1、知识与技能:
( 1)认识化石燃料煤与有机物的关系。
(2) 掌握苯的结构和化学性质。
(3) 认识综合利用化石燃料对充分利用自然资源、防止污染、保障国民经济可持续发展等方面的意义。
2、过程与方法
. 能以苯的反应事实为依据,归纳出苯的主要化学性质。认识物质结构决定性质,性质又反映结构的辨证关系。体会科学研究的一般方法。
3、情感、态度与价值观:
通过对苯的性质的探究及苯的历史回顾,养成严谨求实勇于创新的科学精神,体验科学的灵感美。
【教学重点】
苯的分子结构、苯的化学性质
【教学难点】
苯的分子结构、苯的化学性质
【教学方法】
实验探究、归纳总结
【教学工具】
模型:苯分子的球棍模型和比例模型
仪器:试管、滴管、玻璃棒、酒精灯
药品:苯、溴水、酸性高锰酸钾溶液
【设计思路】
本节课主要介绍苯的物理性质、分子结构、化学性质中的燃烧性质,其重点和难点是苯的分子结构。我们以建构主义的学习理论为指导,采用自主探究教学的模式,通过学生已有的基础知识和学习方法来对苯分子的结构进行推断。根据学生已经学习的知识和在教师的引导下,掌握苯分子的发现过程。
【教学过程】
【引入】上一节课我们学习了“工业的血液—--石油”的组成和炼制。今天来学习被喻为“工业的粮食—--煤”的综合利用的有关知识。
【追问】在大部分人的意识中,“煤”就是“碳”的代名词,都是黑黑的固体都可燃烧,那么煤是不是碳呢?
【学生思考、回答】
【讲解】碳是单质,煤是有机物和无机物组成的混合物。煤是古代植物经地壳下高温、高压条件下复杂的物理、化学变化而转化得来的。煤是宝贵的地下矿物资源,它既是当今最主要的能源,又是十分重要的化工原料,但它是不可再生能源,所以人们非常关注煤的综合利用问题,即如何提高煤燃烧的热效率?如何减少煤燃烧引起的污染?如何从煤中提取分离宝贵的化石原料?请同学们阅读课本61页的相关内容,回答下列问题:
1.煤的综合利用的主要方法有哪些?
2.利用这些手段可以得到哪些重要的有机物?有什么重要意义?
【学生阅读、回答】
1.煤的气化、液化和干馏是煤综合利用的主要方法。
2.气化可以得到可燃性气体,作为燃料或化工原料气;液化可以得到洁净的燃料油和化工原料;同时可以用水煤气合成液态碳氢化合物和含氧有机物;干馏得到煤焦油,从中可以提取出苯、二甲苯、甲苯等物质,这些都是重要的化工原料。
【总结】煤的干馏是把煤隔绝空气加强热使它分解的过程,可得到固态的焦碳、液态的煤焦油、气态的焦炉煤气。它是复杂的物理、化学变化。
煤的综合利用 干馏 气化 液化
原理 使煤隔绝空气加强热,使其分解的过程 把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程 把煤转化为液体燃料的过程
原料 煤 煤 煤
产品 焦炭、煤焦油、焦炉气 氢气、一氧化碳 液体燃料(甲醇、汽油等)
【综述】上面我们介绍了煤的干馏,也知道了干馏后的产物,请大家记住干馏的概念。
把煤隔绝空气加强热使它分解的过程,叫做煤的干馏。
【板书】一、煤的综合利用
1. 煤的气化 化学变化 水煤气:CO 、H2 的混合气体
2.煤的液化 化学变化
3煤的干馏 化学变化
干馏产品之一:煤焦油:苯,甲苯,二甲苯等
【提问】大家议论,前面讲的石油分馏和今天讲的煤的干馏有何区别?
【点题]:从煤焦油中分离得到一种重要的化工原料----苯。我们今天要来认识的一种新的烃——苯。
【展示】一瓶苯。观察并叙述物理性质。
【实验探究1】向试管中滴入3-5滴苯,观察苯的颜色与状态。再向试管中加入少量水,振荡后静置,观察现象。
现象:无色液体,不溶于水,密度小于水。
【板书】二、苯
1.苯的物理性质:无色有特殊气味的液体,有毒,易挥发,不溶于水,密度小于水,易溶于酒精。
【讲述】家里房子装修时,在购买墙面的涂料、家具、地板的油漆时,首要考虑的是涂料和油漆含有对健康不利的化学物质。在劣质的油漆和涂料中,主要是含有一些含有苯环的有机化合物,这一类的物质是疑似的致癌物质。
【过渡] 法拉第发现苯以后,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?
【板书]2、苯分子的结构
分子式:C6H6
【思考] 按照学习烷烃、烯烃和炔烃的经验,你能通过苯的分子式C6H6提出对苯分子结构的猜想假设吗?
【学生活动] 写出可能的几种链烃的结构简式
A. CH≡C—CH2—CH2—C≡CH B. CH3—C≡C—C≡C-CH3
C. CH2=CH-CH=CH-C≡CH D. HC≡C-CH2-C≡C-CH3
【凯库勒介绍] 凯库勒(1829-1896)是德国化学家,经典有机化学结构理论的奠基人之一,1847年,考入吉森大学建筑系,由于听了一代宗师李比希的化学讲座,被李比希的魅力所征服,结果成为化学家,他擅长从建筑学的观点研究化学问题,被人称为“化学建筑师”。
当时的凯库勒根据碳原子四价的理论和碳链学说,长时间苦苦思索,碳链的结构在脑海中跳动,纸上画出了6个碳原子和6个氢原子连成弯曲的蛇型、猴型、宝石型的几十种苯分子的结构图式,到底是什么呢?他百思不得其解,累极了,他半躺在安乐椅上,壁炉的温暖使他很快睡着了,他在睡梦中好像看到了6个碳原子连成了一条弯曲的蛇,每个碳原子上还