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1、2022年高中化學(xué) 第二章 第二節(jié) 芳香烴教案 新人教版選修5 (II)
教學(xué)目標(biāo):
1、掌握苯和苯的同系物的結(jié)構(gòu)及化學(xué)性質(zhì);
2、了解芳香烴的來源及其應(yīng)用
教學(xué)重點(diǎn):苯和苯的同系物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和化學(xué)性質(zhì)。
教學(xué)難點(diǎn):苯的同系物的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。
教學(xué)過程:
復(fù)習(xí)脂肪烴,回憶必修2中有關(guān)苯的知識(shí),完成表格
完成P37[思考與交流]中1、2
小結(jié)苯的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)
一、苯的物理性質(zhì):
苯是無色有特殊氣味的液體,密度比水小,不溶于水,苯的沸點(diǎn)80.1C,熔點(diǎn)5.5C
二、苯的化學(xué)性質(zhì)
在通常情況下比較穩(wěn)定,在一定條件下能發(fā)生氧化、加成、取代等反應(yīng)。
1
2、)苯的氧化反應(yīng):在空氣中燃燒,有黑煙。
*但不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
2)苯的取代反應(yīng)(鹵代、硝化、磺化)
3)苯的加成反應(yīng) (與H2、Cl2)
總結(jié):能燃燒, 難加成, 易取代
[課堂練習(xí)]:
1、能證明苯分子中不存在單雙鍵交替的理由是 ( )(導(dǎo)學(xué))
(A) 苯的鄰位二元取代物只有一種
(B) 苯的間位二元取代物只有一種
(C) 苯的對(duì)位二元取代物只有一種
(D) 苯的鄰位二元取代物有二種
2、苯環(huán)結(jié)構(gòu)中不存在C-C單鍵與C=C雙鍵的交替結(jié)構(gòu),可以作為證據(jù)的是 [ ]
①苯不能使溴水褪色
②苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
③苯在一定條件下既能發(fā)
3、生取代反應(yīng),又能發(fā)生加成反應(yīng)
④經(jīng)測(cè)定,鄰二甲苯只有一種結(jié)構(gòu)
⑤經(jīng)測(cè)定,苯環(huán)上碳碳鍵的鍵長(zhǎng)相等,都是1.40×10-10m
A.①②④⑤ B.①②③⑤ C.①②③ D.①②
3、下列物質(zhì)中所有原子都有可能在同一平面上的是 ( )
4、下列關(guān)于苯的性質(zhì)的敘述中,不正確的是
A、苯是無色帶有特殊氣味的液體
B、常溫下苯是一種不溶于水且密度小于水的液體
C、苯在一定條件下能與溴發(fā)生取代反應(yīng)
D、苯不具有典型的雙鍵所應(yīng)具有的加成反應(yīng),故不可能發(fā)生加成反應(yīng)
三、P37[思考與交流]中第3問
1、由于制取溴苯需要用劇毒試劑──液溴為原料,因此不宜作為學(xué)
4、生操作的實(shí)驗(yàn),只要求學(xué)生根據(jù)反應(yīng)原理設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案。下面是制取溴苯的實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)步驟:
把苯和少量液態(tài)溴放在燒瓶里,同時(shí)加入少量鐵屑作催化劑。用帶導(dǎo)管的瓶塞塞緊瓶口(如圖2-4),跟瓶口垂直的一段導(dǎo)管可以兼起冷凝器的作用。在常溫時(shí),很快就會(huì)看到,在導(dǎo)管口附近出現(xiàn)白霧(由溴化氫遇水蒸氣所形成)。反應(yīng)完畢后,向錐形瓶?jī)?nèi)的液體里滴入AgNO3溶液,有淺黃色溴化銀沉淀生成。把燒瓶里的液體倒在盛有冷水的燒杯里,燒杯底部有褐色不溶于水的液體。不溶于水的液體是溴苯,它是密度比水大的無色液體,由于溶解了溴而顯褐色。
圖2-4 溴苯的制取 圖2-5硝基苯的制
5、取
注意事項(xiàng):
(1)裝置特點(diǎn):長(zhǎng)導(dǎo)管;長(zhǎng)管管口接近水面,但不接觸
(2)長(zhǎng)導(dǎo)管的作用:導(dǎo)氣;冷凝 [冷苯與溴]
(3)苯,溴,鐵順序加藥品(強(qiáng)調(diào):是液溴,不是溴水,苯與溴水只萃取,不反應(yīng))
(4)鐵粉的作用:催化(真正的催化劑是FeBr3)
(5)提示觀察三個(gè)現(xiàn)象:導(dǎo)管口的白霧;燒瓶中的現(xiàn)象;滴入硝酸銀后水中生成的沉淀
白霧是如何形成的?(長(zhǎng)管口與水面位置關(guān)系為什么是這樣)
(6)將反應(yīng)的混合物倒入水中的現(xiàn)象是什么?[有紅褐色的油狀液體沉于水底]
(7)溴苯的物理性質(zhì)如何?[比水重,不溶于水,油狀]
(8)如何除去溴苯中的溴?[水洗,再用10%燒堿溶液洗,再干燥,蒸餾]
6、
(9)反應(yīng)方程式
Fe
+Br2à -Br+HBr
2、制取硝基苯的實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)步驟:
① 配制混和酸:先將1.5 mL濃硝酸注入大試管中,再慢慢注入2 mL濃硫酸,并及時(shí)搖勻和冷卻。
② 向冷卻后的混酸中逐滴加入1 mL苯,充分振蕩,混和均勻。
③ 將大試管放在50~60 ℃的水浴中加熱約10 min,實(shí)驗(yàn)裝置如圖2-5所示。
④ 將反應(yīng)后的液體倒入一個(gè)盛有冷水的燒杯中,可以觀察到燒杯底部有黃色油狀物生成,用分液漏斗分離出粗硝基苯。
⑤ 粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和5%NaOH溶液洗滌,最后再用蒸餾水洗滌。若將用無水CaCl2干燥后的粗硝
7、基苯進(jìn)行蒸餾,可得純硝基苯。蒸餾應(yīng)在通風(fēng)柜或通風(fēng)良好處進(jìn)行。
純硝基苯為無色、具有苦杏仁氣味的油狀液體,其密度大于水。
注意事項(xiàng):
(1)裝置特點(diǎn):水浴;溫度計(jì)位置;水浴的水面高度(反應(yīng)裝置中的溫度計(jì),應(yīng)插入水浴液面以下,以測(cè)量水浴溫度。)
(2)藥品加入的順序:先濃硝酸再濃硫酸à冷卻到50-60C再加入苯(講清為什么)
(3)水浴溫度:50-60C(溫度高苯揮發(fā),硝酸分解,溫度低),水浴加熱
(4)HNO3àHO-NO2去HO-后,生成-NO2稱為硝基
(5)濃硫酸的作用:催化劑,吸水劑
(6)硝基苯的物質(zhì)性質(zhì)如何?有雜質(zhì)與純凈時(shí)的顏色有什么不同?要想得到純凈的硝基苯,如何除
8、去其中的雜質(zhì)?硝基苯的毒性如何?
(7)化學(xué)方程式
+HO-NO2à -NO2+H-O-H
四、苯的同系物
苯的同系物的通式是 CnH2n-6苯的同系物都有與苯相似的化學(xué)性質(zhì)
[練習(xí)]寫出下列化學(xué)方程式
(1)甲苯與氫氣
(2)苯乙烯與溴水,加聚,過量的氫氣
1、[實(shí)驗(yàn)2-2]P38甲苯,二甲苯與酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng)
現(xiàn)象:P38
[分析]:苯環(huán)的存在使-CH3變得活潑了,乙烷中有-CH3,但不能使高錳酸鉀溶液褪色,但甲苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,-CH3被氧化了
2、乙苯與濃硫酸共熱
CH3
9、 CH3
+3HO-NO2à O2N- -NO2+3H2O
NO2
[分析]-CH3的存在,使苯環(huán)更易發(fā)生取代反應(yīng).甲苯與濃硫酸濃硝酸共熱時(shí)苯環(huán)上的三個(gè)H原子都被取代
[學(xué)與問]P39
[講解]苯環(huán)和烴基相互影響。
小結(jié):比較苯和甲苯
[練習(xí)]用化學(xué)方法來鑒別下列各組物質(zhì)
(1)苯和乙苯
(2)已烷和已烯
(3)苯、二甲苯、乙烯
五、芳香烴的來源及其應(yīng)用
P39
[實(shí)踐活動(dòng)]P39
(2)苯的毒性
苯有毒,對(duì)中樞神經(jīng)和血液有較強(qiáng)的作用。嚴(yán)重的急性苯中毒可以引起抽搐,甚至失去知覺。慢性苯
10、中毒能損害造血功能。長(zhǎng)期吸入苯及其同系物的蒸氣,會(huì)引起肝的損傷,損壞造血器官及神經(jīng)系統(tǒng),并能導(dǎo)致白血病??諝庵斜秸魵獾娜菰S量各國(guó)都有不同的規(guī)定,從每立方米幾毫克到幾百毫克不等。
小結(jié):
作業(yè)P39T1、2、3、4
教學(xué)反思本設(shè)計(jì)是典型的學(xué)生小組自主學(xué)習(xí)模式教學(xué)案例。由于學(xué)生已在必修II及 “物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊中學(xué)習(xí)過相關(guān)分子結(jié)構(gòu)的知識(shí),且人教版此方面教材內(nèi)容比較詳實(shí),可作為學(xué)生自主學(xué)習(xí)。本教學(xué)設(shè)計(jì)中環(huán)節(jié)清晰,內(nèi)容充實(shí),學(xué)生活動(dòng)充分。從課前預(yù)習(xí)模型制作討論交流歸納總結(jié)演繹應(yīng)用(練習(xí))。教師的作用在此設(shè)計(jì)中充分體現(xiàn)了指導(dǎo)者和領(lǐng)路人的角色。通過教師的指引,避免了低水平的討論和學(xué)習(xí),起到了提升自主學(xué)習(xí)質(zhì)量的作用。由于學(xué)生制作模型部分耗時(shí)較多,可在課前布置學(xué)生預(yù)習(xí)后制作模型。上課時(shí)注重交流、討論、歸納總結(jié)部分。另外教師要非常注意抓住學(xué)生的閃光點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng),以保持學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效果和效率。