实验室制乙烯 乙烯的制取化学方程式

2024-11-2001:23:56综合资讯0

1. 知识与技能

理解乙烯的分子结构、关键性质及其应用领域。

通过对比、归纳等方法,探索有机化合物的结构、性质及用途之间的内在联系。

2. 过程与方法

在学习中培养学生积极思考的习惯,增强团队合作意识,提升团队协作能力。

通过观察实验现象,锻炼学生获取和处理信息的能力,学会将实验数据转化为有用的结论。

3. 情感、态度与价值观

激发学生对化学的兴趣,让他们在探索过程中体会到化学的奇妙与乐趣。

培养学生严谨的科学态度,树立可持续发展的意识。

4. 重点与难点

重点:乙烯的化学性质。

难点:乙烯的加成反应。

1. 引入

石油,作为现代工业的“血液”,是我们日常生活和工业生产中不可或缺的能源来源。它不仅为我们提供燃料,还能衍生出大量化学原料。乙烯,作为一种重要的石化原料,它的产量常常被用来衡量一个石油化工的水平。那么,究竟我们是如何从石油中提炼出乙烯的呢?

2. 探究活动

通过NOBOOK虚拟实验,学生们可以进行石蜡油的分解实验。实验中,石蜡油经过加热分解后,会产生气体,这些气体可以通过导管进入溴水溶液或酸性高锰酸钾溶液中。学生们观察实验现象后,能发现溴水和酸性高锰酸钾溶液的颜色都会发生变化,这就为我们后续的讨论奠定了基础。

3. 教师讲解

与甲烷等烷烃不同,石蜡油分解后所生成的气体能够使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。烷烃不具备这种性质,因此我们可以确定,石蜡油分解后的产物不是烷烃,而是不饱和烃,乙烯就是其中的代表。

4. 不饱和烃与乙烯的分子结构

那么,何为“不饱和烃”?乙烯为何被归类为不饱和烃呢?为了回答这个问题,我们首先需要分析乙烯的分子结构。通过展示乙烯的球棍模型和比例模型,学生们可以直观地理解其结构。在这些模型的帮助下,学生们可以写出乙烯的电子式和结构式,并将其与甲烷等烷烃进行对比。观察后不难发现,乙烯与烷烃最大的区别在于乙烯含有一个碳碳双键。这一双键的存在,使得乙烯中的碳原子与氢原子的结合少于烷烃,因此乙烯被称为“不饱和”烃。碳碳双键使得乙烯分子呈平面结构,两个碳原子和四个氢原子都位于同一平面上,这与甲烷的四面体结构截然不同。

5. 乙烯的物理性质

乙烯的物理性质相对简单,与甲烷类似,它是一种无色、略带气味的气体。其密度略小于空气,且不易溶于水。接下来,我们将重点探讨乙烯的化学性质。

6. 探究活动:乙烯的燃烧反应

利用NOBOOK虚拟实验,学生们可以进一步观察乙烯的燃烧特性。当乙烯气体从气囊逸出并点燃时,学生们会发现,乙烯燃烧时会产生明亮的火焰,并伴有黑烟。这与甲烷的燃烧现象有显著区别——甲烷燃烧时,火焰呈淡蓝色且没有黑烟。这一现象表明,乙烯燃烧产生的热量较高,且燃烧不完全,因此产生了黑烟。

7. 教师讲解:乙烯与溴水和酸性高锰酸钾溶液的反应

回顾之前的实验,我们发现乙烯不仅能使溴水褪色,还能使酸性高锰酸钾溶液褪色。那么,二者反应的原理究竟有什么不同呢?乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应的过程中,乙烯发生了氧化还原反应,最终生成二氧化碳。而乙烯与溴水反应则会生成1,2-二溴乙烷,在此过程中,乙烯分子中的碳碳双键被打破,每个碳原子分别与一个溴原子结合。这个反应类型被称为“加成反应”,是乙烯特有的化学性质之一。

乙烯还能与其他物质如氢气、、水和氯化氢发生加成反应,分别生成乙烷、乙醇、1,2-二氯乙烷和氯乙烷。尤其是乙烯与水的反应,广泛应用于工业上生产乙醇。

8. 乙烯的聚合反应

除了与其他化学物质发生加成反应,乙烯分子本身也可以发生加成反应,生成聚乙烯。在这一反应中,乙烯分子中的碳碳双键断裂,多个乙烯分子相互连接,形成了长链的大分子,这一过程被称为“聚合反应”。由于聚合反应也是一种加成反应,它也被称为“加成聚合反应”或“加聚反应”。聚合物中的最小重复单元称为“链节”,这些链节通过化学键连接,构成了具有高分子量的大分子物质。

9. 乙烯的结构、物理性质与化学性质结构:乙烯是一个平面分子,含有一个碳碳双键,2个碳原子与4个氢原子处于同一平面。

物理性质:乙烯是无色气体,具有轻微的气味,密度略小于空气,且难溶于水。

化学性质:

氧化反应:乙烯可以燃烧,且与酸性高锰酸钾溶液反应。

加成反应:乙烯与溴、、氢气、水和氯化氢发生加成反应。

聚合反应:乙烯能通过聚合反应生成聚乙烯。

10. 使用软件

本课程结合了NOBOOK虚拟实验软件,通过虚拟实验帮助学生深入理解乙烯的各种性质。