炔烃教学设计
乙炔 炔烃教学设计
朱钧祥
教学模式:“归纳探究式”
[引言][多媒体]在正式上课之前,我给同学们出个谜语,我国古时曾有“器中放石几块,滴水则产气,点之则燃”的记载。请问这是对什么情况的描述?
[提问]这种气体的组成如何?为了证实同学们说的是否正确,可通过什么方法测定其组成呢?
[讲述]测定有机物中碳和氢的质量分数最常用的方法是燃烧分析法。
[探究题1]经测定,标准状况下,此气体的密度为1.16 g/L,其中含氢元素7.8%,其余为碳元素,试确定此有机物的分子式。
[回答]化学式为C 2H 2
[提问]它与乙烷的组成相比缺少什么?乙烯比乙烷少2 个氢原子,它又比乙烯少几个氢原子呢?乙炔的“炔”与“缺”同音,[板书] 乙炔
[讲述]乙炔实际是一种同学们非常熟悉的气体,同学们平常听大人们所说的“电石气”主要成份是乙炔。用电石和水反应即可制得乙炔气体。已知电石是一种金属碳化物,化学式为:CaC 2电石和水反应后有一个产物是乙炔,那么另外还有的产物是——? [板演] CaC2+H2O 电石和水反应的方程式
[过渡]这种气体除可燃烧外,还有哪些性质呢?与我们前面所学的甲烷、乙烯有可不同呢?我们继续来研究。首先我们循着前人的方法把它制出来。
[实验][ 多媒体]我们已经学习过三套制取气体的装置,制取乙炔气体的原料是块状固体碳化钙和水,我们应选择哪一套装置来制取乙炔呢?用何种方法收集乙炔气体?为什么?
[提问]为控制反应速率,应将简易装置做怎样的改进?
[讨论] (1)反应速率太快,难以控制;用分液漏斗代替简易装置中的长颈漏斗控制流量;(2)饱和食盐水代替水减缓反应速率。(3)反应放热,若使用启普发生器,会使热量来不及散失而使启普发生器炸裂;(4)生成糊状的物质,若使用启普发生器,使反应不能随时停止,随时发生。(5)因电石中含有 CaS、Ca3P2等,也会与水反应,产生H2S 、PH3等气体,所以所制乙炔气体会有难闻的臭味。
[观察] 电石表面马上出现气泡,且随着水的不断增加,产生气泡的速率越来越快.
[提问]点燃乙炔前验纯的目的是什么?为什么乙炔燃烧有浓烈的黑烟?(利用其火焰明亮,在野外我们可用电石灯,也可用野炊时的燃料)
[讲述](1)乙炔可在空气中燃烧,为避免乙炔与空气混合点燃时引起爆炸。必须验纯。燃烧时火焰明亮,与乙烯燃烧不同的是乙炔燃烧伴有浓烈的黑烟。(含碳量高)(2)乙炔燃烧反应剧烈,放出大量的热,且生成的物质量又少,可达到很高温度(3000℃ 以上)因此氧炔焰用于焊接和切割金属。
[实验]将纯净的乙炔分别通入酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液中
[提问]观察什么现象?[回答]褪色
[讲述] 从定性的角度讨论
能与酸性高锰酸钾溶液反应是氧化反应,,与溴的四氯化碳溶液反应是加成反应。这一点与乙烯的性质相似。(不饱和烃)
[提问]乙烯和溴水反应是由于乙烯中一个键断裂与溴发生了加成反应,乙炔和溴水反应过程是怎样的?用方程式表示。
[讲述]从定量的角度讨论
[板书]略
[指导操作]请同学试着插接乙炔分子的结构模型。
乙炔(C 2H 2)分子为了达到稳定结构,碳碳必须共用3对电子,碳碳原子形成的是三键。
[提问]学生所插乙炔结构呈什么形状?(直线状)与甲烷(正四面体)、乙烯(平面)的结构有什么不同?
[多媒体展示]乙炔、甲烷、乙烯分子的球棍模型
[设疑] 我们知道结构决定性质,乙炔与乙烷、乙烯相比,在性质上与哪一个更接近呢?
[回答]因为分子中有碳碳三键,应该具有不饱和性。
[讲述]结构决定性质,碳碳三键决定了乙炔类似于乙烯又不同于乙烯的性质。
[回答]碳碳三键发生加成反应时三键上先断裂一键,在每个碳原子上加一个溴原子,先生成1,2-二溴乙烯。1,2-二溴乙烯中还存在碳碳双键,因此还可以发生加成反应。说明乙炔不饱和性比乙烯在。(课本中有褪色快慢)又由于碳碳三键比碳碳双键牢固,三键不易断裂,因此与溴的四氯化碳溶液反应速率比乙烯慢。
[引导]乙炔和乙烯类似,除可以和溴水发生加成反应外,还可以在一定条件下与氢气、氯化氢等发生加成反应,请同学分析乙炔与氯化氢的加成反应,用方程式表示。
[讲述]在适当的条件下,加成反应可以控制。如在150℃--160℃,用氯化汞作催化剂,乙炔跟氯化氢发生第一步的加成反应,生成氯乙烯,再用氯乙烯加聚可生成聚氯乙烯。聚氯乙烯在工业上有重要用途。
[阅读]阅读课本了解聚氯乙烯的用途。
[设疑] 乙炔能否发生加聚反应?若能,生成物是什么?(聚乙炔)
[讲述] 理论上乙炔能发生加聚反应生成,2个乙炔分子加聚生成乙烯基乙炔,3个乙炔分子加聚生成苯
理论上乙炔能发生加聚反应生成聚乙炔。从结构上看,聚乙炔中还存在着许多碳碳双键,具有不稳定性,因此它没有广泛应用价值。但2000年诺贝尔化学奖授予三位对聚乙炔研究做出杰出贡献的科学家。他们在聚乙炔中添加一些物质,可将聚乙炔制成导电塑料。这是材料科学上的一在突破。
[过渡]乙炔也有许多同系物,像乙炔这样分子里含碳碳三键的一类不饱和烃叫炔烃。乙炔是最简单的炔烃。炔烃在结构、化学性质上与乙炔十分相似,物理性质上有差异性。
[提问]丙炔的化学式?能归纳出炔烃的通式吗?
[提问]炔烃的化学性质与什么因素有关?请同学推测,炔烃会有什么化学性质呢?
[讨论]根据乙炔、丙炔、l 一丁炔、1一戊炔的物理性质列表,看有什么规律?
[小结]烷烃、烯烃、炔烃都是链烃,即在分子中碳碳原子形成链状结构。由于碳碳双键、碳碳三键具有不饱和性,故可发生加成反应。碳碳双键、碳碳三键还具有不稳定性,可被酸性高锰酸钾氧化。因此,烯烃、炔烃在化学性质上具有许多相似性。乙炔也是生产乙醛、合成橡胶、合成纤维和塑料的基本原料。我们常用的塑料雨衣、塑料铅笔盒、塑料发夹和某些化学纤维织物等等,都可以用乙炔作为基本原料来制造。
[教学后记]这节教材的编写与前几节情况基本相同,使用的是演绎的方法,即以物质结构的观点指导学生学习物质的性质。内容比较简单。我在教学中注意与烷烃、烯烃知识的联系,找出不饱和烃的共性。采用探究性教学,即先假设后实验(先性质,后结构)的方法。通过启发、引导,发挥实验的作用,实施教学目标,减轻学生学习有机化学的负担。
作业:课本P .133~134习题
板书设计:第四节 乙炔 炔烃
一、实验室制乙炔
1.原理: 2.物理性质
二、乙炔的化学性质
1.氧化反应 a .乙炔可在空气中燃烧,火焰明亮
并伴有浓烈的黑烟。
b.乙炔易KMnO 4被 氧化
2.加成反应 a .乙炔与溴水加成 b.乙炔与氢气加成
c .乙炔与氯化氢
加成氯乙烯
二氯乙烷 d .氯乙烯聚合反应
三、乙炔的结构
1.分子式:
4.结构简式:
3.加聚反应 2.电子式:
3.结构式:
5.空间的构型:直线型
四、炔烃 1.定义: 2.炔烃的通式:
3.炔烃的物理性质: 4.炔烃的化学性质:与乙炔相似。