2022年高中化学《石油炼制 乙烯》教案1 苏教版选修2

2022年高中化学石油炼制 乙烯教案1 苏教版选修2目标 1、掌握乙烯的分子组成与结构 2、学习乙烯的性质和用途 重点 乙烯的化学性质和用途难点 乙烯的加成反应、氧化反应用品 酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液、乙烯气体、甲烷气体 乙烯的球棍型教学过程、引入 1、写出甲烷、乙烷、丙烷结构简式2、什么叫烃？链烃？饱和链烃？3、CH2=CH2是否属于链烃？碳原子结合氢原子数目是否达饱和？ (链烃 、含有不饱和碳、属不饱和链烃)过渡：工业上以石油为原料通过炼制可以获得大量的乙烯，乙烯的产量通常用来作为衡量一个国家石油工业发展水平的标志。乙烯有很多用途今天我们来学习这种神奇的物质-乙烯。 、新授 $2-3-1-2 乙烯 烯烃 一、乙烯1、乙烯的分子组成与结构分子组成 分子式：C2H4展示乙烯分子的球棍模型.(与乙烷对比它们在组成与结构上的差别)小结组成上：乙烷分子与乙烯分子多两个H原子(故相对乙烷来说后者叫烯) 结构上：乙烷分子中两个碳原子间是共价单键，而乙烯分子中两个碳原子间是共价双键(乙烯分子中碳原子未被氢原子所“饱和”，乙烷属饱和烃而乙烯属不饱和烃) 分子结构 分子结构特征是C = C 结构式： H H 1200 C = C H H (展示)比例模型结构简式：CH2 = CH2或H2C=CH2注意 ：不能写成CH2CH2电子式 分子构型：平面结构(所有原子在同一平面内)，而乙烷分子是立体结构、2、物理性质 无色稍有气味，密度略小于空气，难溶于水的气体3、化学性质分别实验、一一总结 实验(1)乙烯通入溴水中(或溴的四氯化碳溶液) 现象：溴水褪色 分析：乙烯与溴水发生反应(甲烷不能) 反应方程式： CH2 = CH2 + Br Br CH2 CH2 Br Br 1,2 二溴乙烷 叫加成反应结论1能与溴发生加成反应 用于鉴别乙烯与甲烷 指出：(1)定义；有机物分子里不饱和碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成新的有机化合物的反应叫加成反应反应类型(2)加成反应产物只有一种(3)加成反应发生的原因：C=C 中有一个共价键易断裂 (4)乙烯不仅能与溴水的溴发生加成反应，而且还能与H2、Cl2、HX(不是氢卤酸)、H2O等一定条件下发生加成反应通式：记住 CH2 = CH2 X X H X H OH H H 乙烷其中： 乙烯与HX 用于制备卤代烷 乙烯与水加成 工业合成醇(乙烯水化法)(5)烷烃不能发生加成反应小结：乙烯性质(1)能发生加成反应(甲烷不能)板书实验(2)乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中现象：高锰酸钾溶液褪为无色分析：说明乙烯被高锰酸钾氧化了反应式简述：CH2 = CH2 O C=0 +0=C 0 CO2结论(2) 乙烯能被高锰酸钾所氧化(甲烷不能) 板书 用于甲烷与乙烯的鉴别实验(3) 纯净乙烯点燃现象：纯净乙烯在空气中能安静的燃烧 火焰明亮，有黑烟产生化学方程式 点燃C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O结论(3)：乙烯具有可燃性，能与氧气发生氧化还原反应指出：此反应特点与甲烷一样：反应前后物质的物质的量之和不变 推测：若反应后水为气态则反应前后在同温同压下气体体积不变。推广：若烃分子式为CXH4 生成物水为气态则 反应前后在同温同压下气体体积不变。如甲烷、乙烯等4、用途：合成氯乙烷、乙醇、聚乙烯、作物催熟剂等 、结课 化学性质乙烯性质(1)能发生加成反应(甲烷不能)乙烯性质(2) 乙烯能被高锰酸钾所氧化(甲烷不能)乙烯性质(3)：乙烯具有可燃性，能与氧气发生氧化反应、巩固练习 1、含有两个碳原子的烃除乙烷、乙烯外还有乙炔，分子式为C2H2，结构式：H - CC-H 结构简式：CHCH 、直线形分子，分子内含有碳碳参键，也属于不饱和烃，性质与乙烯相似，如能与溴水中的溴发生加成反应等 (1)写出乙炔与溴发生加成反应的化学方程式 (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) 写出乙炔与氯化氢发生加成反应生成氯乙烷的化学方程式 2、乙烯除作催熟剂外，在工业上也有着极为重要的用途，如由乙烯制备聚氯乙烯 CH2- CH2 n 请通过观察与分析写出相应的化学方程式 3、甲烷、乙烯、乙炔是否互为同系物？为什么？ 4、试分析乙烷(CH3CH3)、乙烯(CH2=CH2)与丙烯(CH3CH=CH2)组成与结构上异同点。指出：化学上将分子中含有碳碳双键的不饱和链烃称作烯烃。故乙烯(CH2=CH2)是一种最简单的烯烃。烯烃均能卤素单质(X2) 发生加成反应如溴蒸气或溴水等、作业 1、下列物质不能使溴水褪色的是-( ) A、乙烯 B、SO2 C、乙炔 D、丙烷 2、下列各反应中属于加成反应的是-( ) 点燃A、CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 催化剂B、CH2=CH2 + H2O CH3-CH2OH 光C、CH4 + Cl2 CH3Cl +HClD、HCl + AgNO3 = HNO3 + AgCl 3、下列各项中，不是乙烯主要用途的是-( ) A、制造塑料B、制造合成纤维C、作为燃料D、作为植物生长调节剂新课程教学课题 $2-3-1-2 石油炼制 乙烯课时 第2教时目标 1、回顾石油和天然气的主要成分2、了解石油的用途3、理解石油的炼制原理重点 1、石油的蒸馏操作 2、石油的炼制原理及其产品 难点 1、石油的蒸馏操作 2、分馏、裂化、裂解原理教法 讲-练结合教学过程、导入练习 1、什么叫烃？烃类化合物(自然界)的主要来源有哪些? (天然气和石油)2、石油的组成元素：主要 C、H ( 质量分数占9798%)；同时还含有少量的O、S、N等(均以有机物形式存在) 3、石油的主要化学成分是什么？(课本P58内容)(主要是各种液态烃。其中溶有气态烃和固态烃)、新授： $2-3-1-2 石油炼制 乙烯一、石油的物理性质展示样品 通常呈黑色或深棕色，常有绿色或蓝色荧光 是混合物，没有固定的熔、沸点 有特殊气味，不溶于水，比水轻过渡：我们常用的汽油 、煤油、柴油、润滑油等都来自于石油，这些石油产品如何从石油中获得? 下面我们将学习石油的炼制二、石油的炼制 1、把石油炼制成各石油产品的过程叫做石油的炼制 2、石油的炼制方法-分馏、裂化、裂解等分馏：(分析)(学生读)已知石油主要是由分子量大小不同的烃组合而成的，根据分子间作用力的大小与物质分子量间的关系，可知分子量大的烃沸点高，分子量小的烃沸点低，加热时，分子量小的烃先气化，分子量大的烃后气化，然后经过冷却就获得了沸点范围不同的蒸馏产品。定义：通过加热、蒸发、冷却的方法，可获得各种不同沸点范围的蒸馏产品，这一过程石油工业是在分馏塔中进行的，所以工业上叫分馏装置 分馏塔 见课本P62见P62图3-5 展示模型产品种类见P62图3-5(学生了解)原理：(同蒸馏)(高一)石油蒸馏操作复习与问答 1、仪器与装置(见课本P61)指出各仪器名称及作用 2、操作顺序：组装-验密-加石油-加热-蒸馏 3、实验中为什么要使用温度计？(测定蒸气温度)温度计的水银球位于蒸馏烧瓶何处？(支管口处)4、冷凝管中冷水的之向是什么？为什么？(自下而上,与蒸气逆向而行，冷却效果好)5、实验加入沸石或碎瓷片的作用是什么？(防暴沸)6、各馏分是混合物还是纯净物？(混合物)工业分馏原理与此相同，但其设备大、精密度高、连续生产。 注意事项(记)温度计的水银球位于支管口处冷凝管中水与蒸气逆向而行，且水自下而上碎瓷片的作用：防暴沸烧瓶要干燥、装入原油体积不能超过烧瓶容积的2/3烧瓶加热时要垫上石棉网，锥形瓶口应放一团疏松棉花，使用隔火板 过渡工业为了提高轻质油的产量，特别的提高汽油的产量，采用裂化的方法从重油中获得轻质油 (2)裂化目的：提高轻质油的产量原理：在一条件下把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃(反应原理：热分解-化学过程)如：十六烷(C16H34)在加热、加压和催化剂存在下热分解 催化剂C16H34 C8H18 + C8H16 加热、加压 辛烷 辛烯 冷凝成液体，成分类似于汽油(C5-C11) 小结：裂化汽油 -能通过化学反应而使溴水褪色 通过催化剂进行的裂化-催化裂化原料：重油、石蜡等过渡与裂化相似的另一种炼制方法叫裂解 (3)裂 解：(目前裂解已成为生产乙烯的主要方法) 原理：深度裂化：采用比裂化更高的温度(700-8000C)有时采用更高达10000C以上，使具有长碳链的烃断裂为各种短碳链的气态烃和少量液态烃。目的：获得短链不饱和烃如乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃。例如： 催化剂C8H18 C4H10 + C4H8 加热、加压 丁烷 丁烯催化剂C4H10 C2H6 + C2H4 加热、加压 乙烷 乙烯催化剂C4H10 CH4 + C3H6 加热、加压 甲烷 丙烯催化剂C4H8 2 C2H4加热、加压裂解气的主要成分：乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃；其它含有少量的CH4、C2H6、H2、H2S、结课 1、 石油的组成：主要物质种类：各种烷烃、环烷烃、芳香烃 2、 石油的炼制方法-分馏 3、物分离方法及其应用归纳 过滤-用于固液分离 仪器：过滤器 萃取-用于互不相溶的两种溶剂将溶质从溶解度小的溶剂中转入另一种溶解度较大的溶剂中 仪器：分液漏斗 分液-用于互不相溶的两种液体分开 仪器：分液漏斗 洗气-通过某种液体除去气体中的气体杂质 仪器：洗气瓶 蒸馏-用于两种或多种沸点相差相大的液体之间的分离 仪器：蒸馏装置4、石油炼制炼 制分 馏裂 化裂 解目 的各分馏产品提高汽油产量获不饱和烃原 理物理过程化学过程化学过程原 料石 油 重 油各种馏分、巩固练习 、作业