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高中物理教案

发表时间:2020-11-13

物理教案改变内能的两种方式。

经验告诉我们,成功是留给有准备的人。作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,帮助教师能够井然有序的进行教学。教案的内容要写些什么更好呢?为了让您在使用时更加简单方便,下面是小编整理的“物理教案改变内能的两种方式”,欢迎您参考,希望对您有所助益!

教学目标
(1)知道改变物体内能的两种方式
(2)知道做功是能量的转化;热传递是内能的转移
(3)知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的

教学建议

教材分析
分析一:本节教材内容在初中教材中已有简单介绍,本节教材以复习为主.要求学生能理解做功和热传递都可以改变物体内能,它们在改变物体内能方面是等效的.
分析二:物体的内能包括分子动能和分子势能,而改变物体内能的方法又有两种:做功和热传递.做功和热传递在改变物体的内能方面是完全等效的,当一个物体的内能发生了改变,而我们不知道其改变过程,我们是无法确定是热传递使其内能发生改变,还是做功使其内能改变,或者是做功与热传递同时存在.
分析三:功是能量转化的一个量度,做了多少功就意味着有多少某种形式的能量转化为另一种形式的能量;热量是热传递过程中内能转移的一个量度.如果一个物体只有与外界间的存在做功关系(不包括机械能的改变部分),而无热交换,则做功的多少与内能的改变量相等;如果一个物体与外界间的无做功关系(不包括机械能的改变部分),而仅有热交换,则传递了多少热量,内能就改变多少.

教法建议
建议一:本节内容在初中教材中已有简单介绍,因此可以提出问题:怎样改变物体内能?然后由学生回忆初中知识,回答问题.
建议二:做功和热传递在改变物体的内能方面是完全等效的,这一说法较抽象,学生不易理解,可举例加深学生的理解:如一物体内能增加了,在没有告诉其他条件下,是否能判断出是什么原因使物体内能增加.

--示例

教学重点:做功和热传递都可以改变物体内能

教学难点:做功和热传递在改变物体的内能方面是完全等效的

示例

一、引入课题

提问:什么是物体内能?它包括什么能量?

二、做功改变物体内能

做功可以改变物体内能,做功可以使内能和其它形式的能相互转化.如果一个物体只有与外界间的存在做功关系(不包括机械能的改变部分),而无热交换,则做功的多少与内能的改变量相等.

例题1:有一个10m高的瀑布,水流在瀑布顶端时速度为2m/s,在瀑布底与岩石的撞击过程中,有10%的动能转化为水的内能,请问水的温度上升了多少摄氏度?已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),g取10m/s2.

解:根据机械能守恒定律知,当水流到达瀑布底时的动能

水吸收热量与温度变化满足关系

由题目知,有10%的动能转化为水的内能,所以

代入数据得=2.4×10–3℃

评析:本题是一个力、热综合题,需要熟知机械能守恒定律、内能等相关知识.

三、热传递改变物体内能

热传递可以改变物体内能,热传递是内能从一个物体(或物体的一部分)转移到另一个物体(或物体的另一部分).如果一个物体与外界间的无做功关系(不包括机械能的改变部分),而仅有热交换,则传递了多少热量,内能就改变多少.热量是描述热传递过程中能量转移的多少.

例题2:关于热量的下列说法中正确的是

A、温度高的物体含有的热量多

B、内能多的物体含有的热量多

C、热量、功和内能的单位相同

D、热量和功都是过程量,而内能是一个状态量

答案:CD

评析:本题着重考查了热量的概念,以及它与内能、功的联系与区别.

四、做功和热传递在改变物体内能方面是等效的

当一个物体的内能发生了改变,而我们不知道其改变过程,我们是无法确定是热传递使其内能发生改变,还是做功使其内能改变,或者是做功与热传递同时存在.

五、作业

探究活动
题目:内能的利用
组织:分组
方案:调查内能在哪些领域有哪些应用,说明内能应用的意义,写出调查报告
评价:调查报告的科学性

相关阅读

物理教案物体的内能


教学目标
(1)知道什么是物体的内能
(2)知道物体内能的组成
(3)知道分子动能和分子势能与哪些因素有关

教学建议

教材分析
分析一:教材先由所学知识推出分子动能的存在,并说明分子动能与温度的关系,再又分子力说明分子势能的存在,最后总结出内能的概念

分析二:分子势能在微观上与分子间距离有关(宏观上表现为体积),当分子间距离大于平衡距离时,分子力表现为引力,此时增大分子间距离,分子力作负功,分子势能增加;当分子间距离小于平衡距离时,分子力为斥力,此时减小距离,分子力还是做负功,分子势能增加;由此可见分子间距离等于平衡距离时分子势能最小,但不一定为零,因为分子势能是相对的.分子势能与分子间距离的关系如上图所示.分子势能可与弹性势能对比学习,分子相距平衡距离时相当于弹簧的平衡位置,但对比学习时,也要注意两者的区别.
分析三:比较两物体内能大小,需要考虑到分子平均动能、分子势能和分子总个数.分子平均动能与温度有关,温度越高,分子平均动能越大,温度越低,分子平均动能越小.分子势能与分子间距离(宏观上表现为体积)有关,分子间距离改变(宏观上表现为体积改变),分子势能改变,但分子势能与分子间距离(体积)的关系比较复杂:分子间距离增大,分子势能可能增大,也可能减小,即体积增大,分子势能可能增大,也可能减小.因此我们不能单从体积的改变上判断分子势能如何改变,而是往往要视具体情况而定.
分析四:机械能与内能有着本质的区别,对于同一物体,机械能是由其宏观运动速度和相对高度决定的,而内能是由物体内部分子无规则运动和聚集状态决定.例如放在桌面上静止的木块温度升高,其机械能不变,而内能发生了改变.

教法建议
建议一:在分析物体内能时要充分利用前三节所学分子动理论的基本观点,由旧有知识推导出新知识.
建议二:在讲分子势能时,最好能与弹簧的弹性势能进行类比学习.
建议三:在区分机械能与内能时,最好能举例说明.

--方案

教学重点:内能的组成,分子动能和分子势能分别与哪些因素有关.
教学难点:分子势能
一、分子动能
温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子运动越剧烈,分子平均动能越大.分子平均速度和平均动能是一个宏观统计概念,温度越高,分子平均动能越大,但并不是所有分子动能都增大,个别分子动能还有可能减小.
二、分子势能
由分子间作用力决定的一种能量,与分子间距离有关,宏观上表现出与物体体积有关.
当分子间距离大于平衡距离时,分子力表现为引力,此时增大分子间距离,分子力作负功,分子势能增加;当分子间距离小于平衡距离时,分子力为斥力,此时减小距离,分子力还是做负功,分子势能增加;由此可见分子间距离等于平衡距离时分子势能最小,但不一定为零,因为分子势能是相对的.分子势能与分子间距离的关系如图所示.

三、物体的内能
物体内所有分子的动能和分子势能的总和叫内能.
例1:相同质量的0℃水与0℃的冰相比较
A、它们的分子平均动能相等
B、水的分子势能比冰的分子势能大
C、水的分子势能比冰的分子势能小
D、水的内能比冰的内能多
答案:ABD
评析:质量相同的水和冰,它们的分子个数相等;温度相等,所以分子平均动能相等,因此它们总的分子动能相等.由水结成冰,需要释放能量,所以相同质量、温度的水比冰内能多,由于它们总的分子动能相等,所以水比冰的分子势能大.本题很容易误认为水结成冰,体积增大,所以内能增大.
机械能与内能有着本质的区别,对于同一物体,机械能是由其宏观运动速度和相对高度决定的,而内能是由物体内部分子无规则运动和聚集状态决定.例如放在桌面上静止的木块温度升高,其机械能不变,而内能发生了改变.
例2:下面有关机械能和内能的说法中正确的是
A、机械能大的物体,内能一定也大
B、物体做加速运动时,其运动速度越来越大,物体内分子平均动能必增大
C、物体降温时,其机械能必减少
D、摩擦生热是机械能向内能的转化
答案:D
评析:对于机械能和内能,它们是两种完全不同的形式的能,需要从概念上对它们进行区分.
四、作业

探究活动
题目:怎样测量阿伏加德罗常数
组织:分组
方案:查阅资料,设计原理,实际操作
评价:方案的可行性、科学性、可操作性

摩擦起电两种电荷教案示例


作为杰出的教学工作者,能够保证教课的顺利开展,作为教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助教师提前熟悉所教学的内容。你知道如何去写好一份优秀的教案呢?下面是小编精心收集整理,为您带来的《摩擦起电两种电荷教案示例》,大家不妨来参考。希望您能喜欢!

摩擦起电两种电荷教案示例

(一)教学目的

1.知道什么叫物体带电和摩擦起电。

2.知道什么实验事实使人们认识到自然界有两种电荷;知道正、负电荷是如何规定的;知道电荷间的相互作用。

3.知道验电器的构造和原理,会用验电器判断物体是否带电。

4.知道电量及其单位。

(二)教具

玻璃棒两根,橡胶棒两根,丝绸一块,毛皮一块,支架两个,验电器一个,验电一个,碎纸屑若干。

(三)教学过程

1.复习

提问(1):日常生活中,当空气干燥时用塑料梳子梳头发,会出现什么现象?

答:头发会随梳子“飘”起来。

提问(2):如果我们身上穿了几件化纤毛衣,在晚上脱衣时,有时会发出响声,甚至出现火花。你有过这种体会吗?你知道上面提到的两种现象发生的原因吗?

答:摩擦起电。

教师总结:同学们在小学自然课的学习中已经了解了一些关于摩擦起电的知识。摩擦起电的现象在日常生活中又是经常可以看到的。那么,带了电的物体具有哪些性质?头发为什么会随梳子飘起来?在这一节里,我们将继续进行学习和讨论。

2.进行新课

(1)物体带电与使物体带电的方法演示实验:

①用毛皮摩擦橡胶棒,然后把棒靠近纸屑,验电羽等轻小物体,观察现象。

②用丝绸摩擦玻璃棒,然后将棒靠近纸屑,验电羽等轻小物体,观察现象。

我们看到,被毛皮摩擦过的橡胶棒,被丝绸摩擦过的玻璃棒,都具有了吸引轻小物体的性质。

物体具有了吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电,或说物体带了电荷。

习惯上把带了电的物体叫做带电体。

在空气干燥的时候,用塑料梳子梳头发,头发会随着梳子飘起来,就是因为梳子带了电,能吸引头发的缘故。

使物体带电的方法:

①摩擦起电

用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电,这种方法简单、常见。

下面请同学们举出几个日常生活中常见的摩擦起电的例子。

②接触带电

除摩擦外,用接触的方法也可以使物体带电。

演示用毛皮摩擦过的橡胶棒甲接触没有被摩擦过的橡胶棒乙,然后用乙去靠近纸屑、验电羽,观察橡胶棒乙能够吸引纸屑、验电羽等轻小物体,这说明橡胶棒乙通过接触橡胶棒甲而带了电。

(2)两种电荷

我们已经知道了什么叫带电现象,知道了被毛皮摩擦过的橡胶棒和被丝绸摩擦过的玻璃棒都带上了电荷,那么它们带的电荷是否相同呢?

演示实验:

①将被毛皮摩擦过的橡胶棒悬挂在支架上,用另一根被毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近它,结果它们互相排斥。将被丝绸摩擦过的玻璃棒悬挂在支架上,用另一根被丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近它,结果它们也互相排斥。

②将被毛皮摩擦过的橡胶棒悬挂在支架上,用被丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近它,结果它们互相吸引。

思考:这两个实验现象说明什么?

答:被毛皮摩擦过的橡胶棒和被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷不同。

教师总结:

人们通过大量的实验研究发现,用摩擦起电的方法可以使各种各样的物质带电。带电后的

物体凡是跟丝绸摩擦过的玻璃棒互相吸引的,必定跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相排斥;凡是跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相吸引的,必定跟丝绸摩擦过的玻璃棒互相排斥。这些事实使人们认识到自然界中只有两种电荷。

①正电荷和负电荷

正电荷:指被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷,可用“”表示。

负电荷:指被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷,可用“”表示。

②电荷间的相互作用:

同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。

(3)检验物体是否带电的方法:

①利用带电体具有的性质来判断。

例1.如果一个带电体吸引一个轻小物体,能否判断这个轻小物体也带电?

分析:不能。如果轻小物体与带电体带异种电荷,它们之间可以相互吸引;如果轻小物体不带电,由于带电体的性质,它们之间也可以相互吸引。

例2.如果一个带电体排斥一个轻小物体,能否判断这个轻小物体也带电?

分析:可以。因为若轻小物体不带电,它们之间只能相互吸引,不会发生排斥现象。

例3.如果两个物体互相排斥,你能作出什么判断?

分析:根据电荷间的相互作用,可以判断带电体必带同种电荷。

例4.有A、B、C、D四个带电体,若A排斥B,A吸引C,C排斥D,已知D带正电。那么A、B、C物体各带什么电?

分析:已知D带正电可由此分析其他几个物体的带电性质。因为D带正电,D又排斥C,根据电荷间的相互作用,C应带正电。C吸引A,则A与C带异种电荷,即A带负电。A又排斥B,所以B也应带负电。

②用验电器来检验。

验电器是实验室里常用的一种检验物体是否带电的仪器。它是由金属球、金属杆、金属箔等几部分组成的(展示实物)。它的原理是利用了电荷间的相互作用。当用带电体接触验电器的金属球时,就有一部分电荷转移到验电器的金属箔片上,这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。

演示实验:用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,观察验电器金属箔片张开的角度,思考此时金属箔片带什么电?用力多摩擦几下玻璃棒,再去接触验电器的金属球,观察验电器金属箔片张开的角度有什么变化?张开角度的变化反映了什么?

换用毛皮摩擦过的橡胶棒,重做上面的实验。

教师总结:验电器金属箔片张开的角度不同,反映了带电体传给验电器的电荷的多少不同。

(4)电量电荷的多少叫电量。

电量的单位是库仑,简称库,符号是C。库仑是一个比较大的单位。一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒上所带的电量,大约只有10-7库仑,一片带电的云上所带的电量,大约有几十库仑。

(5)正、负电荷的中和

演示实验:把用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,使金属箔片张开一定的角度;再用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触验电器的金属球,观察金属箔片张角的变化。

这个现象说明:正、负电荷放在一起会互相抵消。如果实验中的玻璃棒和橡胶棒带的电量相等,验电器的金属箔片将不再张开,即正、负电荷完全抵消。放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象,叫做正、负电荷的中和。

思考题:将一物体跟一带正电的验电器的金属球接触时,验电器的金属箔先合拢后张开。

试分析这个物体的带电情况。

3.小结

这节课我们通过大量的实验,研究讨论了用摩擦的方法使物体带电后的性质、带电的种类及电荷间的相互作用。知道了怎样判断检验一个物体是否带电和带电的种类。那么摩擦起电的实质到底是什么呢?物体带正电、负电的本质又是什么呢?这些我们将在下一节里进行研究讨论。

4.布置作业。

(l)书上本节后的练习l、2、3。

(2)思考题:梳子与头发摩擦后,怎样检验梳子是否带电?带什么电?

(3)想一想,除了课上讲到的,还有哪些检验物体是否带电的方法。

备注:本教案依据的教材为人民教育出版社九年义务教育初中物理第二册第四章第一节。

生活中两种常见的有机物


一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,高中教师要准备好教案,这是高中教师需要精心准备的。教案可以让学生更好的消化课堂内容,帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。那么怎么才能写出优秀的高中教案呢?下面是小编为大家整理的“生活中两种常见的有机物”,供大家借鉴和使用,希望大家分享!

课型:新授课审核:高一化学组
【学习目标】官能团的概念、乙醇、乙酸的组成、乙醇的取代反应与氧化反应、乙酸酸性和酯化反应。
【学习难点】使学生建立乙醇和乙酸分子的立体结构模型,并能从结构角度初步认识醇的氧化、乙酸的酯化两个重要反应。
【基础知识】
一、乙醇、乙酸组成结构
1、乙醇:分子式:___;结构式:____;结构简式:____或_____。官能团是
2、乙酸:分子式:___;结构式:_____;结构简式:_____。官能团是_____。二、化学性质
1.乙醇化学性质
(1)与金属钠的反应化学方程式;
(2)与氧气的反应化学方程式:;
(3)在焊接铜漆包线的线头时,常把线头放在火上烧一下,以除去漆层,并立即在酒精中蘸一下再焊接,这是因为(用化学方程式表示):
①②
(4)钠分别与水、乙醇反应的比较
钠与水的反应实验钠与乙醇的反应实验
钠的现象
声的现象有“啧啧”的声音无任何声音
气的现象观察不到气体的现象有无色、无味气体生成,作爆鸣实验时有爆鸣声
实验结论钠的密度小于水的密度,熔点低。钠与水剧烈反应,单位时间内放出的热量大,反应生成氢气。2Na+2H2O==2NaOH+H2↑水分子中氢原子相对较活波钠的密度大于乙醇的密度。钠与乙醇缓慢反应生成氢气。2Na+2C2H5OH→2C2H5ONa+H2↑乙醇分子里羟基氢原子相对不活泼
反应实质
(5)乙醇的分子结构与化学性质的关系

2、乙酸化学性质
(1)与CaCO3的反应化学方程式:;
(2)乙酸的酸性比碳酸的;与乙醇的酯化反应化学方程式:;酯化反应是反应,反应进行的比较缓慢,反应物不能完全变成生成物;为防爆沸需加入,为了提高反应速率,一般要加入做催化剂,并加热。
(3)酯化反应实质:有机羧酸脱___,醇脱______。
【疑难点拨】
一、羟基与氢氧根的区别
名称
区别[羟基氢氧根
电子式
电性不显电性显负电性
稳定程度不稳定较稳定
存在不能独立存在,与其他基相结合在一起能独立存在
二、醇的催化氧化发生条件和规律
1、发生条件:醇分子结构中与—OH相连的碳原子上至少要有一个氢原子,即具有的结构。因为醇的催化氧化,其实质是“去氢”。
 
在有机反应中,氧化反应是指有机物去氢或加氧的反应,上述氧化反应也可通过碳元素的平均价态的变化来理解。

2、规律
(1)—OH连在链端点碳原子上的醇,即R—CH2OH结构的醇,被氧化成醛。
 
(2)与—OH相连碳原子上只有一个氢原子的醇,即结构的醇,被氧化成酮(,其中R、R′为烃基,可同,可不同)。
 
(3)与—OH相连碳原子上没有氢原子的醇,即结构的醇(R、R′、R″为烃基,可相同可不同),不能被催化氧化。
 ∵不能形成。
三、醇消去反应发生的条件
1、醇分子结构:与—OH相连的碳必须有相邻的碳原子,且此相邻的碳原子上还必须连有氢原子时,才能发生消去反应。
即:
如:都不能发生消去反应。
2、反应条件:浓H2SO4,加热。
二、实验室里制取乙酸乙酯时的注意事项:
1、化学原理:浓硫酸起催化脱水作用。
2、装置:液-液反应装置。用烧瓶或试管。试管倾斜成45°(使试管受热面积大)。弯导管起冷凝回流作用。导气管不能伸入饱和Na2CO3溶液中(防止Na2CO3溶液倒流入反应装置中)。
3、饱和Na2CO3溶液的作用。①.乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中的溶解度较小,减小溶解,利于分层。②挥发出的乙酸与Na2CO3反应,除掉乙酸;挥发出的乙醇被Na2CO3溶液吸收。避免乙酸特殊气味干扰乙酸乙酯的气味。
【典例剖析】
【例1】某有机物分子式是C3H4O2,它的水溶液显酸性,既能跟碳酸钠溶液反应,能使溴水褪色。写出这种有机物的结构简式。
解析:分子中含有两个氧原子,水溶液呈酸性,能跟碳酸钠溶液反应,应属于羧酸。从分子中氢原子数看,烃基不饱和,使溴水褪色发生的是加成反应。可判断分子中含有不饱和碳碳键和羧基。答案:CH2==CHCOOH。
【例2】下列化合物中,既显酸性,又能发生酯化反应和消去反应的是
解析:根据各类官能团的性质判断:"-COOH"显酸性,"-COOH"和"-OH"能发生酯化反应,含有"-OH"或"-X"的能发生消去反应。综合判断,只有C符合题意。
【例3】将质量相等的下列各物质完全酯化时,需醋酸质量最多的是
A.甲醇B.乙二醇C.丙醇D.甘油
解析:若某醇质量为1g,该醇分子量为M,该醇分子量含有x个羟基。则1g该醇含羟基(也即酯化时需羧基或醋酸)物质的量为:,比较4种醇值,即可判断出正确答案。
,可见,相等质量的4种醇中,甘油酯化消耗的醋酸最多。故正确答案为D。
【知能练习】
1.碳氢化合物是大气污染物之一,下列现象的产生与碳氢化合物有关的是()
A.臭氧空洞B.光化学烟雾C.酸雨D.火山爆发
2.科学家正在研究开发新的能源。“绿色能源”目前是研究的新能源之一,高粱、玉米等绿色植物的种子经发酵、蒸馏就可以得到一种“绿色能源”。这种物质是()
A.氢气B.甲烷C.酒精D.木炭
3.下列有关乙醇的物理性质的应用中不正确的是()
A.由于乙醇的密度比水小,所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去
B.由于乙醇能够溶解很多有机物和无机物,所以可用乙醇提取中草药的有效成分
C.由于乙醇能够以任意比溶解于水,所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒
D.由于乙醇容易挥发,所以才有俗语“酒好不怕巷子深”的说法
4.关于乙醇结构方面的说法中正确的是()
A.乙醇结构中有-OH,所以乙醇溶解于水,可以电离出OH-而显碱性
B.乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯,所以乙醇显碱性
C.乙醇与钠反应可以产生氢气,所以乙醇显酸性
D.乙醇与钠反应非常平缓,所以乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼
5.下列反应属于取代反应的是()
A.CH4+2O2CO2+2H2OB.CH2==CH2+Br2BrCH2CH2Br
C.CH3CH2CH2Cl+NaOHCH3CH==CH2+NaCl+H2OD.+H2O+HCl
6.95%的乙醇(密度为0.78gcm—3)用等体积的蒸馏水稀释后,所得溶液中乙醇的质量分数最接近于()
A.42%B.48%C.51%D.65%
7.下列是有关生活中对醋酸的应用,其中主要利用了醋酸酸性的是()
A.醋酸溶液可一定程度上治疗手足癣B.熏醋可一定程度上防止流行性感冒
C.醋可以除去水壶上的水垢D.用醋烹饪鱼,除去鱼的腥味
8.下列物质中不能用来从碘水中提取碘单质的是()
A.乙醇B.苯C.四氯化碳D.乙酸
9.酯化反应是有机化学中的一类重要反应,下列对酯化反应理解不正确的是()
A.酯化反应的反应物之一肯定是醇B.酯化反应一般需要脱水
C.酯化反应是有限度的D.酯化反应一般需要催化剂
10.为使95%的乙醇变为无水乙醇,工业上常常加入一种物质,然后蒸馏,这种物质可
以是()
A.冰醋酸B.熟石灰C.生石灰D.浓硫酸
11.将铜丝放在酒精灯火焰上加热后,分别再将其放入下列溶液中,取出洗涤、干燥后
质量没有变化的是()
A.水B.乙醇C.醋酸D.硫酸
12.能够用来检验酒精中是否含有水的试剂是()
A.金属钠B.无水硫酸铜C.无水氯化钙D.浓硫酸
13.能够用来鉴别乙醇、乙酸和苯的物质()
A.钠B.氢氧化钠溶液C.水D.紫色石蕊试液
14.水是一种廉价而且非常有用的试剂,下列用水就能鉴别的一组物质是()
A.苯、乙酸、四氯化碳B.苯、乙醇、四氯化碳、、C.硝基苯、乙醇、四氯化碳D.硝基苯、乙醇、乙酸
15.钠与下列物质反应都能够产生氢气:①H2O;②CH3COOH;③CH3CH2OH。试推断这三种物质电离出H+的难易程度(从难到易的顺序)()
A.①②③B.②③①C.③①②D.②①③
16.燃烧2mol某有机物,可以收集到标准状况下89.6L的CO2和6mol的H2O,试推断该有机物的分子式是()
A.C2H4B.C2H4OC.C2H6D.C2H6O
17.下列涉及有关乙酸的物理性质知识的叙述中不正确的是()
A.食醋的颜色(红褐色)就是乙酸的颜色B.乙酸的熔点比水高,很容易变成固体
C.醋酸是一种具有强烈刺激性气味的液体D.乙酸和乙醇可以互溶故不能用分液法分离
18.将1mol乙醇(其中的氧用18O标记)在浓硫酸存在条件下与足量乙酸充分反应。下列叙述不正确的是()
A.生成的乙酸乙酯中含有18OB.生成的水分子中含有18O
C.可能生成88g乙酸乙酯D.不可能生成90g乙酸乙酯
19.司机是否酒后驾车,可通过对其呼出的气体进行检验而查出,所利用的化学反应如下:2CrO3(红色)+3C2H5OH+3H2SO4===Cr2(SO4)3(绿色)+3CH3CHO+6H2O
被检测的气体的成分是________,上述反应中的氧化剂是__________,还原剂是__________。

来自石油和煤的两种基本化工原料


作为优秀的教学工作者,在教学时能够胸有成竹,作为高中教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,帮助高中教师提高自己的教学质量。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢?下面是小编帮大家编辑的《来自石油和煤的两种基本化工原料》,供您参考,希望能够帮助到大家。

教案
课题:第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料(1)------乙烯与烯烃授课班级
课时2

的知识

技能1、使学生了解乙烯的物理性质和主要用途,掌握乙烯的化学性质和实验室制法
2、使学生了解加成反应、聚合反应以及不饱和烃的概念
3、使学生了解烯烃在组成、结构、重要的化学性质上的共同点,以及物理性质随分子中的碳原子数目的增加而变化的规律性
过程

方法1、通过实验分析、讨论,训练学生透过现象看本质的能力;
2、通过比较、分析、归纳,使学生形成科学的思维方法,培养自学、想象能力
情感
态度
价值观1、通过乙烯的结构与性质的关系,帮助学生树立辩证唯物主义的基本观点;
2、通过对乙烯用途的教学,使学生认识到科学在人类社会进步中的作用;
3、通过介绍我国乙烯工业的发展,对学生进行爱国主义教育。
重点乙烯的分子结构和化学性质,乙烯的实验室制法
难点乙烯的分子结构
知识结构与板书设计第二节来自石油和煤的两种基本化工原料
---乙烯(ethene)
一、乙烯
1、乙烯的来源及其在石油化工中的地位
来源——石油及石油产品的分解
乙烯的产量衡量一个国家的石油化工水平
2、乙烯的工业制法:石油化工厂所生产的气体中分离出来的。
分子中含有碳碳双键的烃类叫做烯烃,乙烯是最简单的烯烃。
不饱和烃:分子里含有c=c或c≡c,碳原子所结合的氢原子少于饱和链烃里的氢原子数的烃叫做不饱和烃。
3、乙烯的结构
分子式: 
结构简式:
乙烯是平面型结构,键角都是,6个原子共平面。
4、乙烯的实验室制法
实验原理:
消去反应:从一个分子中脱去一个小分子而生成不饱和化合物的反应。
二、物理性质:
乙烯是无色气体,稍有气味,密度是1.25g/L,比空气略轻(分子量28),难溶于水。
三、化学性质
1、氧化反应
(1)燃烧
现象:明亮火焰并伴有黑烟。
方程式:
(2)使酸性KMnO4溶液褪色,可用于鉴别甲烷和乙烯。
2、加成反应
与溴水反应方程式:
有机物分子中的不饱和键(双键或三键)两端的碳原子与其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应叫做加成反应。
与氢气:

与氢化氢:
与水:
与氯气:
3、加聚反应
聚合反应:分子量小的化合物分子(单体)互相结合成分子量大的化合物(高分子化合物)
加聚反应:加成聚合反应
四、烯烃
1、烯烃的通式应为CnH2n(n1)
3、化学性质
2、物理性质
教学过程
教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动
[讲]在前面的甲烷和烷烃的性质学习中我们已经知道,在有机化学的学习中,常常是根据某一物质的结构和性质可推导出一类结构相似的物质的性质,只要我们抓住了一类物质的结构特点,那么掌握它们的性质也就比较容易了,正所谓“一叶而知天下秋”。
[引言]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,从石油中获得乙烯已成为生产乙烯的重要途径。从石油或煤中还可获得苯等其它有机原料。
[板书]第二节来自石油和煤的两种基本化工原料
---乙烯(ethene)
[讲]我们常说煤是工业的粮食,石油是工业的血液,从煤和石油不仅可以得到多种常用燃料,而且可以从中获取大量的基本化工原料,乙烯就是一种重要的石油化工产品,也是重要的石油化工原料。
[思考与交流]体会它们(乙烯)作为基本化工原料的重要价值。
[板书]一、乙烯
[问]衡量一个国家化工产业发展水平的标志是什么?
[板书]1、乙烯的来源及其在石油化工中的地位
来源——石油及石油产品的分解
乙烯的产量衡量一个国家的石油化工水平
[讲]乙烯是重要的化工原料。中国现有的乙烯生产能力为600.5万吨/年,即便加上目前正进行扩能改造的产能,也不过1112万吨,而有数据显示,目前乙烯年增长率达8.5%,估计在2005年乙烯年需求量将达到1500万吨,国内产能仅能满足市场需求的50%左右。目前还需大量进口。
[科学探究]椐图3-6进行石蜡油分解实验:

实验步骤实验现象
1、将气体通入酸性KMnO4溶液中
2、将气体通入溴的四氯化碳溶液中
3、用排水法收集气体验纯后,点燃溶液褪色
溶液褪色
火焰明亮,伴有黑烟
结论一:石蜡油分解产生了能使酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液褪色的气态产物,由此可知产物中含有与烷烃性质(烷烃不能使酸性KMnO4溶液褪色)不同的烃
结论二:研究表明,石蜡油分解的产物主要是乙烯和烷烃的混合物

[讲]在这里我们要注意的是:石蜡油是碳原子数大于17的烷烃混合物,碎瓷片的作用是催化剂,并且酒精灯加热的位置是碎瓷片。
[问]以上气体是烷烃吗?为什么?
[讲]产物中含有与烷烃性质不同的烃。研究表明,石蜡油分解的产物主要是乙烯与烷烃的混合物。
[板书]2、乙烯的工业制法:石油化工厂所生产的气体中分离出来的。
分子中含有碳碳双键的烃类叫做烯烃(alkene),
乙烯是最简单的烯烃。
不饱和烃:分子里含有c=c或c≡c,碳原子所结合的氢原子少于饱和链烃里的氢原子数的烃叫做不饱和烃。
[展示]乙烯分子的模型,练习写结构简式(参见投影):
[板书]3、乙烯的结构
分子式:

 
结构简式:
[强调]乙烯分子里出现了C=C双键,它所结合的氢原子个数比乙烷少了两个,像这样碳原子所结合的氢原子数少于饱和链烃里的氢原子数的烃,就叫做不饱和烃。乙烯中的C=C可以看成有一个键相当于乙烷中的碳碳键,另一个碳碳键相当于乙烷去氢之后形成的。
[课件演示]乙烯的球棍模型和比例模型
[讲]大家再观察一下乙烯的球棍模型,看看四个氢原子和两个碳原子的位置关系有何特点?
引导学生观察
[讲]乙烯分子中的两个碳原子和四个氢原子处于同一平面,属于平面四边形结构,
[板书]乙烯是平面型结构,键角都是,6个原子共平面。
[问]下面请对比乙烷和乙烯分子中的键参数,能得到什么结论?
[投影]
乙烯与乙烷的对比表
乙烷乙烯
分子式C2H6C2H4
结构式
结构简式CH3—CH3CH2=CH2
键的类别C—CC=C
键长/10-10m1.54615
键能kJ/mol348615
键角109°28120°

[讲]从结构上我们可以判断出,C=C的键能和键长并不是C—C键的二倍,说明C=C双键中有一个键不稳定,容易断裂,有一个键较稳定。
[过]那么乙烯究竟有哪些重要的性质呢,让我们制一些乙烯气探究便会明白。要制乙烯气,我们需先学习乙烯的制法。
[板书]4、乙烯的实验室制法
[讲]实验室用乙醇与浓硫酸(按体积比1:3)的混合液加热反应生成乙烯。
[投影]多媒体展示实验室制法。
实验步骤:在烧瓶中加入酒精与浓硫酸的混合物;加入几片碎瓷片;加热混合液
[板书]实验原理:
[讲]在170℃进,乙醇分子内脱水生成一个不饱和键,制得乙烯。像这种从一个分子中脱去一个小分子而生成不饱和化合物的反应,叫消去反应。
[板书]消去反应:从一个分子中脱去一个小分子而生成不饱和化合物的反应。
[讲]实验时所采用的装置是液+液加热制备气体型。
[讲]加反应物时我们要注意的是:
(1)浓硫酸之所以要过量是为了提高乙醇的利用率,增加了烯产量。混合时加将浓硫酸缓缓注入乙醇中并不断搅拌。在这里浓硫酸所起的作用是催化剂和脱水剂。
(2)对温度的要求:在170℃以下及以上都不能有效脱水,故需要迅速将温度升至170℃并保持恒温。若在170℃以上,则乙醇脱水碳化,生成的碳又被浓硫酸氧化成CO2和SO2。若温度在140℃时,乙醇分子间脱水生成乙醚。
++H2O
分子间脱水属于取代反应的一种
(3)为了防止其剧烈沸腾,可在烧瓶内部加入几滴碎瓷片。
(4)用温度计指示反应温度,并将水银球插到混合物的液面下。
[问]从刚才的实验中,你能总结出乙烯具有的物理性质吗?
[展示样品]让学生观察乙烯的颜色、状态,并嗅气味,小结物理性质。
[板书]二、物理性质:乙烯是无色气体,稍有气味,密度是1.25g/L,比空气略轻(分子量28),难溶于水。
[过]乙烯不同与乙烷的结构决定了乙烯有不同于烷的化学性质,主要发生在那个易断裂的键上。
[板书]三、化学性质
[投影实验]将收集乙烯的导气管换成带玻璃尖嘴的导气管,点燃酒精灯,使反应温度迅速升高170℃,排空气,先收集一部分乙烯于试管中验纯,之后用火柴点燃纯净的乙烯。
[问]乙烯燃烧有什么样的实验现象呢?产物又是什么呢?反应方程式该如何配平?
[板书]1、氧化反应
[注意]有机中所指的氧化反应是得氧失氢的反应,而还原反应是得氢失氧的反应。
[板书](1)燃烧
现象:明亮火焰并伴有黑烟。
方程式:
[问]乙烯燃烧为什么会有黑烟现象呢?
含碳量高,燃烧不充分;火焰明亮是碳微粒受灼热而发光
[投影实验]将乙烯通入到酸性KMnO4溶液中,(溶液酸性是为了增强氧化性)
[板书](2)使酸性KMnO4溶液褪色,可用于鉴别甲烷和乙烯。
[讲]但在这里我们要注意的是,若想除去甲烷中的乙烯却不能这么做,因为乙烯与KMnO4溶液反应后会生成CO2,即除掉了CH4中的乙烯去引入了CO2杂质。那么,要想除去CH4中的乙烯可以怎么办呢?
[知识拓展]乙烯的催化氧化
2CH2=CH2+O22CH3CHO
[过]乙烯使KMnO4溶液褪色是由于发生了氧化还原反应,把乙烯氧化通入溴的四氯化碳溶液,褪色的原因又是什么呢?
[投影实验]
实验实验现象实验结论
通入溴的四氯化碳溶液,再加入酸化的AgNO3溶液。溴的四氯化碳溶液退色;加入酸化的AgNO3溶液,无沉淀生成。乙烯能与溴反应,但产物中没有溴化氢.
[板书]2、加成反应(additionreaction)
与溴水反应方程式:
[问]1,2-二溴乙烷中的C—C键能否再断裂发生加成反应?
不能再加成,说明C=C中只有一个键活泼,易断裂
[讲]该反应的实质是C=C断开一个,2个Br分别直接与2个价键不饱和的C结合,那么乙烯与溴水反应的机理又是什么呢
[投影]多媒体动画:乙烯与溴水反应的机理:动画展示化学键断裂的方式
[讲]由上述反应可知:乙烯分子双键中的一个键易于断裂,两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上,生成二溴乙烷。(此反应也可用于鉴别甲烷和乙烯),像这样的反应叫做加成反应
[板书]有机物分子中的不饱和键(双键或三键)两端的碳原子与其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应叫做加成反应。
[讲]除了溴水之外,还可以与水、氢气、卤化氢、氯气等在一定条件下发生加成反应。工业制酒精的原理就是利用乙烯与水的加成反应而生成乙醇。
[板书]
与氢气:
与氢化氢:
与水:

与氯气:
[过渡]乙烯和乙烯也能发生加成反应
[课件演示]乙烯的聚合反应
[讲]乙烯的这种加成反应形成了相对分子质量很大的物质,我们把这种相对分子质量很大的物质叫作高分子化合物,而像乙烯这样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很大的高分子化合物的反应就叫做聚合反应,乙烯的聚合实质上也是一种加成,因此这种反应也叫做加成聚合反应,简称加聚反应。
[板书]3、加聚反应
聚合反应:分子量小的化合物分子(单体)互相结合成分子量大的化合物(高分子化合物)
加聚反应:加成聚合反应
[讲]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
[讲]生活中用来包装仪器的塑料袋是聚乙烯。如果将乙烯分子中的一个氢原子用氯代替,聚合后成为聚氯,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。反应如下:
[板书]

n
单体链节聚合度
[过]在烷烃中我们学习了甲烷、乙烷、丙烷等,那么是否也还有甲烯、丙烯、丁烯等物质呢?
[板书]四、烯烃
[讲]我们前面介绍过,含有C=C的叫烯烃,含有一个C=C的叫单烯烃。那么烯烃是不是也像饱和烷烃一样有一个组成的通式呢?其组成通式是什么呢
[讲]在烃分子中,当原子数一定时,每增加一个碳碳键必减少两个氢原子,将烷烃与烯烃的分子组成比较可得,烯烃的通式应为CnH2n(n1)
[板书]1、烯烃的通式应为CnH2n(n1)
[讲]在这里我们要注意的是,通式为CnH2n的烃不一定是烯烃,如环丁烷其分子式符合该通式,但不是烯烃。我们要明确,烯烃与环烷烃互为同分异构体,而且烯烃的最简式都相同。另外,烯烃的一个特殊之处是,随着碳原子数的增加,含碳量不变,都为85.7%。
[随堂练习]写出C4H8的同分异构体

[过]对于种类繁多的单烯烃,我们又是如何命名呢?
[讲]首先,我们要选取含双键的最长碳链为主链,并从离双键近的一端编号,然后标名取代基,双键位置,编号取小的原则进行命名。
[问]烯烃在物理性质上有何变化规律?
[投影展示]
常见烯烃的物理性质表
名称结构简式常温时状态熔点/℃沸点/℃相对密度
乙烯CH2=CH2气-169-103.70.566
丙烯CH3CH=CH2气-185.2-47.40.5193
1-丁烯CH3CH2CH=CH2气-185.3-6.30.5951
1-戊烯CH3(CH2)2CH=CH2液-138300.6405
1-已烯CH3(CH2)3CH=CH2液-139.863.30.6731
1-庚烯CH3(CH2)4CH=CH2液-11993.60.6979

[板书]2、物理性质
[讲]对于一系列无支链且双键位于第一个碳原子和第二个碳原子之间的烯烃,随着分子里碳原子数的增加,熔沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大;n≤4的烯烃常温下都是气态,其他烯烃在常温常压下为液态或固态,烯烃相对密度都小于水的密度,不溶于水等。
[讲]由于烯烃分子结构相似---分子里有一碳碳双键,所以它们的化学性质与乙烯相似,如能发生加成反应、加聚反应、氧化反应等,可使溴的四氯化碳溶液及KMnO4酸性溶液褪色等。
[板书]3、化学性质
[投影小结]以丙烯为例
(1)氧化反应
○1燃烧通式:CnH2n+1.5nO2nCO2+nH2O
○2使酸性KMnO4溶液褪色,
(2)加成反应
(3)加聚反应
[讲]当发生加成反应时,取代基加成到含H少的碳上,被称为马氏规则。
[投影小结]
[自我评价]
1.可以用来鉴别甲烷和乙烯,还可以用来除去甲烷中乙烯的操作方法是()
A.将混合气体通过盛有硫酸的洗气瓶
B.将混合气体通过盛有足量溴水的洗气瓶
C.将混合气体通过盛有水的洗气瓶
D.将混合气体通过盛有澄清石灰水的洗气瓶
2、能用于鉴别甲烷和乙烯的试剂是(AB)
A.溴水B.酸性高锰酸钾溶液
C.苛性钠溶液D.四氯化碳溶液
3、制取一氯乙烷最好采用的方法是()
A.乙烷和氯气反应B.乙烯和氯气反应
C.乙烯和氯化氢反应D.乙烷和氯化氢反应
5.乙烯发生的下列反应中,不属于加成反应的是()
A.与氢气反应生成乙烷B.与水反应生成乙醇
C.与溴水反应使之退色D.与氧气反应生成二氧化碳和水
6.下列关于乙烯和乙烷相比较的各说法中,不正确的是()
A.乙烯是不饱和烃,乙烷是饱和烃
B.乙烯能使高锰酸钾酸性溶液和溴水褪色,乙烷则不能
C.乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键的键能的两倍,因此乙烯比乙烷稳定
D.乙烯分子为“平面形”结构,乙烷分子为立体结构
7.既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的乙烯,得到纯净乙烷的方法是
A.与足量溴反应B.通入足量溴水中
C.在一定条件下通入氢气 D.分别进行燃烧

也可用引入方式:
[投影展示]水果图片
[问]我们在买香蕉的时候是愿意买青香蕉还是黄的?为什么?

教学回顾:
教案
课题:第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料(2)------苯与芳香烃授课班级
课时1.5
教学目的
知识与技能1、了解苯的物理性质和分子组成以及芳香烃的概念
2、掌握苯的结构式并认识苯的结构特点
3、理解共价单键的可旋转性
4、掌握苯的卤代反应、硝化反应等性质
过程

方法1、通过苯的实验探究设计,提高设计实验的能力
2、通过学习,增加小组合作、交流表达及科学探究的能力
3、通过本的主要化学性质的学习,掌握研究苯环性质的方法
情感
态度
价值观培养重视实验的科学态度和对科学实验的兴趣,学习科学家的优秀品质

重点苯的主要化学性质与结构的关系
难点苯的结构推导
知识结构与板书设计第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料(2)------苯与芳香烃
一、苯的物理性质
1、无色、有特殊气味的液体
2、密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂
3、熔沸点低,易挥发,用冷水冷却,苯凝结成无晶体
4、苯有毒
二、苯的分子结构
1、分子式:C6H6
2、最简式(实验式):CH
3、结构特点:
○1正六边形的平面结构(12个原子共面)
○2键角是120°,六个碳碳键的键长、键能均相等
○3键长C-CC=C
○4苯分子中无一般单、双键是一种介于单键和双键之间的独特的键
4、结构式
5、结构简式(凯库勒式)
三、苯的化学性质
1、氧化反应:不能使酸性KMnO4溶液褪色
2、取代反应
(1)卤代:
(2)硝化:
(3)磺化
3、加成反应
易取代、难加成、难氧化
第二课时(拓展)
四、苯的同系物
1、芳香烃:分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物
2、苯的同系物:具有苯环(1个)结构,且在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物。
3、通式:CnH2n-6(n≥6)
4、同分异构体及命名
5、化学性质
(1)氧化反应:
○1 可燃性:CnH2n-6+O2nCO2+(n-3)H2O
○2苯环对侧链的影响――使酸性KMnO4溶液褪色
(2)取代反应――侧链对苯环的影响

教学过程
教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动
[引言]前面我们学习了来自石油的重要化工材料---乙烯,今天我们来学习另一类来自煤的重要化工原料---苯,这节课我们沿着科学家的足迹去探索苯的奥秘吧。
[板书]第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料(2)------苯与芳香烃
[讲]19世纪初期,欧洲等许多国家都已普遍使用了煤气照明,它带动了煤炭工业的迅速发展。而从生产煤气的原料中制备出煤气之后,剩下一种油状液体却长期无人问津。油状物的大量废弃,造成了严重的环境污染。英国科学家法拉第是第一位对这种油状液体感兴趣的科学家,他想,要将它们变废为宝,就必须对油状物进行分离提纯。煤焦油焦臭黑粘,化学家忍受着烧烤熏蒸,在炉前塔旁辛勤工作。法拉第花了整整五年的时间,终于利用蒸馏的方法将油状液体成功分离,于1825年6月16日,向伦敦皇家学会报告,发现一种新的碳氢化合物,当时,法拉第将这种无色的液体称之为“氢的重碳化合物”。1834年,德国化学家米希尔里希通过蒸馏苯甲酸和碱石灰的混合物,得到了与法拉第所制液体相同的一种液体,并命名为苯。让我们先来研究一下苯的物理性质。
[视频]苯的熔沸点的比较
[板书]一、苯的物理性质
1、无色、有特殊气味的液体
2、密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂
3、熔沸点低,易挥发,用冷水冷却,苯凝结成无晶体
4、苯有毒
[小结]研究物质物理性质的一般程序:看---颜色、状态;闻---气味(苯有毒、不要求学生闻味);验---溶;查(资料)---密度、熔点、沸点、毒性;
[过]法拉第发现苯以后,许多科学家立即对苯的组成进行测定
[讲]法国化学家日拉尔立即对苯的组成进行测定,他发现苯仅有碳、氢两种元素组成,其中碳元素的质量分数为92.3%,苯蒸气的密度为同温同压下乙炔的3倍,你能确定苯的分子式吗?
[投影]
[板书]二、苯的分子结构
1、分子式:C6H6
2、最简式(实验式):CH
[问]根据苯的分子式,你能写出其结构式吗?
[讲]19世纪的科学家进行了研究,当时的有机化学刚发展起来,比较成熟的理论只有“碳四价学说”和“碳链学说”。按照我们学的烷烃、烯烃等不饱和烃的经验,C6H6比饱和的烷烃少了8个H原子,分子中可能有四个双键。或两个双键,一个叁键,或两个叁键等。请根据这两种学说写出C6H6可能的链状结构简式
[投影]学生练习中可能出现的情况
(1)CH C—CH2—CH2—CCH
(2)CH3—CC—CC—CH3
(3)CH2CH—CH2—CH2—CCH2
(4)CH2 C CH—CH C CH2
(5)CHC—CH2—CCH
[问]我们知道,物质的结构决定性质,性质又反映结构。若苯分子为上述结构之一,则其应该具有什么重要化学性质?可设计怎样的实验来证明?
[投影实验]1.能否使溴水褪色(发生加成反应)?
2.能否使高锰酸钾酸性溶液褪色(发生氧化反应)?

[讲]苯不能使酸性的KMnO4溶液褪色,说明苯分子中不含C==C等不饱和键,因此上述结构不合理。
[讲]通过上面实验我们否定了苯的链状结构。苯分子的结构究竟如何,这在十九世纪是个很大的化学之谜,试画出可能的结构。
[投影]
[讲]但实验证明,苯能与氢气发生加成反应,三棱柱烷又一次被推翻。
[讲]苯分子到底是什么样的结构呢?这在十九世纪是一个很大的化学之谜。19世纪的许多科学家做了许多关于苯的性质实验,力图从性质出发推导出苯的结构,其中有这样两个实验引起了科学的注意:一是苯与液溴在铁粉做催化剂的条件下发生了取代反应,这说明苯能发生取代反应,且它的一溴代物只有一种;二是苯在特殊条件下可与氢气发生加成反应
[过]苯不能使酸性KMnO4溶液氧化,一般情况下也不能与溴发生加成反应,而是发生取代反应,说明苯具有饱和烃的性质,不含有C==C;而能与氢气加成说明苯具有不饱和烃的性质,应含有C==C,这种相互矛盾的结论使19世纪的科学衫陷入了困境。
[讲]由苯的一溴代物只有一种,说明苯分子的六个氢原子应该是等效的,想到苯可能是一种环状结构是不难的,而且由苯与氢气的加成产物C6H12,想到苯分子中只能有一个碳环。但当时要超越碳链学说而想到环状结构却是非常不容易的。
[视频]苯的结构背景:苯分子结构的确定曾经是困扰19世纪化学家的一大难题......
1825年,英国科学家法拉第首先发现了苯。1834年,德国科学家米希尔里希为苯进行了命名。其后,法国化学家日拉尔等人确定苯的相对分子质量和分子式。
苯分子中碳含量之高,令科学家们为之惊讶,从此他们踏上了探究苯结构的漫漫征途。
斗转星移,整整近四十个春秋,让我们豁然开朗,为之振奋的时刻出现了。他就是极富想象力的德国化学家凯库勒,曾提出了碳四价学说和碳原子间可以连接成链这一重要学说。但就是这样一位想象力丰富的学者也被曾经定势思维所束缚,曾长期认为苯分子结构是链状,因而苦思冥想,不得其解。
1864年冬天,凯库勒为探索苯分子的结构殚精竭虑,日则忘食。一夜于梦中,突见一蛇,盘盘焉自食其尾。凯氏于梦中突获灵感,跃身而起,将梦魂中蛇自咬尾巴形象画出。其时,凯氏脑海轰然,陀然作声。六碳原子首尾相连之形得以,然后凯氏再予每个碳原子连接一个氢原子,于是,苯环结构豁然而成焉。
[讲]德国化学家凯库勒由于揭开这个谜而名垂青史。凯库勒早年曾是建筑系的学生,有着丰富的想象力。一个个碳原子、氢原子如同建筑中的砖头,在他的头脑中构筑成了一个一个奇妙的分子结构图景。然而,苯的6个碳和6个氢和它独特的性质,却使他彻夜难眠,难道自己的想象力枯竭了吗?虽然他已在草纸上写下了几十个苯的结构,但没有一个令人满意,它将所有的稿纸扔进了壁炉,然后就在温暖的壁炉前睡着了。
然而,苯的6个碳原子国家矿产储量管理局的链象蛇一样盘绕卷曲,侵袭着他的梦。忽见一条蛇咬住了自己的尾巴,并旋转不停。他象触电般的猛醒起来,意识到这就是苯的结构,于是,他在1866年提出了两个假设。
[投影]凯库勒假说
1、苯的六个碳原子形成环状闭合的平面正六边形
2、每个碳原子均连接一个氢原子。
3、环内碳碳单双键交替。
[投影]凯库勒式
[问]这一结构式符合“碳四价”学说,较好的解释了苯分子的一溴代物只有一种,且能与氢气加成等等化学性质,但根据这一结构,我们应该推测出苯的应该不同和含有不饱和键,能使溴水褪色的性质,这与实验事实相矛盾。为了解释这一结构与实验事实的矛盾,凯库勒又提出了补充假说:苯分子中碳碳双键与碳碳单键不是固定的,而是以一定的频率快速交替出现的。
[讲]现代科学对苯分子的结构进行了精准的研究,提出了苯的结构特点
[板书]3、结构特点:
○1正六边形的平面结构(12个原子共面)
○2键角是120°,六个碳碳键的键长、键能均相等
○3键长C-CC=C
○4苯分子中无一般单、双键是一种介于单键和双键之间的独特的键
[小结]苯环上不是由碳碳单键和碳碳双键交替的,凯库勒的猜想具有一定的局限性。事实上苯环上的碳碳键是介于单键和双键之间的一种特殊的化学键,为了表示苯分子这一结构特点,我们可以用如下表示:
[板书]4、结构式
5、结构简式(凯库勒式)
[讲]凯库勒发现苯分子是环状结构的过程,富有传奇色彩。凯库勒能够从梦中得到启发,成功地提出结构学说,并不是偶然的,这与他本人具有广博而精深的化学知识、勤奋钻研的品质和执着追求的科学态度是分不开的。
正如他说的:“到达知识高峰的人,往往是以渴求知识为动力,用毕生精力进行探索的人,而不是那些以谋取私利为目的的人。”
为了纪念凯库勒对苯分子结构的巨大贡献,现在仍沿用凯库勒结构式表示.
[过]我们现在知道了苯的结构,这种特定的结构决定了苯具有独特的性质,从前面所学的知识中我们可以得到苯有哪些化学性质呢?
[板书]三、苯的化学性质
[讲]苯较稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色,能燃烧,但由于其含碳量过高,而出现明显的黑烟。
[板书]1、氧化反应:不能使酸性KMnO4溶液褪色
[讲]以前学习的饱和烷烃可以发生取代反应,苯分子的环状结构使得苯环上的氢原子会不会具有和烷烃类似的性质?若能取代,条件又是怎样呢?
[实验视频]苯的溴代
[板书]2、取代反应
(1)卤代:
[投影小结]溴代反应注意事项:
1、实验现象:烧瓶内:液体微沸,烧瓶内充满有大量红棕色气体。
锥形瓶内:管口有白雾出现,溶液中出现淡黄色沉淀。
2、加入Fe粉是催化剂,但实质起作用的是FeBr3 
3、加入的必须是液溴,不能用溴水,苯不与溴水发生化学反应,只能是萃取作用。
4、长直导管的作用是:导出HBr气体和冷凝回流
5、纯净的溴苯为无色油状液体,不溶于水,密度比水大。新制得的粗溴苯往往为褐色,是因为溶解了未反应的溴。欲除去杂质,应用NaOH溶液洗液后再分液。
方程式:Br2+2NaOH==NaBr+NaBrO+H2O 
[思考与交流]1、锥形瓶中导管末端为什么不插入液面以下?
锥形瓶中导管末端不插入液面以下,防止倒吸(HBr极易溶于水)
2、如何证明反应是取代反应,而不是加成反应?
证明是取代反应,只要证明有HBr生成。
3、HBr可以用什么来检验?
HBr用AgNO3溶液检验或紫色石蕊试液
[视频实验]苯的硝化
[板书](2)硝化:
[讲]苯分子中的氢原子被硝基取代,所以称为硝化反应
[讲]硝基苯,无色,油状液体,苦杏仁味,有毒,密度水,难溶于水,易溶于有机溶剂
[思考与交流]1、药品添加顺序?
先浓硝酸,再浓硫酸冷却到50℃以下,加苯
2、怎样控制反应温度在60℃左右?
用水浴加热,水中插温度计
3、试管上方长导管的作用?
冷凝回流
4、浓硫酸的作用?
催化剂
5、硝基苯不纯显黄色(溶有NO2)如何除杂?
硝基苯不纯显黄色(溶有NO2)用NaOH溶液洗,分液
[板书](3)磺化
[讲]-SO3H叫磺酸基,苯分子里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基所取代的反应叫磺化反应。
[过]我们从苯分子的结构可以知道苯环上的碳原子之间的化学键是一种介于C-C单键和C=C双键之间的特殊的键。既然它能像烷烃那样发生取代反应,那么它也应该能像烯烃那样发生加成反应。前边已经证实其不能使溴水褪色,即一般不易加成,但在特殊的条件下,苯仍能发生加成反应。
[板书]3、加成反应
[讲]苯跟氢气在镍存在的条件下加热可生成环已烷,像烷烃一样饱和,故其化学性质与烷烃相似
[知识拓展]苯与氯气发生加成制得农药六六六
[小结]总之,苯既具有饱和烃的性质,又具有不饱和烃的性质,而且它进行取代反应比饱和烃要容易,进行加成反应比不饱和烃要困难,苯的这种特殊性质常称为苯的芳香性。
[板书]易取代、难加成、难氧化
第二课时(拓展)
[过]上节课我们学习和讨论了苯的物理性质及重要用途,苯分子的结构特点和主要的化学性质,本节课我们来学习苯的同系物的相关知识。
[板书]四、苯的同系物
[问]什么叫芳香烃?芳香烃一定具有芳香性吗?
[板书]1、芳香烃:分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物
[讲]芳香烃只是沿用名而已,因大多数芳香类的化合物并没有芳香性,因此该名称没有实际意义。
[讲]苯是最简单的最基本的芳香烃,按照同系物的定义,若在苯分子中增加一个或两个CH2原子团,其分子式将会变成什么?
运用数学思想,将分子式中碳原子数设为n,观察、分析、讨论苯、甲苯、二甲苯中氢原子数与对应碳原子数n的关系,并得出氢原子数为2n-6。因此,苯及其同系物的通式为CnH2n-6
[板书]2、苯的同系物:具有苯环(1个)结构,且在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物。
3、通式:CnH2n-6(n≥6)
[注意]苯环上连结的必须是烷烃基。
[板书]4、同分异构体及命名
[副板书边讲边练]
甲苯(C7H8)
C8H10:乙苯邻二甲苯 
间二甲苯 对二甲苯
[注意]邻、间、对的沸点是逐渐降低
[随堂练习]请写出C8H10的一氯代物的同分民构体

[讲]苯环和侧链的相互影响使苯的同系物的性质发生明显变化,应该注意的是,甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,是苯环上的烷烃基被氧化,是苯环上对烷基即侧链影响的结果。
[板书]5、化学性质
(1)氧化反应:
○1 可燃性:CnH2n-6+O2nCO2+(n-3)H2O
○2苯环对侧链的影响――使酸性KMnO4溶液褪色
[讲]都是直接连接在苯环上的碳原子(结合了氢原子)直接被酸性KMnO4溶液氧化成苯甲酸,若直接结合在苯环上的碳原子上没有结合的氢原子,这样的苯的同系物不能使酸性KMnO4溶液褪色
[思考与交流]如何区分甲苯与苯?
看是否能使酸性KMnO4溶液褪色
[讲]氧化反应说明了苯环对侧链上的烃基产生了明显的影响,使其被氧化,而我们知道作用是相互的,反过来侧链上的烃基对苯环会不会有什么影响呢?答案是肯定的,由于侧链对烃基的影响,使得苯环上的氢更容易被取代了,如甲苯发生硝化反应
[板书](2)取代反应――侧链对苯环的影响
[讲]三硝基甲苯,俗称TNT,淡黄色针状晶体,不溶于水,在雷汞引爆下爆炸,是安全炸药
[投影小结]
苯环上的氢被取代
甲基上的氢被取代
[自我评价]
1、下列哪些不能说明苯环不是单、双键交替的结构( )
A.苯的一溴代物无同分异构体。
B.苯的邻二溴代物无同分异构体。
C.苯不能使Br2水或KMnO4褪色。
D.苯环上的碳碳键均相等
2、下列关于苯的性质的叙述中,不正确的是()
A、苯是无色带有特殊气味的液体
B、常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体
C、苯在一定条件下能与溴发生取代反应
D、苯不具有典型的双键所应具有的加成反应,故不可能发生加成反应
3、下列关于苯分子结构的说法中,错误的是()
 A、各原子均位于同一平面上,6个碳原子彼此连接成为一个平面正六边形的结构。
 B、苯环中含有3个C-C单键,3个C=C双键
 C、苯环中碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键。
D、苯分子中各个键角都为120o

以史为鉴,渗透化学史教育又引发学生对新知识的探求精神

启发学生认识物理性质的一般过程

检查学生对有机物组成的基本计算方法掌握的情况

引导学生根据已有的知识用假说的方法研究苯的结构

指导学生以事实为依据验证假说,培养学生的实验能力和实事求是的科学态度。

引导学生体会物质的结构决定性质,性质又反映结构的辩证关系。
教学回顾: