人教版化学选修五第二章教案
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第二章烃和卤代烃
第一节脂肪烃
教学目标
【知识与技能】1、了解烷烃、烯烃、炔烃的物理性质的规律性变化。2、了解烷烃、烯烃、炔烃的结构特点。3、掌握烯烃、炔烃的结构特点和主要化学性质;乙炔的实验室制法
【教学重点】烯烃、炔烃的结构特点和主要化学性质;乙炔的实验室制法
一、烷烃
1、结构特点和通式:仅含C—C键和C—H键的饱和链烃,又叫烷烃。(若C—C连成环状,称为环烷烃。)烷烃的通式:CnH2n+2 (n≥1)
师:接下来大家通过下表中给出的数据,仔细观察、思考、总结,看自己能得到什么信息?
(教师引导学生根据上表总结出烷烃的物理性质的递变规律,并给予适当的评价)
2、物理性质
(1) 物理性质随着分子中碳原子数的递增,呈规律性变化,沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大;
(2) 碳原子数相同时,支链越多,熔沸点越低。
(3) 常温下的存在状态,也由气态(n≤4)逐渐过渡到液态(5≤n≤16)、固态(17≤n)。
(4) 烃的密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂。师:我们知道同系物的结构相似,相似的结构决定了其他烷烃具有与甲烷相似的化学性质。
3、化学性质(与甲烷相似)
(1)取代反应如:CH3CH3 + Cl2 →CH3CH2Cl + HCl
(2)氧化反应CnH2n+2 + —O2 →nCO2 +(n+1)H2O 烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
师:接下来大家回忆一下乙烯的结构和性质,便于进一步学习烯烃。
二、烯烃
1、概念:分子里含有碳碳双键的不饱和链烃叫做烯烃。通式:CnH2n (n≥2)
2、物理性质(变化规律与烷烃相似)
师:烯烃结构上的相似性决定了它们具有与乙烯相似的化学性质。
3、化学性质(与乙烯相似)
(1)烯烃的加成反应:(要求学生练习)
(2)氧化反应(燃烧):CnH2n+2 n3O2n CO2 + n H2O (使酸性KMnO4 溶液褪色): R—CH=CH2 R —COOH + CO2
(3) 加聚反应
二烯烃的化学性质
[讲]二烯烃跟烯烃性质相似,由于含有双键,也能发生加成反应、氧化反应和加聚反应。这里我们主要介绍1,3-丁二烯与溴发生的两种加成反应。
[讲]当两个双键一起断裂,同时又生成一个新的双键,溴原子连接在1、4两个碳原子上,即1、4加成反应
二烯烃的加成反应:(1,4一加成反应是主要的)
以上两种加成是二烯烃与溴等物质的量加成,
若要完全发生加成反应, 1 mol 的二烯烃需要 2 mol 的溴, CH2=CHCH=CH2 +2Br2 CH2BrCHBrCHBrCH2Br
二烯烃可发生加聚反应如 (2) 加聚反应
乙烯的实验室制法
1. 药品: 乙醇浓硫酸
2. 装置:圆底烧瓶、温度计、铁架台、水槽、集气瓶、双孔橡皮塞、酒精灯、导管
3.步骤:(1)检验气密性。在烧瓶里注入乙醇和浓硫酸(体积比1:3)的混合液约20mL(配置此混合液应在冷却和搅拌下将15mL浓硫酸满满倒入5mL酒精中),并放入几片碎瓷片。(温度计的水银球要伸入液面以下)(2)加热,使温度迅速升到170℃,酒精便脱水变成乙烯。(3)用排水集气法收集乙烯。(4)再将气体分别通入溴水及酸性高锰酸钾溶液,观察现象。(5)先撤导管,后熄灯。
4.反应原理:(分子内的脱水反应)
5.收集气体方法:排水集气法(密度与空气相近)
6.现象:溶液变黑;气体使溴水及酸性高锰酸钾溶液褪色。
7.注意点:
(1)乙醇和浓硫酸体积比为什么是1:3?答:因为浓H2SO4在该反应中除了起催化作用外,还起脱水作用,保持其过量的原因主要是为了使浓H2SO4保持较高的浓度,促使反应向正反应方向进行。
(2)浓硫酸在反应中的作用?答:①催化剂②脱水剂(③吸水剂)
(3)为什么要迅速升温到170℃?答:如果低于170℃会有很多的副反应发生。如:分子之间的脱水反应
(4)为什么要加入碎瓷片?答:因为反应液的温度较高,被加热的又是两种液体,所以加热时容易产生暴沸而造成危险,在反应混合液中加一些碎瓷片是为了防止暴沸,避免意外
(5)为什么制取乙烯时反应液会变黑,还会有刺激性气味产生?答:因为在该反应中还伴随有乙醇与浓硫酸发生的氧化还原反应: C2H5OH + 2H2SO4(浓) 2C+2SO2↑+2H2O ; C + 2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,由于有C、SO2的生成,故反应液变黑,还有刺激性气味产生。
(6)怎样证明生成气体乙烯中混有二氧化硫气体?怎样除去二氧化硫气体?答:①证明用品红溶液②除去用NaOH溶液+品红溶液(二氧化硫使溴水及酸性高锰酸钾溶液方程式)实验室制取乙烯的几个为什么河北
(7)为什么温度计必须插入液面下?实验室制取乙烯的反应原理: CH3-CH2-OHCH2=CH2↑+H2O,温度要迅速上升到170℃,防止140℃时生成副产物乙醚,因为:CH3-CH2-OH+HO-CH2-CH 3CH3-CH2-O-CH2-CH3+H2O。该反应属于“液体+液体生成气体型”反应,两种液体混合后,装于圆底烧瓶中,加热要用到酒精灯,只有当温度计插入液面下,但不能接触瓶底,才能准确测出反应时反应液的温度,避免副反应的发生,确保产物的纯度。
(8)为什么收集乙烯用的是排水集气法?因为乙烯的密度和空气的密度相接近,而且乙烯又难溶于水,故采用该方法。
烯烃的顺反异构
1、顺反异构
2、形成条件:(1)具有碳碳双键(2)组成双键的每个碳原子必须连接两个不同的原子或原子团.
[小结]烷烃和烯烃的结构和性质
三、炔烃
1、概念:分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃称为炔烃。
2、乙炔的结构
分子构型:直线型,键角:180°
3、乙炔的实验室制取
(1)反应原理:CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2
(2)装置:固-液不加热制气装置。
(3)收集方法:排水法。