内容正文:
第七章 有机化合物
第二节 乙烯与有机高分子材料
第1课时 乙烯
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
了解乙烯的分子结构,知道乙烯含碳碳双键,属于不饱和烃,能书写乙烯的分子式、结构式、结构简式。
掌握乙烯的氧化反应、加成反应、加聚反应,能描述典型实验现象并书写相关化学方程式,会用性质区别甲烷和乙烯。
认识乙烯的重要用途,初步建立 “官能团决定有机物性质” 的有机化学基本观念。
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
能结合实例认识乙烯的组成和结构特点,知道不饱和烃的概念,建立有机物结构与性质的联系。
能通过实验探究乙烯的典型化学性质,理解加成反应的特征,发展证据推理与宏观辨识能力。
了解乙烯在化工生产中的重要作用,认识化学在自然资源综合利用和材料制造中的价值,培养科学态度与社会责任。
学习目标
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情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气既发,并无涩味。”
——宋·苏轼《格物粗谈·果品》
乙烯
具有催熟作用
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乙烯
环节一:研生活教材,探乙烯物性
颜色 气味 状态 密度 水溶性
无色
气体
稍有气味
难溶于水
比空气略小
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乙烯
环节二:搭建模型,探究结构
观察乙烯分子的球棍模型和比例模型(空间填充模型)并与小组成员交流讨论,写出乙烯的分子式、结构式和结构简式
学习目标
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乙烯
环节二:搭建模型,探究结构
分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间填充模型
C2H4
C
H
H
H
H
C
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
C=C
H
H
H
H
CH2=CH2
碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”
乙烯的空间结构
含有碳碳双键,结构是平面形,2个C原子和4个H原子共平面且每个夹角都约为120°
碳碳双键不可省略!
学习目标
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乙烯
环节二:搭建模型,探究结构
分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间填充模型
C2H4
C
H
H
H
H
C
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
C=C
H
H
H
H
CH2=CH2
C2H6
C
H
H
H
H
C
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
‧
H
H
C
C
H
H
H
H
H
H
CH3CH3
键能(kJ/mol)
EC=C=615
键能(kJ/mol)
EC-C=348
<
EC=C
2EC-C
碳碳双键中有一个较容易断裂,即易发生化学反应!
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乙烯
环节三:演示实验,探究性质
(1)点燃纯净的乙烯,观察燃烧时的现象。
火焰明亮,
伴有黑烟。
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乙烯
环节三:演示实验,探究性质
(2)将乙烯通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中,观察现象。
酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去
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乙烯
环节三:演示实验,探究性质
1.氧化反应
①乙烯燃烧:
C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O
点燃
②乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色:
CH2=CH2 CO2+H2O
KMnO4 , H+
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乙烯
环节三:演示实验,探究性质
思考1:为什么乙烯燃烧会火焰明亮,且伴有少量黑烟?
产生黑烟是因为含碳量高,燃烧不充分;火焰明亮是碳微粒受灼热而发光。
思考2:能否用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯气体?
不可以。乙烯通过酸性KMnO4溶液会产生CO2,使CH4气体中混有CO2杂质。
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乙烯
环节三:演示实验,探究性质
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,观察实验现象
溴水的黄色褪去
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乙烯
环节三:演示实验,探究性质
2.加成反应
乙烯与溴分子反应动画
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乙烯
环节三:演示实验,探究性质
2.加成反应
反应原理:
C=C
H
H
H
H
+ Br Br
1,2 - 二溴乙烷
CH2=CH2+Br2→ CH2BrCH2Br
化学方程式:
无色油状液体,密度比水大,不溶于水,能溶于四氯化碳
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乙烯
环节三:演示实验,探究性质
2.加成反应
定义:有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或者原子团直接结合生成新的化合物的反应,叫做加成反应。
举一反三:在一定条件下(一般指催化剂、加热),乙烯还可以与Cl2、H2、HCl 、H2O等物质发生加成反应,请尝试书写相关的化学反应方程式。
乙烯与氢气:
乙烷
CH2=CH2 + H2 CH3CH3
催化剂
△
乙烯与氯气:
CH2=CH2 + Cl2 CH2ClCH2Cl
1,2—二氯乙烷
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乙烯
环节三:演示实验,探究性质
问题1:乙烯、SO2均能使溴水褪色,它们的褪色原理相同吗?
不同,前者加成反应,后者氧化还原反应。
问题2:乙烷与Cl2在光照条件下反应可制备CH3CH2Cl,乙烯与HCl在催化剂作用下反应也可制备CH3CH2Cl,反应类型相同吗?你会选择哪种方法?说明理由。
不同,前者为取代反应,后者加成反应。第二种方法好,副产物少。
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乙烯
环节三:演示实验,探究性质
问题3:如何鉴别乙烷和乙烯?
(1)分别点燃两种气体,燃烧时伴有黑烟的是乙烯
(2)分别通入酸性高锰酸钾溶液中,能使溶液褪色的是乙烯
(3)分别通入溴水中,能使溴水褪色的是乙烯
问题4:如何除去乙烷中的乙烯气体?
将混合气体通过足量的溴水,乙烯生成液态的1,2-二溴乙烷,从而除去乙烯。
注意:不可用溴的四氯化碳溶液,因为乙烷易溶于四氯化碳。
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乙烯
环节三:演示实验,探究性质
思考:乙烯与乙烯之间是否能发生加成反应?
CH2=CH2
CH2=CH2
CH2=CH2
CH2=CH2
-CH2-CH2-
-CH2-CH2-
-CH2-CH2-
CH2=CH2
-CH2-CH2-
-CH2-CH2-
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乙烯
环节三:演示实验,探究性质
催化剂
CH2=CH2 + CH2=CH2 + CH2=CH2 +…
… -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-…
在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下,乙烯分子中碳碳双键中的一个键断裂,分子间通过碳原子相互结合形成很长的碳链,生成相对分子质量很大的聚合物——聚乙烯。
3.加聚反应
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乙烯
环节三:演示实验,探究性质
聚合反应:
由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量
大的聚合物的反应。
此反应原理也为加成反应,所以又叫加成聚合反应,通常简称为加聚反应。
3.加聚反应
学习目标
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乙烯
环节三:演示实验,探究性质
n CH2= CH2
催化剂
CH2-CH2
[ ]
n
聚乙烯
链节
聚合度
单体
CH2= CH2
CH2-CH2
n
3.加聚反应
聚合成高分子化合物的小分子化合物
高分子化合物中的最小重复单元
高分子化合物中的链节数
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乙烯
环节三:演示实验,探究性质
举一反三:聚氯乙烯 由CH2=CHCl加聚制备,请写出化学方程式。
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乙烯
环节四:拓展深思,用途再现
1.如何对水果进行保鲜?
2.乙烯还有哪些用途?
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乙烯
环节四:拓展深思,用途再现
成熟果实释放出一种气体
合成有机高分子材料的原料
乙烯
石油最初的用途是燃料,后来偶然发现石油可以生产出聚乙烯(即日常使用的塑料)这种新材料,就有了石油化工行业。塑料以飞快的速度成为20世纪人类手里最重要的一种材料,乙烯也是产量最大的石油化工产品。
乙烯的用途广泛,其产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。
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乙烯
环节四:拓展深思,用途再现
1、乙烯的来源
乙烯主要来自石油化工
石油产品
乙烯
裂解
C4H10 C2H4 + C2H6
高温
隔绝空气
工业制乙烯(C2H4)
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乙烯
环节四:拓展深思,用途再现
2、乙烯的用途
以乙烯为原料,可得到有机高分子材料、药物等成千上万种有用的物质。
塑料
药物
乙烯还可以调节植物生长,可用于催熟果实
催熟剂
合成乙醇
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决定
决定
乙烯
结构
性质
用途
平面分子
双键易断
物理性质
化学性质
乙烯产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。
催熟 合成聚乙烯等
氧化反应
加成反应
加聚反应
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检测反馈
1.长途运输水果时,常常将浸泡有高锰酸钾溶液的硅土放置在盛放水果的容器中,其目的是( )
A.利用高锰酸钾溶液杀死水果周围的细菌,防止水果霉变
B.利用高锰酸钾溶液吸收水果周围的氧气,防止水果腐烂
C.利用高锰酸钾溶液吸收水果产生的乙烯,防止水果早熟
D.利用高锰酸钾溶液的氧化性,催熟水果
C
学习目标
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检测反馈
2.下列各反应不属于加成反应的是( )
D
学习目标
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3.丙烯(CH3CH=CH2)通过加聚反应生成聚丙烯的化学方程式正确的是( )
C
CH3CH=CH2
催化剂
[ ]n
—CH3CH=CH2—
A、
B、
C、
D、
—CH—CH2 —
|
CH3
[ ]n
—CH2-CH2-CH2 —
[ ]n
n CH3CH=CH2
催化剂
催化剂
催化剂
n CH3CH=CH2
n CH3CH=CH2
—CH—CH2 —
|
CH3
[ ]
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