2019-2020年高中化學(xué)《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(xué)石油煉制 乙烯教案1 蘇教版選修2目標(biāo) 1、掌握乙烯的分子組成與結(jié)構(gòu) 2、學(xué)習(xí)乙烯的性質(zhì)和用途 重點(diǎn) 乙烯的化學(xué)性質(zhì)和用途難點(diǎn) 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(xué)過程、引入 1、寫出甲烷、乙烷、丙烷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(dá)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(gè)國家石油工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。乙烯有很多用途今天我們來學(xué)習(xí)這種神奇的物質(zhì)-乙烯。 、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)分子組成 分子式：C2H4展示乙烯分子的球棍模型.(與乙烷對(duì)比它們?cè)诮M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(gè)H原子(故相對(duì)乙烷來說后者叫烯) 結(jié)構(gòu)上：乙烷分子中兩個(gè)碳原子間是共價(jià)單鍵，而乙烯分子中兩個(gè)碳原子間是共價(jià)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) 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(jiǎn)式：CH2 = CH2或H2C=CH2注意 ：不能寫成CH2CH2電子式 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(xué)性質(zhì)分別實(shí)驗(yàn)、一一總結(jié) 實(shí)驗(yàn)(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(jī)物分子里不飽和碳原子跟其它原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的有機(jī)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(gè)共價(jià)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(shí)驗(yàn)(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(jiǎn)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(shí)驗(yàn)(3) 純凈乙烯點(diǎn)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(xué)方程式 點(diǎn)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(diǎn)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(cè)：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 、結(jié)課 化學(xué)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)、鞏固練習(xí) 1、含有兩個(gè)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 - CC-H 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CHCH 、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(xué)方程式 (CHCH + 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(xué)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(qǐng)通過觀察與分析寫出相應(yīng)的化學(xué)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(diǎn)。指出：化學(xué)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(jiǎn)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、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(diǎn)燃A、CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 催化劑B、CH2=CH2 + H2O CH3-CH2OH 光C、CH4 + Cl2 CH3Cl +HClD、HCl + AgNO3 = HNO3 + AgCl 3、下列各項(xiàng)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(xué)課題 $2-3-1-2 石油煉制 乙烯課時(shí) 第2教時(shí)目標(biāo) 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(diǎn) 1、石油的蒸餾操作 2、石油的煉制原理及其產(chǎn)品 難點(diǎn) 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(xué)過程、導(dǎo)入練習(xí) 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?jǐn)?shù)占9798%)；同時(shí)還含有少量的O、S、N等(均以有機(jī)物形式存在) 3、石油的主要化學(xué)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)、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 通常呈黑色或深棕色，常有綠色或藍(lán)色熒光 是混合物，沒有固定的熔、沸點(diǎn) 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(xué)習(xí)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、裂解等分餾：(分析)(學(xué)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(diǎn)高，分子量小的烴沸點(diǎn)低，加熱時(shí)，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(diǎn)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(diǎn)范圍的蒸餾產(chǎn)品，這一過程石油工業(yè)是在分餾塔中進(jìn)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(xué)生了解)原理：(同蒸餾)(高一)石油蒸餾操作復(fù)習(xí)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(yàn)密-加石油-加熱-蒸餾 3、實(shí)驗(yàn)中為什么要使用溫度計(jì)？(測(cè)定蒸氣溫度)溫度計(jì)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(shí)驗(yàn)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(xiàng)(記)溫度計(jì)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(shí)要墊上石棉網(wǎng)，錐形瓶口應(yīng)放一團(tuán)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)裂化目的：提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量原理：在一條件下把分子量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為分子量小、沸點(diǎn)低的烴(反應(yīng)原理：熱分解-化學(xué)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(xué)反應(yīng)而使溴水褪色 通過催化劑進(jìn)行的裂化-催化裂化原料：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) 原理：深度裂化：采用比裂化更高的溫度(700-8000C)有時(shí)采用更高達(dá)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。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、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(diǎn)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(xué)過程化學(xué)過程原 料石 油 重 油各種餾分、鞏固練習(xí) 、作業(yè)