1. 知识与技能(1)从官能团和化学键的视角分析和认识乙炔的结构和性质;,下面我们就来聊聊关于化学摩尔质量课堂讲解?接下来我们就一起去了解一下吧!
化学摩尔质量课堂讲解
教学目标1. 知识与技能
(1)从官能团和化学键的视角分析和认识乙炔的结构和性质;
(2)通过分析乙炔的化学键和结构,能说出碳碳三键和碳碳双键成键方式的异同。
2. 过程与方法
培养运用观察实验的手段获取信息、并将信息进行加工处理的能力。
3. 情感、态度、价值观
通过实验探究活动,预测、验证和分析乙炔的化学性质与结构的关系,深化“结构决定性质”的化学基本概念。
教学重点和难点1. 重点:乙炔的结构与性质的关系;
2. 难点:乙炔的结构与性质的关系。
教学过程1.引入
之前我们已经学习了烷烃和烯烃两种有机物,从组成上看,烷烃减少两个氢原子,就变成了同碳原子数的烯烃。比如乙烷的化学式为C2H6,减少两个氢原子就变成了C2H4,也就是乙烯。
那么,乙烯是否可以继续减少两个氢原子呢?(回答:可以)
减少两个氢原子之后,每个碳原子都会多出一个单电子,怎么办?(回答:互相结合成键)
这样一来,碳碳之间的双键就变成了三键,并且得到了新的化合物——乙炔。
那今天我们就以乙炔为例,来学习炔烃的结构和性质。
2.教师讲解
根据结构决定性质的观念,要了解乙炔的性质,首先我们需要了解乙炔的结构。
利用我们学习过的物质结构的相关理论,请同学们先预测一下乙炔的空间结构是什么样的?(回答:由于形成了碳碳三键,所以两个碳原子采取的都是sp杂化,所以应该是两个直线型结构,乙炔分子因此也是直线型结构)
那我们来看一下乙炔的球棍模型和比例模型,确实是直线型结构,这也是碳碳三键和碳碳双键在结构上的区别。
3.讨论交流
乙炔的物理性质和乙烯基本相同,是无色无味的气体,密度比空气小,微溶于水,不再赘述。请大家类比乙烯,预测乙炔的化学性质并填写下表,比较一下二者的性质有什么异同,然后和同组同学交流,看看你们的答案是否一致?如果不一致,评判一下谁的正确,为什么?
4.教师讲解
相信同学们在前两个空上的答案应该都是一致的,但是后面加成反应可能会有不太一样的地方,原因就在于一个碳碳三键在发生加成反应时,其实相当于两个碳碳双键,也就是说1mol的乙炔完全反应时,可以消耗2mol的溴或氢气等物质,因此可能直接生成乙烷,也可能生成乙烯,两种结果都是对的。
另外大家需要注意的是,乙炔和水加成后的产物,结构其实是很奇怪的,羟基直接连在了双键上,这其实是一种不稳定的结构,叫做烯醇式,很容易转变成它的同分异构体乙醛,以后我们讲到醛的时候还会再说,现在大家先把错误的方程式改过来即可。
最后我们再说一下乙炔加聚反应的产物聚乙炔,这个物质含有单双键交替的结构,和石墨有些类似,所以大家觉得它可能有什么性质?(回答:导电性)没错,有兴趣的同学课下可以查阅有关资料,进一步了解聚乙炔导电的原理。
5.探究实验
刚刚我们只是通过类比乙烯,预测了乙炔的一系列性质,那它到底有没有这些性质呢?下面我们通过NOBOOK虚拟实验来验证一下,在乙炔的性质实验中,分别探究乙炔的燃烧、乙炔与溴的反应、乙炔与酸性高锰酸钾溶液的反应,记录观察到的现象,并根据现象判断我们预测的是否正确。
6.讨论交流
从刚才的实验中我们观察到,乙炔可以使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,证明我们的预测是正确的。另外在乙炔燃烧时,我们观察到火焰明亮,并有浓烈的黑烟,这与甲烷、乙烯燃烧时的现象又不一样。
从烷烃、烯烃到炔烃,燃烧的现象有一个递变,这可能与什么有关?(提示:黑烟是碳的小颗粒)黑烟是不完全燃烧产生的,而从烷烃、烯烃到炔烃,碳含量越来越高,所以越来越不容易完全燃烧,即这种燃烧现象的递变就是碳含量不同引起的。
7.教师讲解
了解完乙炔的结构和性质,最后我们再来看看实验室是如何制取乙炔的。
乙炔俗称电石气,因为其可以用电石和水反应制取。电石学名碳化钙,它可以与水反应生成氢氧化钙和乙炔,但是由于反应放热且比较剧烈,为了减缓反应速率,我们通常利用饱和食盐水代替水进行反应。这和用稀硫酸和碳酸钙反应是类似的,大家想一想是为什么?(可能比较难想)
这是因为反应消耗水,所以氯化钠会逐渐析出在电石表面,阻止电石与水继续反应,从而减缓反应速率。
此外,电石中往往含有硫化钙、磷化钙等杂质,它们遇水会反应生成硫化氢、磷化氢等有毒的物质,也会影响生成的乙炔的纯度,所以我们还需要用硫酸铜溶液除去这些杂质。根据以上这些信息,请同学们在NOBOOK实验中搭建制取乙炔的装置,然后利用乙炔的化学性质验证产物。
板书设计
1. 结构
直线型分子
分子式、结构简式、球棍模型、比例模型。
2. 物理性质
无色无味的气体,密度比空气小,微溶于水。
3. 化学性质(方程式略)
(1)氧化反应
燃烧、与酸性高锰酸钾溶液反应
(2)加成反应
与溴、氯气、氢气、水、氯化氢反应
(3)聚合反应
生成聚乙炔的反应