11-2 乙烯---石油化工的龙头
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10-3 乙 烯
目的要求:
1. 使学生掌握乙烯的分子组成、结构式、重要的化学性质和用途;
2. 掌握不饱和烃的定义、加成反应和加聚反应的概念 4. 通过实验对比,培养学生的思维能力。 重点:
乙烯的化学性质和加成反应 难点:
乙烯的不饱和特性 教学方法:
结构推导、性质推测,实验引导,验证性质 教学过程:
【引入】前面我们学习了烷烃,知道烷烃的结构特点是“碳碳单键、饱和”。有些烃分子中碳原子结合的氢原子数目少于烷烃分子里氢原子数目,如果这些烃跟某些物质起反应,它们分子里的碳原子还可以结合其它的原子或原子团。通常把这类烃叫做不饱和烃。 【展示模型】大家观察它们在组成上、结构上、价健上有什么异同点?
相同点:都是由C 、H 两种元素组成,碳原子都保持四价。碳原子数目都是两个。
不同点:氢原子数目相差两个,碳原子之间不是碳碳单键,而是通过碳碳双键结合起来。 链烃分子里含有碳碳双键的不饱和烃叫做烯烃,含有碳碳叁键的不饱和烃叫做炔烃。只含两个碳原子的烯烃叫乙烯,今天我们就来学习它。
【提问】对比乙烷和乙烯分子中键的参数能得到什么结论?
C-C 的两倍, 说C=C 双键中有一个键不稳定,容易断裂,有一个键较稳定。(由于C=C 双键在形成时, 新成键电子云受原有C-C 单键头靠头重叠的电子云的影响,只能肩并肩重叠)
[推测]:乙烯中有一个键较易断裂,因此它的化学性质比较活泼.
【学生活动】书写乙烯分子的电子式和结构式 CH 2=CH 2 键角1200
;键长:
C=C 【过渡】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,与石油工业的发展紧密相连。 【板书】二.乙烯的性质 1、物理性质:无色、稍有气味、难溶 2、化学反应(C=C 中的π键易断裂,化学性质活泼) (一)、氧化反应 (1)燃烧 可用于气体燃料,燃烧时火焰明亮,并产生黑烟,产生黑烟是因为含碳量高(85.7%), 燃烧不充分;火焰明亮是碳微粒受灼热而发光;乙烯的爆炸极限为3.4%~34%(空气中乙 烯的含量),所以一定要验纯! CHO CH 2O CH CH 232 22催化剂加热加压 += (PdCl 2-CuCl 2作催化剂) ——乙烯氧化法制乙醛 (2)使高锰酸钾溶液褪色(酸化目的是增强氧化性,可用于鉴别烷烃和烯烃) 【过渡】甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烯能使溶液褪色。这个现象说明乙烯的 不饱和性。不饱和性还体现中什么反应中呢? 【讨论】把乙烯通入溴水,发生什么现象?从结构上分析为什么会有这种现象。 【讲述】乙烯分子中有碳碳双建,它是不饱和建。其中的一个建不稳定,较易断裂,断裂 后形成两个价建不饱和的碳原子。当乙烯跟溴接触时,两个溴原子结合在两个价建不饱和 的碳原子。当乙烯跟溴接触时,两个溴原子结合在两个价建不饱和的碳原子上,生成无色 液体——1,2-二溴乙烷。 【板书】(二)、加成反应 X —X H —H H —X (必须是气体,有水则电离,无法加成) H —OH (必须是蒸气) 【板书】加成反应: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,生成新 物质的反应叫做加成反应。 CH 2=CH 2+Br 2 CH 2Br —CH 2Br (常温下使溴水褪色,可用于除去乙烯) 催化剂 CH2=CH2+H2CH3CH3 △ CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl(制氯乙烷) 催化剂 CH2=CH2+H2O CH3CH2OH(工业上用于制取酒精) 加热加压 【学生活动】阅读课本加成反应概念,指出“生成新的物质”的含义应指“生成比原来饱和的物质” 【过渡】塑料是高分子材料,乙烯是小分子,如何形成高分子?当然要连接起来,如何连接?要靠聚合 【板书】(三)、聚合反应 塑料袋 【讲解】加聚反应的实质是:不饱和键的断裂和相互加成不论加成还是聚合,根本原因都是含有不饱和的C=C双键高分子的命名不能用系统命名法,名称“聚乙烯”来源于原料。生活中用来包装食品的塑料袋是聚乙烯,如果将乙烯分子中的一个氢原子用氯原子代替,聚合后成为聚氯乙烯它就不能用来包装食品了,因为有毒。塑料在高温或长期光照情况下,容易老化,变脆。 【讲解】聚合反应中的单体、链节和聚合度 【板书】聚合反应:由分子量小的化合物互相结合成相对分子量很大的化合物,叫做聚合反应。 这种由加成发生的聚合反应,又叫加聚反应。生成聚乙烯的反应可以看成是连续的加成反应,所以称为加聚反应. [补充知识]:聚合反应中,又分为加聚反应和缩聚反应.由不饱和的单体分子相互加成且不析出小分子的反应,叫加聚反应;单体间相互反应而生成高分子,同时还生成小分子(如水、氨、氯化氢等)的反应叫缩聚反应. 【板书】三. 乙烯的用途 制取酒精、橡胶、塑料等,并能催熟果实. 乙烯的产量是衡量一个国家(石油化工)工业发展水平的标准 【板书】四、乙烯的实验室制法 注:①浓硫酸的作用:脱水剂和催化剂。 ②温度计水银球应插入液面以下。(温度计水银球放在溶液中控制溶液的温度在170℃以减少副产物的生成) ③温度要迅速升到1700C,否则会生成许多副产物。如140℃生成乙醚 ④要使用碎瓷片:(有机物的沸点较低,加入碎瓷片防止液体剧烈沸腾,即防止暴沸) ⑤加热时会有黑色物质生成,有时有刺激性气味气体生成 浓硫酸的副作用:强氧化性CH3CH2OH+ H2SO4(浓)△C+SO2+H2O ⑥实验结束后先移导管后灭灯 装置:液—液加热,Cl 型,但多一个温度计,控制温度) 2 (带支管的烧瓶叫做蒸馏烧瓶)。 收集方法:排水法(不能使用排空气法,因其密度与空气接近。