石油炼制乙烯教案

石油炼制乙烯教案

‎ ‎ ‎3-1-2石油炼制 乙烯（1）‎ ‎【教学目标】‎ ‎1、了解石油的炼制方法及其主要产品。‎ ‎2、认识工业上大量使用的乙烯是从石油的炼制中获得的。‎ ‎3、知道乙烯的分子结构。‎ ‎4、复习蒸馏及分馏的实验装置和操作方法。‎ ‎【教学重点】‎ ‎1、乙烯的分子结构。‎ ‎2、蒸馏及分馏的实验装置和操作方法。‎ ‎【教学难点】‎ 乙烯的化学性质。‎ ‎【教学过程】‎ ‎[阅读思考]石油的炼制手段有哪些？这些手段中哪些是物理变化？哪些是化学变化？‎ ‎[观察与思考]观察实验室蒸馏石油的实验，分析发生的现象。‎ ‎1、蒸馏实验中为什么要使用温度计？温度计应该在什么位置？‎ ‎2、蒸馏烧瓶中加入少量碎瓷片的目的是什么？‎ ‎3、冷凝水的流向应该怎样，并说明这样做的好处？‎ ‎4、结合图3-5说明石油分馏收集得到60～150℃、150～300℃时的馏分的主要成分。‎ ‎[板书]一、石油的炼制 ‎1、分馏：利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。‎ ‎2、裂化：在加热、加压和催化剂存在下，使相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。‎ ‎3、裂解：以石油分馏产品为原料，采用更高的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃。‎ ‎[过渡]石油裂解已成为生产乙烯的主要方法。‎ ‎[板书]二、乙烯的分子结构 ‎1、乙烯的分子式 电子式 结构式 结构简式 C2H2 CH2＝CH2‎ ‎2、乙烯分子的结构特点 ‎[展示]乙烯分子的球棍模型,观察两个碳原子和四个氢原子的位置关系有何特点?‎ 5‎ ‎ ‎ ‎[板书]乙烯分子中2个碳原子、4个氢原子处于同一个平面上，平面构型。‎ ‎[典例分析]‎ 例1、工业上获得大量的乙烯、丙烯，采用的方法是 ( )‎ ‎ A．石油分馏 B．裂化 C．裂解 D．人工合成 解析：分馏是根据石油中各种烃的沸点的不同，通过加热把石油分成不同沸点范围内的馏分，其产品有轻质油(汽油、煤油、柴油)也有重油，但轻质油的产量较低；裂化是以重油为原料，在一定条件下使烃的长链变成短链以提高轻质燃料油(主要是汽油)的产量；裂解是以石油加工产品为原料，在高温条件下进行深度的裂化以制取气态烯烃(主要是乙烯、丙烯等)。‎ 例2、目前还有一些城市居民所使用的燃料是管道煤气，但许多城市已陆续开始使用东海 天然气作为民用燃料。管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类，天然气的主要成分是CH4。它们的燃烧反应如下：‎ ‎ 2CO+O22CO2 2H2+O2 2H2O CH4+2O2 CO2+2H2O 根据以上化学方程式判断，燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是 ‎ 。因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是 (填“增大”或“减小”)进风口，如不做改进可能产生的不良后果是 。‎ 例3、有人设计了一套实验分馏原油的五个步骤：‎ ‎①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上，在蒸馏烧瓶上塞好带温度计的橡皮塞。‎ ‎②连接好冷凝管。把冷凝管固定在铁架台上，将冷凝管进水口的橡皮管的另一端和水龙头连结，将和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。‎ ‎③把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度确定铁圈的高度，放好石棉网。‎ ‎④向蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片，再用漏斗向烧瓶中加入原油，塞好带温度计的橡皮塞，把连接器连接在冷凝器的末端，并伸入接收装置(如锥形瓶)中。‎ ‎⑤检查气密性(利用给固定装置微热的方法)。‎ 请完成以下题目：‎ ‎（1）上述实验正确的操作顺序是____________(填序号)。‎ ‎（2）冷凝管里水流的方向与蒸气的流向______________(填“相同”或“相反”)。‎ ‎（3）温度计的水银球应放在__________位置，以测量___________的温度。‎ ‎（4）蒸馏烧瓶中放几片碎瓷片的目的是____________。‎ 5‎ ‎ ‎ 解析：本题是对蒸馏实验的考查。只要对蒸馏操作的基本要求清楚，就能方便地回答所涉及的内容 ‎（1）③①②⑤④；（2）相反；（3）蒸馏烧瓶支管口，蒸汽；（4）防止液体暴沸。‎ ‎[作业布置]‎ ‎[板书设计]‎ 一、石油的炼制 ‎1、分馏：利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。‎ ‎2、裂化：在加热、加压和催化剂存在下，使相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。‎ ‎3、裂解：以石油分馏产品为原料，采用更高的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃。‎ 二、乙烯的分子结构 ‎1、乙烯的分子式 电子式 结构式 结构简式 C2H2 CH2＝CH2‎ ‎2、乙烯分子的结构特点 ‎ 乙烯分子中2个碳原子、4个氢原子处于同一个平面上，平面构型。‎ ‎3-1-2石油炼制 乙烯（2）‎ ‎【教学目标】‎ ‎1、知道乙烯的分子结构。‎ ‎2、了解乙烯的物理性质和工业制法。‎ ‎3、了解乙烯的可燃性、加成反应、加聚反应等化学性质。‎ ‎4、了解乙烯的主要用途。‎ ‎【教学重点】‎ ‎1、乙烯的分子结构。‎ ‎2、乙烯的化学性质。‎ ‎【教学难点】‎ 5‎ ‎ ‎ 乙烯的化学性质。‎ ‎【教学过程】‎ ‎[复习提问]乙烯的分子结构是怎样的？‎ ‎[引入新课]乙烯的分子结构如何影响乙烯的性质呢？这一节课我们就研究乙烯的性质。‎ ‎[板书]三、乙烯的性质 ‎1、物理性质 ‎[展示]一瓶事先收集的纯净的乙烯(瓶口向下倒放)。观察色、态,分析密度(>、<、=)空气密度，水溶性(将集气瓶倒置于水槽中)，闻气味。‎ ‎[板书]通常状况下，乙烯是一种无色、稍有气味的气体，密度比空气略小，难溶于水。‎ ‎2、化学性质 ‎[讲述]乙烯的分子里含有碳碳双键，与只含碳碳单键的烷烃相比，双键的存在会对乙烯的化学性质产生什么影响呢?‎ ‎[活动与探究]观察并记录下列实验现象，实验事实说明乙烯有什么性质？‎ ‎【实验1】点燃纯净的乙烯。观察乙烯燃烧时的现象。‎ ‎【实验2】把乙烯气体通入酸性高锰酸钾溶液中。‎ ‎【实验3】把乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液中。‎ 实验现象 结论 实验1‎ 乙烯气体燃烧时火焰明亮，并伴有黑烟。‎ 乙烯可燃，由于碳元素质量分数大，‎ 燃烧不充分而导致产生黑烟。‎ 实验2‎ 高锰酸钾溶液褪色 乙烯易被强氧化剂KMnO4氧化，‎ 比烷烃化学性质活泼。‎ 实验3‎ 溴的四氯化碳溶液褪色 乙烯与溴反应。‎ ‎[板书](1)氧化反应 ‎①燃烧 CH2=CH2＋3O2 2CO2＋2H2O ‎②使酸性KMnO4溶液褪色。（可用来鉴别甲烷和乙烯）‎ ‎[讲解]乙烯与溴反应时，乙烯分子双键中的一个键被断裂，两个碳原子分别与一个溴原子结合，生成了无色的物质1,2-二溴乙烷。‎ ‎[投影]乙烯与溴的反应过程 ‎[讲述]类似这种有机物分子中双键(或叁键)两端的碳原子与其它原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应，叫做加成反应。‎ ‎[板书](2)加成反应（可用来鉴别甲烷和乙烯及从甲烷中除乙烯）‎ ‎ ‎ ‎ CH2＝CH2 ＋ Br2 CH2Br—CH2Br ‎[讲述]乙烯不仅能跟溴发生加成反应，在一定条件下还可以跟水、氢气、氯气、‎ 5‎ ‎ ‎ 卤化氢等发生加成反应，如工业制酒精的原理就是利用乙烯与水的加成反应而生成乙醇。‎ ‎[板书]CH2＝CH2＋H2O CH3—CH2OH 四、乙烯的用途 ‎[讲述]乙烯是石油化学工业最重要的基础原料，可用于制造塑料、合成纤维、有机溶剂等，乙烯的生产发展带动其它石油化工厂基础原料和产品的发展。所以一个国家乙烯工业的发展水平，已成为衡量这个国家石油化学工业水平的重要标志之一。‎ ‎[问题解决]含有两个碳原子的烃除乙烷、乙烯外，还有乙炔。乙炔分子中含有碳碳叁键（C≡C），其分子式和结构式如下：‎ ‎ C2H2 H－C≡C－H ‎ 乙炔分子中含有碳碳叁键，也能发生加成反应。‎ ‎ 1、乙炔与足量溴的四氯化碳溶液反应，分子中碳碳叁键中的两个键打开，每个碳原子分别与两个溴原子结合。写出该反应的化学方程式。‎ ‎ CH≡CH + 2Br2 CHBr2CHBr2‎ ‎ 2、乙炔可以与氯化氢发生下列反应，得到氯乙烯。‎ ‎ ‎ ‎ 上述两个反应和乙烯与溴的加成反应对比，有什么相同和不同之处？‎ ‎ 3、乙炔是甲烷或乙烯的同系物吗？为什么？‎ ‎[典例分析]‎ 例1、下列反应中，不属于加成反应的是 （ ）‎ A．乙烯与氯化氢反应制氯乙烷 B．乙烯与氢气制乙烷 ‎ C．乙烷与氯气反应制氯乙烷 D．乙烯通入溴水后溴水褪色 解析：有机物分子中双键(或叁键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应，叫做加成反应。烷烃中没有不饱和键，只能发生取代反应。烯烃中含碳碳双键、炔烃中含碳碳叁键，它们的特征反应是加成反应。‎ 例2、既可以用来鉴别乙烯和甲烷，又可用来除去甲烷中混有乙烯的方法是 （ ）‎ A．通入足量的溴的CCl4溶液 B．与足量液溴反应 C．在导管口点燃 D．一定条件下与H2反应 5‎