第一章认识有机化合物355

第一章认识有机化合物355内容摘要：

剂，要求该溶剂：（ 1）杂质在此溶剂中的溶 解度很小或溶解度很大，易于除去；（ 2）被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度，受温度的影响较大。 【板书】 萃取 （ 1）所用仪器：烧杯、漏斗架、分液漏斗。 （ 2）萃取：利用溶液在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来，前者称为萃取剂，一般溶质在萃取剂里的溶解度更大些。 分液：利用互不相溶的液体的密度不同，用分液漏斗将它们一一分离出来。 【说明】注意事项： 萃取剂必须具备两个条件：一是与溶剂互不相溶；二是溶质在萃取剂中的溶解度较大。 检查分液漏斗的瓶塞和旋塞是否严 密。 萃取常在分液漏斗中进行，分液是萃取操作的一个步骤，必须经过充分振荡后再静置分层。 分液时，打开分液漏斗的活塞，将下层液体从漏斗颈放出，当下层液体刚好放完时，要立即关闭活塞，上层液体从上口倒出。 【小结】本节课要掌握研究有机化合物的一般步骤和常用方法；有机物的分离和提纯。 包括操作中所需要注意的一些问题。 ★ 第二课时 【引入】师：上节课我们已经对所要研究的有机物进行了分离和提纯，接下来进行第二步 —— 元素定量分析确定实验式。 【板书】 二、元素分析与相对分子质量的测定 元素分析 师：元素定量分 析的原理是将一定量的有机物燃烧，分解为简单的无机物，并作定量测定，通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数，然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比，即确定其实验式。 以便于进一步确定其分子式。 例 某烃含氢元素的质量分数为 %，求此烃的实验式。 又测得该烃的相对分子质量是 58，求该烃的分子式。 【分析解答】分析：此题题给条件很简单，是有机物分子式确定中最典型的计算。 由于该物质为烃，则它只含碳、氢两种元素，则碳元素的质量分数为（ 100－ ） %＝%。 则该烃中各元素原子数（ N）之比为： 5:21 :12 )H(:)C( NN C2H5仅仅代表碳原子和氢原子的最简整数比，是该烃的实验式，不是该烃的分子式。 设该烃有 n 个 C2H5，则 22958n 14 因此，烃的分子式为 C4H10。 【讲解】对于一种未知物，如果知道了物质的元素组成和相对分子质量，就会很容易通过计算得出分子式。 确定有机物的分子式的途径： 2. 确定相对分子质量 例 燃烧某有机物 A ，生成 （标准状况） CO2和 H2O。 该有机物的 蒸气对空气的相对密度是 ，求该有机物的分子式。 解答：首先要确定该物质的组成元素。 A中各元素的质量： / m ol12g(C) 1  m 0 .1 g2 m o l0 .0 5 m o lm o l1g( H ) 1  m 1 . 5 g0 . 7 g0 . 1 g0 . 6 g)H()C(  mm ，所以有机物中还含有 O 元素。 0 . 8 g0 . 1 g )( 0 . 6 g1 . 5 g)O( m 则 1:2:1m ol16g:m ol1g :m ol12g )O(:)H(:)C( 111  NNN 实验式为 CH2O，其式量为 30。 又因该有机物的相对分子质量 30291 .0 4(A ) M 因此实验式即为 分子式。 【讲解】从例题可以看出计算相对分子量很重要，计算有机物相对分子质量的方法有哪些。 密度法 (标准状况 )，相对密度法 (相同状况 )。 另外可以看出元素的质量有时不能由实验直接得出，还需要对实验现象和结果进行必要的分析和计算。 【归纳总结】 确定有机物分子式的一般方法． （ 1） 实验式 法： ① 根据有机物各元素的质量分数求出分子组成中各元素的原子个数比（最简式）。 ② 求出有机物的摩尔质量（相对分子质量）。 （ 2）直接法： ① 求出有机物的摩尔质量（相对分子质量） ② 根据有机物各元素的质量分数直接求出 1mol有机物中各 元素原子的物质的量。 师：有机物的分子式的确定方法有很多，在今后的教学中还会进一步介绍。 今天我们仅仅学习了利用相对分子质量和实验式共同确定有机物的基本方法。 应该说以上所学的方法是用推算的方法来确定有机物的分子式的。 在同样计算推出有机物的实验式后，还可以用物理方法简单、快捷地测定相对分子质量，比如 —— 质谱法。 【板书】 相对分子质量的测定 —— 质谱法 师：质谱是近代发展起来的快速、微量、精确测定相对分子质量的方法。 （接下来对质谱法的原理，怎样对质谱图进行分析以确定有机物的相对分子质量，以及此方法的优点作简要 精确的介绍） 【强调】以乙醇为例， 质谱图最右边的分子离子峰 表示的就是上面例题中未知物 A（指乙醇）的相对分子质量。 师：好了，通过测定，现在已经知道了该有机物的分子式，但是，我们知道，相同的分子式可能出现多种同分异构体，那么，该如何进以步确定有机物的分子结构呢。 下 15 面介绍两种物理方法。 【板书 】三、分子结构的鉴定 红外光谱 （介绍红外光谱法鉴定分子结构的原理，对红外光谱图的正确分析，最终确定有机物的分子结构） 【说明】从未知物 A的红外光谱图上发现右 O— H 键、 C— H 键和 C— O 键的振动吸收，可以判断 A是乙醇而并非 甲醚，因为甲醚没有 O— H 键。 【板书 】 核磁共振氢谱 （介绍核磁共振氢谱法鉴定分子结构的原理，对核磁共振氢谱图的正确分析，最终确定有机物的分子中所含 H 原子的种类和个数） 【说明】未知物 A 的核磁共振氢谱有三种类型氢原子的吸收峰，说明 A 只能是乙醇而并非甲醚，因为甲醚只有一种氢原子。 【小结】本节课主要掌握 鉴定有机化合物结构的一般过程和方法。 包括测定有机物的元素组成、相对分子质量、分子结构。 了解几种物理方法 —— 质谱法、红外光谱法和核磁共振氢谱法。 16 第 二 章 烃和卤代烃 第一节 脂肪烃 教学目标 【知识与技能】 了解烷烃、烯烃、炔烃的物理性质的规律性变化。 了解烷烃、烯烃、炔烃的结构特点。 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 【过程与方法】 注意不同类型脂肪烃的结构和性质的对比；善于运用形象生动的实物、模型、计算机课件等手段帮助学生理解概念、掌握概念、学会方法、形成能力；要注意充分发挥学生的主体性；培养学生的观察能力、实验能力、探究能力。 【情感、态度与价值观】 根据有机物的结果和性质，培养学习有机物的基本方法“结构决定性质、性质反映结构”的思想。 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 教学难点 烯烃的 顺反异构 课时安排 2 课时 教学过程 ★ 第一课时 （烷烃、烯烃） 【引入】师： 同学们，从这节课开始我们来学习第二章的内容 —— 烃和卤代烃。 在高一的时候我们接触过几种烃，大家能否举出一些例子。 众生： 能。 甲烷、乙烯、苯。 师：很好。 甲烷、乙烯、苯这三种有机物都仅含碳和氢两种元素，它们都是碳氢化合物，又称烃。 根据结构的不同，烃可分为烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃等。 而卤代烃则是从结构上可以看成是烃分子中的氢原子被卤原子取代的产 物，是烃的衍生物的一种。 我们先来学习第一节 —— 脂肪烃。 【 板书 】 第二章 烃和卤代烃 第一节 脂肪烃 师：什么样的烃是烷烃呢。 请大家回忆一下。 （学生回答，教师给予评价） 【 板书 】 一、烷烃 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。 表 2— 1 部分烷烃的沸点和相对密度 名称 结构简式 沸点 /186。 C 相对密度 甲烷 CH4 164 乙烷 CH3CH3 17 丁烷 CH3(CH2) 2CH3 戊烷 CH3(CH2)3CH3 壬烷 CH3(CH2) 7CH3 十一烷 CH3(CH2) 9CH3 十六烷 CH3(CH2) 14CH3 十八烷 CH3(CH2) 16CH3 (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 ) 【 板书 】 物理性质 烷烃的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；常温下的存在状态，也由气态 (n≤ 4)逐渐过渡到液态、固态。 还有，烷烃的密度比水小，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。 【 板书 】 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。 （由学生回答高一所学的乙烯的分子结构和性质，教师给予评价） 【 板书 】二、烯烃 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) 例： 乙烯 丙烯 1丁烯 2丁烯 师：请大家 根据下表总结出烯烃的物理性质的递变规律。 表 2— 1 部分烯烃的沸点和相对密度 名称 结构简式 沸点 /186。 C 相对密度 乙烯 CH2=CH2 丙烯 CH2=CHCH3 1丁烯 CH2=CHCH2CH3 1戊烯 CH2=CH(CH2) 2CH3 30 1己烯 CH2=CH(CH2)3CH3 1庚烯 CH2=CH(CH2)4CH3 (教师引导学生根据上表总结出烯烃的物理性质的递变规律，并给予适当的评价 ) 【 板书 】 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。 【 板书 】 化学 性质（与 乙烯 相似） 光照 3n+1 2 点燃 18 （ 1） 烯烃的加成反应： （要求学生练习） ； 1， 2 一二溴丙烷 ；丙烷 2——卤丙烷 （简单介绍不对称加称规则） （ 2） （ 3） 加聚反应： 聚丙烯 聚丁烯 【 板书 】 △ 二烯烃的 加成反应：（ 1， 4 一加成反应是主要的） 【 板书 】 烯烃的顺反异构 师：烯烃的同分异构现象除了前面学过的碳链异构、位置异构和官能团异构之外，还可能出现顺反异构。 顺 — 2— 丁烯 反 — 2—丁烯 师： 像这种由于碳碳双键不能旋转（否则就意味着双键的断裂）而导致分子中原 子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象，称为顺反异构。 小结：本节课主要学习了烷烃和烯烃的结构特点和性质，结构的相似性决定了性质的相似性；并了解了 二烯烃的 1， 4— 加成 和烯烃的顺反异构。 19 ★ 第 二 课时 （炔烃） 环节 教师活动 学生活动 设计意图 课前 准备 上课前，播 放炔烃的flash主题 动画。 欣赏音乐动画，课前准备，稳定情绪，进入上课状态。 烘托本节课的学习主题，激发学生学习欲望。 新课 学习 展示一瓶用排水法收集的乙炔气体。 通过观察、 掌握 乙炔的物理性质。 培养学生 的概括能力和观察能力，加深记忆。 引导 分析 乙炔的组成和结构特点。 书写乙炔的电子式和结构式。 巩固书写电子式与结构的知识 对比烷、 烯 、炔的 结构特点，推测 乙炔 其化学性质。 思考： 炔烃有无顺反异构。 乙炔可能具有的化学性质及验证方法。 培养学生的逻辑推理能力和知识迁移能力。 分析实验室制取乙炔时的实验装置，引导学生正确选择气体的实验装置。 思考：如何选择气体实验室制取装置。 培养学生知识迁移能力。 探究实验：乙炔的制取与性质 观察实验现象，分析原因（根据实验分析乙炔的化学性质） 培养学生 观 察能力和分析问题的 能力。 归纳总结乙炔的化学性质： 可燃性： 使酸性高锰酸钾溶液褪色 加成反应： 乙炔与溴加成 播放乙炔与溴发生加成反应机理 (动画 )。 理解和掌握乙炔的化学性质 写出化学化学方程式。 加深理解 加成 反应机理。 引导学生通过分析归纳掌握本节的重点知识 —乙炔的化学性质。 运用现代教育手段， 帮助学生。