2019-2020年高中化學《石油煉制 乙烯》教案1 蘇教版選修2.doc

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2019-2020年高中化學《石油煉制 乙烯》教案1 蘇教版選修2 目標 1、掌握乙烯的分子組成與結(jié)構(gòu) 2、學習乙烯的性質(zhì)和用途 重點 乙烯的化學性質(zhì)和用途 難點 乙烯的加成反應(yīng)、氧化反應(yīng) 用品 酸性高錳酸鉀溶液、溴的四氯化碳溶液、乙烯氣體、甲烷氣體 乙烯的球棍型 教學過程 Ⅰ、引入 1、寫出甲烷、乙烷、丙烷結(jié)構(gòu)簡式 2、什么叫烴？鏈烴？飽和鏈烴？ 3、CH2=CH2是否屬于鏈烴？碳原子結(jié)合氫原子數(shù)目是否達飽和？ (鏈烴 、含有不飽和碳、屬不飽和鏈烴) 過渡：工業(yè)上以石油為原料通過煉制可以獲得大量的乙烯，乙烯的產(chǎn)量通常用來作為衡量一個國家石油工業(yè)發(fā)展水平的標志。乙烯有很多用途今天我們來學習這種神奇的物質(zhì)---------------------乙烯。 Ⅱ、新授 $2-3-1-2 乙烯 烯烴 一、乙烯 1、乙烯的分子組成與結(jié)構(gòu) ⑴分子組成 分子式：C2H4 [展示]乙烯分子的球棍模型. (與乙烷對比它們在組成與結(jié)構(gòu)上的差別) [小結(jié)]組成上：乙烷分子與乙烯分子多兩個H原子 (故相對乙烷來說后者叫烯) 結(jié)構(gòu)上：乙烷分子中兩個碳原子間是共價單鍵，而乙烯分子中兩個碳原子間是共價雙鍵(乙烯分子中碳原子未被氫原子所“飽和”，乙烷屬飽和烴而乙烯屬不飽和烴) ⑵分子結(jié)構(gòu) 分子結(jié)構(gòu)特征是C = C 結(jié)構(gòu)式： H H 1200 C = C H H (展示)比例模型 結(jié)構(gòu)簡式：CH2 == CH2或H2C=CH2注意 ：不能寫成CH2CH2 電子式 ⑶分子構(gòu)型：平面結(jié)構(gòu)(所有原子在同一平面內(nèi))，而乙烷分子是立體結(jié)構(gòu)、 2、物理性質(zhì) 無色稍有氣味，密度略小于空氣，難溶于水的氣體 3、化學性質(zhì)[分別實驗、一一總結(jié)] [實驗(1)]乙烯通入溴水中(或溴的四氯化碳溶液) 現(xiàn)象：溴水褪色 分析：乙烯與溴水發(fā)生反應(yīng)(甲烷不能) 反應(yīng)方程式： CH2 === CH2 + Br –Br CH2 CH2 Br Br 1,2 –二溴乙烷 叫加成反應(yīng) [結(jié)論1]能與溴發(fā)生加成反應(yīng) 用于鑒別乙烯與甲烷 [指出]： (1)定義；有機物分子里不飽和碳原子跟其它原子或原子團直接結(jié)合生成新的有機化合物的反應(yīng)叫加成反應(yīng)[反應(yīng)類型] (2)加成反應(yīng)產(chǎn)物只有一種 (3)加成反應(yīng)發(fā)生的原因：C==C 中有一個共價鍵易斷裂 (4)乙烯不僅能與溴水的溴發(fā)生加成反應(yīng)，而且還能與H2、Cl2、HX(不是氫鹵酸)、H2O等一定條件下發(fā)生加成反應(yīng) 通式：[記住] CH2 === CH2 X X H X H OH H H 乙烷 其中： 乙烯與HX 用于制備鹵代烷 乙烯與水加成 工業(yè)合成醇(乙烯水化法) (5)烷烴不能發(fā)生加成反應(yīng) 小結(jié)：乙烯性質(zhì)(1)能發(fā)生加成反應(yīng)(甲烷不能)[板書] 實驗(2)乙烯通入酸性高錳酸鉀溶液中 現(xiàn)象：高錳酸鉀溶液褪為無色 分析：說明乙烯被高錳酸鉀氧化了 反應(yīng)式簡述： CH2 == CH2 [O ] C=0 +0=C 0 CO2 [結(jié)論(2)] 乙烯能被高錳酸鉀所氧化(甲烷不能) [板書] 用于甲烷與乙烯的鑒別 實驗(3) 純凈乙烯點燃 現(xiàn)象：純凈乙烯在空氣中能安靜的燃燒 火焰明亮，有黑煙產(chǎn)生 化學方程式 點燃 C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O [結(jié)論(3)]：乙烯具有可燃性，能與氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng) 指出：此反應(yīng)特點與甲烷一樣：反應(yīng)前后物質(zhì)的物質(zhì)的量之和不變 推測：若反應(yīng)后水為氣態(tài)則反應(yīng)前后在同溫同壓下氣體體積不變。 推廣：若烴分子式為CXH4 生成物水為氣態(tài)則 反應(yīng)前后在同溫同壓下氣體體積不變。如甲烷、乙烯等 4、用途：合成氯乙烷、乙醇、聚乙烯、作物催熟劑等 Ⅲ、結(jié)課 化學性質(zhì) 乙烯性質(zhì)(1)能發(fā)生加成反應(yīng)(甲烷不能) 乙烯性質(zhì)(2) 乙烯能被高錳酸鉀所氧化(甲烷不能) 乙烯性質(zhì)(3)：乙烯具有可燃性，能與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng) Ⅳ、鞏固練習 1、含有兩個碳原子的烴除乙烷、乙烯外還有乙炔，分子式為C2H2，結(jié)構(gòu)式： H - C≡C-H 結(jié)構(gòu)簡式：CH≡CH 、直線形分子，分子內(nèi)含有碳碳參鍵，也屬于不飽和烴，性質(zhì)與乙烯相似，如能與溴水中的溴發(fā)生加成反應(yīng)等 (1)寫出乙炔與溴發(fā)生加成反應(yīng)的化學方程式 (CH≡CH + Br2 CH Br=CH Br 1,2-二溴乙烯(1：1) CH Br=CH Br + Br2 CHBr2-CHBr2 1,1，2，2-四溴乙烷) (2) 寫出乙炔與氯化氫發(fā)生加成反應(yīng)生成氯乙烷的化學方程式 2、乙烯除作催熟劑外，在工業(yè)上也有著極為重要的用途，如由乙烯制備聚氯乙烯 [ CH2- CH2 ]n 請通過觀察與分析寫出相應(yīng)的化學方程式 3、甲烷、乙烯、乙炔是否互為同系物？為什么？ 4、試分析乙烷(CH3CH3)、乙烯(CH2=CH2)與丙烯(CH3CH=CH2)組成與結(jié)構(gòu)上異同點。 指出：化學上將分子中含有碳碳雙鍵的不飽和鏈烴稱作烯烴。故乙烯(CH2=CH2)是一種最簡單的烯烴。烯烴均能鹵素單質(zhì)(X2) 發(fā)生加成反應(yīng)如溴蒸氣或溴水等 Ⅴ、作業(yè) 1、下列物質(zhì)不能使溴水褪色的是---------------------------------( ) A、乙烯 B、SO2 C、乙炔 D、丙烷 2、下列各反應(yīng)中屬于加成反應(yīng)的是------------------------------------------------( ) 點燃 A、CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 催化劑 B、CH2=CH2 + H2O CH3-CH2OH 光 C、CH4 + Cl2 CH3Cl +HCl D、HCl + AgNO3 ==== HNO3 + AgCl 3、下列各項中，不是乙烯主要用途的是----------------------------------------( ) A、制造塑料B、制造合成纖維C、作為燃料D、作為植物生長調(diào)節(jié)劑 新課程教學 課題 $2-3-1-2 石油煉制 乙烯 課時 第2教時 目標 1、回顧石油和天然氣的主要成分 2、了解石油的用途 3、理解石油的煉制原理 重點 1、石油的蒸餾操作 2、石油的煉制原理及其產(chǎn)品 難點 1、石油的蒸餾操作 2、分餾、裂化、裂解原理 教法 講-練結(jié)合 教學過程 Ⅰ、導入練習 1、什么叫烴？烴類化合物(自然界)的主要來源有哪些? (天然氣和石油) 2、石油的組成元素： 主要 C、H ( 質(zhì)量分數(shù)占97—98%)；同時還含有少量的O、S、N等 (均以有機物形式存在) 3、石油的主要化學成分是什么？(課本P58內(nèi)容) (主要是各種液態(tài)烴。其中溶有氣態(tài)烴和固態(tài)烴) Ⅱ、新授： $2-3-1-2 石油煉制 乙烯 一、石油的物理性質(zhì)[展示樣品] ①通常呈黑色或深棕色，常有綠色或藍色熒光 ②是混合物，沒有固定的熔、沸點 ③有特殊氣味，不溶于水，比水輕 過渡：我們常用的汽油 、煤油、柴油、潤滑油等都來自于石油，這些石油產(chǎn)品如何從石油中獲得? 下面我們將學習石油的煉制 二、石油的煉制 1、把石油煉制成各石油產(chǎn)品的過程叫做石油的煉制 2、石油的煉制方法----分餾、裂化、裂解等 ⑴分餾： (分析)(學生讀)已知石油主要是由分子量大小不同的烴組合而成的，根據(jù)分子間作用力的大小與物質(zhì)分子量間的關(guān)系，可知分子量大的烴沸點高，分子量小的烴沸點低，加熱時，分子量小的烴先氣化，分子量大的烴后氣化，然后經(jīng)過冷卻就獲得了沸點范圍不同的蒸餾產(chǎn)品。 定義：通過加熱、蒸發(fā)、冷卻的方法，可獲得各種不同沸點范圍的蒸餾產(chǎn)品，這一過程石油工業(yè)是在分餾塔中進行的，所以工業(yè)上叫分餾 [裝置] 分餾塔 見課本P62見P62圖3-5 展示模型 [產(chǎn)品種類]見P62圖3-5(學生了解) [原理]：(同蒸餾)(高一) [石油蒸餾操作][復(fù)習與問答] 1、儀器與裝置(見課本P61)指出各儀器名稱及作用 2、操作順序：組裝----驗密---加石油-----加熱-----蒸餾 3、實驗中為什么要使用溫度計？(測定蒸氣溫度)溫度計的水銀球位于蒸餾燒瓶何處？(支管口處) 4、冷凝管中冷水的之向是什么？為什么？ (自下而上,與蒸氣逆向而行，冷卻效果好) 5、實驗加入沸石或碎瓷片的作用是什么？(防暴沸) 6、各餾分是混合物還是純凈物？(混合物) 工業(yè)分餾原理與此相同，但其設(shè)備大、精密度高、連續(xù)生產(chǎn)。 [注意事項](記) ▲溫度計的水銀球位于支管口處 ▲冷凝管中水與蒸氣逆向而行，且水自下而上 ▲碎瓷片的作用：防暴沸 ▲燒瓶要干燥、裝入原油體積不能超過燒瓶容積的2/3 ▲燒瓶加熱時要墊上石棉網(wǎng)，錐形瓶口應(yīng)放一團疏松棉花，使用隔火板 [過渡]工業(yè)為了提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量，特別的提高汽油的產(chǎn)量，采用裂化的方法從重油中獲得輕質(zhì)油 (2)裂化 ①目的：提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量 ②原理：在一條件下把分子量大、沸點高的烴斷裂為分子量小、沸點低的烴(反應(yīng)原理：熱分解-----化學過程) 如：十六烷(C16H34)在加熱、加壓和催化劑存在下熱分解 催化劑 C16H34 C8H18 + C8H16 加熱、加壓 辛烷 辛烯 冷凝成液體，成分類似于汽油(C5---C11) 小結(jié)：裂化汽油 --------能通過化學反應(yīng)而使溴水褪色 通過催化劑進行的裂化-----催化裂化 ③原料：重油、石蠟等 [過渡]與裂化相似的另一種煉制方法叫裂解 (3)裂 解：(目前裂解已成為生產(chǎn)乙烯的主要方法) ①原理：深度裂化：采用比裂化更高的溫度(700----8000C)有時采用更高達10000C以上，使具有長碳鏈的烴斷裂為各種短碳鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴。 ②目的：獲得短鏈不飽和烴如乙烯、丙烯、丁二烯等不飽和烴。 例如： 催化劑 C8H18 C4H10 + C4H8 加熱、加壓 丁烷 丁烯 催化劑 C4H10 C2H6 + C2H4 加熱、加壓 乙烷 乙烯 催化劑 C4H10 CH4 + C3H6 加熱、加壓 甲烷 丙烯 催化劑 C4H8 2 C2H4 加熱、加壓 ③裂解氣的主要成分： 乙烯、丙烯、丁二烯等不飽和烴；其它含有少量的CH4、C2H6、H2、H2S Ⅲ、結(jié)課 1、 石油的組成：主要物質(zhì)種類：各種烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴 2、 石油的煉制方法----分餾 3、物分離方法及其應(yīng)用歸納 過濾----用于固液分離 儀器：過濾器 萃取----用于互不相溶的兩種溶劑將溶質(zhì)從溶解度小的溶劑中轉(zhuǎn)入另一種溶解度較大的溶劑中 儀器：分液漏斗 分液----用于互不相溶的兩種液體分開 儀器：分液漏斗 洗氣----通過某種液體除去氣體中的氣體雜質(zhì) 儀器：洗氣瓶 蒸餾----用于兩種或多種沸點相差相大的液體之間的分離 儀器：蒸餾裝置 4、石油煉制 煉 制 分 餾 裂 化 裂 解 目 的 各分餾產(chǎn)品 提高汽油產(chǎn)量 獲不飽和烴 原 理 物理過程 化學過程 化學過程 原 料 石 油 重 油 各種餾分 Ⅳ、鞏固練習 Ⅴ、作業(yè)