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高二化学教案:《来自石油和煤的两种基本化工原料》教学设计

来源:学科网 2018-11-18 17:11:43

  本节要复习的内容主要包含两部分。

  第一节:最简单的有机化合物——甲烷;第二节:来自石油和煤的两种基本化工原料。

  甲烷是最简单的有机化合物,可以说是有机物的母体。在复习时要充分认识到甲烷的结构、性质,对以后有机物的结构、性质学习的指导作用。帮助学生从已学过的知识,包括甲烷的一些性质入手,了解甲烷的存在、用途,掌握甲烷的化学性质:氧化反应、取代反应。

  复习时还要引导学生体会结构决定性质,性质决定用途这一基本的学习方法,为以后学习其他有机物知识打下良好的基础。

  在培养“结构决定性质”这一思想时,可以借鉴第一章《物质结构 元素周期律》的有关知识。在第一章中,学生已经知道原子结构决定元素的化学性质。在有机化学中,有机物分子结构,也决定着有机物的化学性质,这样可以让学生温故而知新,同时也体现了无机、有机存在一定联系的观点,更有助于学生进一步理解有机物结构式的重要作用。

  复习时,还要充分调动学生学习的积极性、主动性,引导学生归纳、比较,学会从甲烷的性质合理地推断出烷烃的性质,即掌握从特殊到一般的归纳方法。指导学生通过对甲烷、烷烃的学习,探究出有机化学的学习方法,要特别让学生认识到同分异构现象,同分异构的重要性,理解“同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一”的深刻含义。

  第二节:来自石油和煤的两种基本化工原料。打破了原来老教材的编排体系,从存在入手,重点介绍乙烯、苯的结构知识,这样既扩大了学生的知识面,又减轻了学生的学习负担。因为掌握了乙烯的性质,就等于掌握了不饱和烃的性质,掌握了苯的性质,就对芳香族化合物的知识有了一定的了解。

  复习时,要紧密结合教材,按教材的编排顺序:存在→用途→性质,引导学生归纳、比较乙烯、苯的性质。充分利用教材的“科学探究”“学与问”等栏目,归纳出乙烯、苯的特征反应,从而培养学生的解析能力、类比能力,为以后的自主学习打下基础。

  通过本节课复习,要使学生进一步了解烯烃、乙烯、苯的结构特征,初步掌握有机化学学习的规律、方法。

  三维目标

  知识与技能

  1.了解有机物的结构特点。

  2.掌握甲烷的结构及其化学性质。

  3.掌握同分异构体的概念,掌握乙烯、苯的结构及性质。

  4.理解取代反应、加成反应的含义。[来源:学#科#网]

  过程与方法

  1.自主复习,引导学生归纳甲烷、烷烃、乙烯、苯的化学性质及用途。

  2.通过典型例题的解析,进一步理解同分异构体的概念及应用。

  3.通过实验探究培养学生的实验能力、探究能力。

  情感、态度与价值观

  培养学生理论联系实际的能力,促使学生关注社会,热爱科学。

  要点提示

  教学重点:甲烷、乙烯、苯的化学性质。

  教学难点:取代反应,加成反应,同分异构体。

  教具准备:甲烷、乙烷、乙烯、苯的球棍模型及比例模型,直馏汽油、裂化汽油、高锰酸钾酸性溶液、四氯化碳溶液。

  实物投影仪

 

  [知识拓展]Cl2与甲烷的几种取代产物(有机物)中,哪些属于极性分子,哪些属于非极性分子?

  【例1】1 mol甲烷与氯气发生取代反应,待反应完成后,测得四种取代产物物质的量相等,则消耗氯气的物质的量为(  )

  A.1 mol       B.2 mol

  C.2.5 mol      D.4 mol

  [师]请同学们先分析,然后求解。

  [生1]选A。因为,甲烷和氯气发生取代反应,其物质的量的比为 1∶1,1 mol甲烷与氯气反应消耗氯气的物质的量也为1 mol。

  [生2]应选D。因为甲烷和氯气发生取代反应,生成四种产物:一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,四种取代产物物质的量相等,所以,需要氯气的物质的量为4 mol。

  [生3]我认为应该选C。甲烷和氯气发生取代反应,生成四种产物:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4。因为四种物质的物质的量相等,根据C元素守恒,每种产物的物质的量应该为0.25 mol。又根据Cl元素守恒,CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种物质中的Cl元素都来自于Cl2,又由取代反应的特点可以知道,n(Cl2)=n(Cl)=0.25 mol×1+0.25 mol×2+0.25 mol×3+0.25 mol×4=2.5 mol。

  所以,选C。

  [师]同学们看一看,谁解析的有理?

  [生]最后一个正确!

  [教师精讲]对于取代反应,上去一个Cl,同时又下来一个Cl到HCl分子中去,因此,n(Cl2)=n(Cl),而不是n(Cl)=2n(Cl2),请大家记住这个特点。

  答案:C

  [师]请第二组同学发言

  板 书:

  (投影)

  二、烷烃

  [师]请同学们对此方案进行补充完善。

  [生1]我感觉到对教材中表3-1还要认真研究一下,找出其中的变化规律,比如状态、熔、沸点、相对密度等。

  [生2]还有同系物概念也要包含进去。

  [生3]“通式”就是烷烃通用的,表示其分子组成的式子,也要归纳进去。

  [师](小结)很好,烷烃是结构、性质与甲烷相似的一类烃的总称。我们要抓住其规律性的变化,找出其性质与甲烷相似的根本原因:C—C单键,结构相似。

  [实物投影:修订后的方案]

  思考:

  1.同分异构体与同素异形体有什么区别?

  2.乙烷的一氯取代产物有几种?(指有机物,下同)

  3.乙烷的二氯取代产物又有几种?

  4.乙烷分子中,位于同一平面上的原子最多有几个?

  [师]展示甲烷、乙烷的球棍模型,请一学生上台根据模型讲解。

  【例2】下列各组物质中,(1)属于同位素的是________________;(2)属于同素异形体的是____________________;(3)互为同系物的是__________________;(4)属于同分异构体的是________________;(5)属于同种物质的是________________________。

  ①O2和O3 ②

  [生1](1)② (2)①

  [生2](3)④⑤

  [生3](4)③⑥

  [生4](5)④⑥

  [师]哪个正确,哪个错误呢?

  [生5](1)(2)(5)的答案是正确的,(3)(4)的答案是错误的。④⑥是同种物质,不是同分异构体。

  [师]本题主要考查同系物、同分异构体、同位素和同素异形体几个重要概念的辨析。解题的关键是正确把握几种概念的含义,同位素是质子数相同,中子数不同的原子;同素异形体是同一种元素形成的不同单质;同系物是结构相似,组成上相差一个或者若干个CH2原子团的化合物;同分异构体是指分子式相同,而结构不同的化合物。

  答案:(1)② (2)① (3)⑤ (4)③ (5)④⑥

  [师]请第三组同学说说你们的方案。

  板 书:

  (投影)

  [师]请同学们继续讨论、完善补充。

  [生1]加成反应是乙烯(烯烃)的特征反应,可以把特征再说详细些。

  [生2]还要注意从定性解析到定量计算,即1 mol C===C与足量H2、Br2加成的物质的量的比都是1∶1。

  [师](小结)乙烯是烯烃的代表,其特征反应是加成反应。

  [知识拓展]1.烷烃的通式

  2.聚乙烯的结构简式

  【例3】把m mol的乙烯跟n mol H2混合于一密闭容器中,在适当条件下反应并生成p mol C2H6,若将所得的混合气体燃烧,并全部生成CO2和H2O,需要氧气的物质的量为(单位:mo1)(  )

  A.3m+n       B.3m+n/2

  C.3m+3p+n/2    D.3m+n/2 -2p[来源:Z。xx。k.Com]

  [生1]选C。因为m mol的乙烯完全燃烧,消耗3m mol O2,n mol H2完全燃烧,消耗n/2 mol O2,p mol C2H6完全燃烧,消耗3p mol O2。所以,选C。

  [生2]我认为应该选D。应该去掉C2H6完全燃烧消耗的3p mol O2。

  [师]乙烯与氢气反应生成乙烷,消耗的O2的物质的量不变,因此,直接根据乙烯和氢气的物质的量计算即可。

  答案:B

  [师]下面请第四组同学说说你们的讨论结果。

  板 书:

  (投影)

  四、苯

有机物

分子结构

主要化学性质

反应特征

主要用途

 

独特的键介于单键、双键之间

氧化反应

取代反应

加成反应

能取代

 

  [师](小结)苯的独特结构导致其性质也很特殊,不含单键,但又兼有单、双键的性质。同学们在学习时要认真加以体会。

  [活动探究]

  在苯与HNO3的反应中,为什么要采取50~60 ℃的温度?要使温度维持在此范围内,应采取什么样的措施?

  [实物投影:几种有机物的结构、性质比较]

  表(一)

有机物

存在与用途

结构

化学性质

特征反应

甲烷

 

 

 

 

乙烯

 

 

 

[来源:||]

 

 

 

 

  课堂小结

  本节课我们复习了第一、二两节内容,要抓住结构→性质→用途这条主线掌握其特征反应,并能熟练应用。

  布置作业

  1.已知某混合气体的体积百分组成为:80.0% CH4,15%C2H4和5.00%C2H6,请计算0.500 mol该混合气体的质量和标准状况下的密度(g·L-1)。

  (答案:9.25 g、0.826 g·L-1)

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