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化學摩爾質量課堂講解

圖文 更新时间:2024-12-02 19:09:51

化學摩爾質量課堂講解?1. 知識與技能(1)從官能團和化學鍵的視角分析和認識乙炔的結構和性質;,下面我們就來聊聊關于化學摩爾質量課堂講解?接下來我們就一起去了解一下吧!

化學摩爾質量課堂講解(NB化學創新課堂第15期)1

化學摩爾質量課堂講解

教學目标

1. 知識與技能

(1)從官能團和化學鍵的視角分析和認識乙炔的結構和性質;

(2)通過分析乙炔的化學鍵和結構,能說出碳碳三鍵和碳碳雙鍵成鍵方式的異同。

2. 過程與方法

培養運用觀察實驗的手段獲取信息、并将信息進行加工處理的能力。

3. 情感、态度、價值觀

通過實驗探究活動,預測、驗證和分析乙炔的化學性質與結構的關系,深化“結構決定性質”的化學基本概念。

教學重點和難點

1. 重點:乙炔的結構與性質的關系; 

2. 難點:乙炔的結構與性質的關系。

教學過程

1.引入

之前我們已經學習了烷烴和烯烴兩種有機物,從組成上看,烷烴減少兩個氫原子,就變成了同碳原子數的烯烴。比如乙烷的化學式為C2H6,減少兩個氫原子就變成了C2H4,也就是乙烯。

那麼,乙烯是否可以繼續減少兩個氫原子呢?(回答:可以)

減少兩個氫原子之後,每個碳原子都會多出一個單電子,怎麼辦?(回答:互相結合成鍵)

這樣一來,碳碳之間的雙鍵就變成了三鍵,并且得到了新的化合物——乙炔。

那今天我們就以乙炔為例,來學習炔烴的結構和性質。

2.教師講解

根據結構決定性質的觀念,要了解乙炔的性質,首先我們需要了解乙炔的結構。

利用我們學習過的物質結構的相關理論,請同學們先預測一下乙炔的空間結構是什麼樣的?(回答:由于形成了碳碳三鍵,所以兩個碳原子采取的都是sp雜化,所以應該是兩個直線型結構,乙炔分子因此也是直線型結構)

那我們來看一下乙炔的球棍模型和比例模型,确實是直線型結構,這也是碳碳三鍵和碳碳雙鍵在結構上的區别。

3.讨論交流

乙炔的物理性質和乙烯基本相同,是無色無味的氣體,密度比空氣小,微溶于水,不再贅述。請大家類比乙烯,預測乙炔的化學性質并填寫下表,比較一下二者的性質有什麼異同,然後和同組同學交流,看看你們的答案是否一緻?如果不一緻,評判一下誰的正确,為什麼?

4.教師講解

相信同學們在前兩個空上的答案應該都是一緻的,但是後面加成反應可能會有不太一樣的地方,原因就在于一個碳碳三鍵在發生加成反應時,其實相當于兩個碳碳雙鍵,也就是說1mol的乙炔完全反應時,可以消耗2mol的溴或氫氣等物質,因此可能直接生成乙烷,也可能生成乙烯,兩種結果都是對的。

另外大家需要注意的是,乙炔和水加成後的産物,結構其實是很奇怪的,羟基直接連在了雙鍵上,這其實是一種不穩定的結構,叫做烯醇式,很容易轉變成它的同分異構體乙醛,以後我們講到醛的時候還會再說,現在大家先把錯誤的方程式改過來即可。

最後我們再說一下乙炔加聚反應的産物聚乙炔,這個物質含有單雙鍵交替的結構,和石墨有些類似,所以大家覺得它可能有什麼性質?(回答:導電性)沒錯,有興趣的同學課下可以查閱有關資料,進一步了解聚乙炔導電的原理。

5.探究實驗

剛剛我們隻是通過類比乙烯,預測了乙炔的一系列性質,那它到底有沒有這些性質呢?下面我們通過NOBOOK虛拟實驗來驗證一下,在乙炔的性質實驗中,分别探究乙炔的燃燒、乙炔與溴的反應、乙炔與酸性高錳酸鉀溶液的反應,記錄觀察到的現象,并根據現象判斷我們預測的是否正确。

6.讨論交流

從剛才的實驗中我們觀察到,乙炔可以使溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色,證明我們的預測是正确的。另外在乙炔燃燒時,我們觀察到火焰明亮,并有濃烈的黑煙,這與甲烷、乙烯燃燒時的現象又不一樣。

從烷烴、烯烴到炔烴,燃燒的現象有一個遞變,這可能與什麼有關?(提示:黑煙是碳的小顆粒)黑煙是不完全燃燒産生的,而從烷烴、烯烴到炔烴,碳含量越來越高,所以越來越不容易完全燃燒,即這種燃燒現象的遞變就是碳含量不同引起的。

7.教師講解

了解完乙炔的結構和性質,最後我們再來看看實驗室是如何制取乙炔的。

乙炔俗稱電石氣,因為其可以用電石和水反應制取。電石學名碳化鈣,它可以與水反應生成氫氧化鈣和乙炔,但是由于反應放熱且比較劇烈,為了減緩反應速率,我們通常利用飽和食鹽水代替水進行反應。這和用稀硫酸和碳酸鈣反應是類似的,大家想一想是為什麼?(可能比較難想)

這是因為反應消耗水,所以氯化鈉會逐漸析出在電石表面,阻止電石與水繼續反應,從而減緩反應速率。

此外,電石中往往含有硫化鈣、磷化鈣等雜質,它們遇水會反應生成硫化氫、磷化氫等有毒的物質,也會影響生成的乙炔的純度,所以我們還需要用硫酸銅溶液除去這些雜質。根據以上這些信息,請同學們在NOBOOK實驗中搭建制取乙炔的裝置,然後利用乙炔的化學性質驗證産物。

化學摩爾質量課堂講解(NB化學創新課堂第15期)

闆書設計

1. 結構

直線型分子

分子式、結構簡式、球棍模型、比例模型。

2. 物理性質

無色無味的氣體,密度比空氣小,微溶于水。

3. 化學性質(方程式略)

(1)氧化反應

燃燒、與酸性高錳酸鉀溶液反應

(2)加成反應

與溴、氯氣、氫氣、水、氯化氫反應

(3)聚合反應

生成聚乙炔的反應

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