，取代基加成到含H少的碳上，被称为马氏规则。

［投影小结］

［自我评价］

1．可以用来鉴别甲烷和乙烯，还可以用来除去甲烷中乙烯的操作方法是（ ）

A.将混合气体通过盛有硫酸的洗气瓶

B.将混合气体通过盛有足量溴水的洗气瓶

C.将混合气体通过盛有水的洗气瓶

D.将混合气体通过盛有澄清石灰水的洗气瓶

2、能用于鉴别甲烷和乙烯的试剂是 ( AB ) A.溴水 B.酸性高锰酸钾溶液 C.苛性钠溶液 D.四氯化碳溶液

3、制取一氯乙烷最好采用的方法是 ( ) A.乙烷和氯气反应 B.乙烯和氯气反应 C.乙烯和氯化氢反应 D.乙烷和氯化氢反应

4、某烯烃和氢气加成后的产物如图：CH3CH—CH3—C2—CH3①②③④CH3⑥思考：该烯烃的双键在哪两个碳原子之间

5. 乙烯发生的下列反应中,不属于加成反应的是 ( ) A. 与氢气反应生成乙烷 B. 与水反应生成乙醇

C. 与溴水反应使之退色 D. 与氧气反应生成二氧化碳和水

6.下列关于乙烯和乙烷相比较的各说法中，不正确的是（ ）

A．乙烯是不饱和烃，乙烷是饱和烃

B．乙烯能使高锰酸钾酸性溶液和溴水褪色，乙烷则不能

C．乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键的键能的两倍，因此乙烯比乙烷稳定

D．乙烯分子为“平面形”结构，乙烷分子为立体结构

7.既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有的乙烯，得到纯净乙烷的方法是

A．与足量溴反应

B．通入足量溴水中

Ｃ．在一定条件下通入氢气

Ｄ．分别进行燃烧

⑤只能是③④之间教学回顾：