普通高中化学新课程人教版必修2
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普通高中化学新课程人教版必修2·资源的综合开发与利用系列
专题三 石油的开发与利用 2010.4.14
北京101中学 张俊华
【引入】
播放视频:让人欣喜让人忧的石油——石油与战争
【问题】石油为什么会引发战争?
没有石油我们的飞机不飞啦,汽车不跑啦!……..——燃料 石油还能为我们提供什么?
【讲解】石油不仅是一种能源,还是一个国家的经济命脉,面对石油不可再生的现实,石油也是一种战略资源。我国是世界上第二大石油进口和消费国。提出学习目标—— 【学习目标】 石油——燃料; 石油——塑料。
任务1:从原料到产品?你想知道什么信息? 学生回答:
原料的成分? 产品的成分?
获得的方法和依据? 反应的条件?
如何提高原料利用率?
生产过程中,是否污染环境?
环节1——从石油中炼制轻质燃料油(汽油、煤油、柴油)
石 油
轮胎
水杯
衣服
眼镜
墙漆
锅
大棚
任务2:从石油中如何得到汽油、煤油、柴油等轻质燃料油?
学生的思考过程——
石油的成分?汽油等轻质燃料的成分?获得的方法和依据?
【资料卡片1】
1、石油的成分
组成元素:主要是C、H;同时含有少量的S、O、N元素
化合物种类:烷烃、环烷烃和芳香烃(多数是烷基苯)。组成的混合物。
在石油中一般不含烯烃。
状态:大部分是液态烃,溶有少量的气态烃和固态烃。
【资料卡片2】
2、汽油、煤油、柴油等轻质燃料油:
烃的沸点高低主要取决于什么?——烃的相对分子质量(碳原子的个数)
3、提炼的方法和依据:液体混合物,沸点不同,采用的方法是——蒸馏
4、实验室石油的分馏装置和工业的分馏装置的对比:
环节1-
今天,你的角色:石油——塑料制品的探秘者,分析一下我们如何更好地利用石油。
【分析】实验室的蒸馏和工业的分馏塔
环节2:石油(重油——石蜡油——乙烯)
任务3:重油如何处理?(弃之?合理利用?怎么用?) 学生分析:
重油是什么? • 含碳20以上的烃的混合物具有很高的利用价值另外含有部分的(约0.1~4%)的
硫黄及微量的无机化合物。 重油的性质?
分子量大,沸点高,黏度高.不适合直接做燃料,比热在10,000~11,000kcal/kg 左右。 重油在石油中的含量(75%)------轻质燃油供不应求(汽油、煤油、柴油)占石
油总产量的25% 怎么利用重油?
• 化学手段:多碳变成少碳——大分子变成小分子
怎么让长碳链变短碳链?-------断化学键
实验:感知石蜡油加热分解的实验:
注意事项:
(1)在A 处加高锰酸钾(aq)5~8滴,小心不要将溶液和石蜡混和;
(2)在右端胶头里塞上浸有高锰酸钾溶液的棉花防污染; (3)小心加热,冷热液体不要混合;
(4)仔细观察到明显现象时,停止加热;
A
加热的位置
(5)实验结束时,将热的管放在石棉网上
【实验分析】
1、 你观察到了什么现象?
看:溶液褪色——烯烃
闻:汽油或柴油的味道
2、 实验原理:
以十六烷烃为例,你来分析一下原理? C 8H 18 + C 8H 16
C 8H 8 C 4H 10 + C 4H 8
辛烷 丁烷 丁烯
C 6H 14 CH 4 + CH 2=CH 2 + CH 3CH=CH 2 + 其它
【讲解】)通过这种高温分解——裂化、裂解,我们不但获得了一些优质的轻质燃油,同时获得了各种烯烃——重要的化工的原料。在裂解气中,乙烯是的含量是最高的,因此,乙烯的产量作为一个国家石油化工发展水平的标志。
环节3——以基本的化工原料(如:乙烯)合成塑料 【学生活动】学生手拉手模拟乙烯加聚的过程:
6个同学模拟乙烯加聚:分成三组,每两个人双手拉器代表双键,打开一只手代表断键,相邻每组之间拉起手代表聚合。——各种产品
nCH 2=CH 2
【过渡】从石油化工厂出来的产品,走进了我们的生活和生产的圈子。
【学生活动】——头脑风暴
在你的家庭中,选定一个区域,写出你认为是石油化工的物品的名字。 厨房组: 卧室组: 客厅组: 卫生间组:
单体 C 16H 34
烷烃
烯烃
十六烷烃
700~900℃
15% 40% 20% 25%
石油
橡胶
塑料
合成纤维
树脂
墙漆
【小结】以石油为原料通过化学反应获得性能优异的高分子材料——塑料、合成橡胶、合成纤维,这使人类在利用自然资源的发展进程中前进了一大步。
环节4——垃圾资源化
触目惊心的白色污染
任务4:将废塑料回收再利用有哪些方法?
——原子的利用率为100%(原子经济)。——资源的循环使用和人类的可持续发展。
【总结】自然资源的
开发利用——环境保
护——人类的可持续发展,它们是相辅相成的。我们要齐心地发展化学技术,合理地利用资源,做好资源的循环使用,推动人类不断进步。因此,社会更好地发展,我们必须更好地发展化学!
【总结】资源综合利用——
•原料-产品线:
•物质组成线:
•流程中技术方法线:
•原料的利用率:
•对环境的影响: