高中化学专题3有机化合物的获得与应用第一单元化石燃料与有机化合物——石油炼制教学设计苏教版必修2
高中化学 专题3 有机化合物的获得与应用 第1单元 化石燃料与有机化合物(第2课时)石油炼制 乙烯学
石油炼制乙烯(建议用时:45分钟)[学业达标]1.下列关于石油加工的叙述中,不正确的是( )A.通过石油分馏可得到乙烯等有机化工原料B.石油裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量和质量C.石油裂解的原料是石油分馏产物,包括石油气D.石油炼制过程包括物理过程和化学过程【解析】石油分馏无法获得短链不饱和烃。
乙烯只能通过石油裂解加工获取。
【答案】 A2.关于裂解和裂化的叙述中,不正确的是( )A.裂解与裂化的产物都含有不饱和烃B.裂解与裂化都是为了得到气态烃C.裂解与裂化的原料都是石油分馏产品D.裂解与裂化都是使相对分子质量大的烃断裂为相对分子质量小的烃的过程【解析】裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯、丁二烯等气态烃作为石油化工原料。
裂化的目的是将重油断裂为裂化汽油,提高汽油的产量。
【答案】 B3.下列有关说法不正确的是( )A.由乙烯分子的组成和结构推测含一个碳碳双键的单烯烃的通式为C n H2nB.分子式为C3H6的烃分子一定含有碳碳双键C.从乙烯与溴发生加成反应生成1,2二溴乙烷可知乙烯分子的碳碳双键中有一个键不稳定,易发生断裂D.乙烯在空气中燃烧的现象与甲烷不同的原因是乙烯的含碳量高【解析】B项中分子式为C3H6的烃分子可以形成环状结构:△,分子中无碳碳双键。
【答案】 B4.下列说法错误的是( )A.乙烯使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色的原理相同B.通过加成反应、取代反应都可以生成CH3CH2ClC.乙烯具有可燃性,在点燃前要验纯D.乙烷中混有的乙烯可用溴水除去【解析】乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色发生的是氧化反应,而使溴水褪色发生的是加成反应,原理不相同。
【答案】 A5.能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是( )A.乙烯分子里碳氢原子个数比为1∶2B.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等C.乙烯容易与溴水发生加成反应,且1 mol乙烯完全加成需要消耗1 mol溴单质D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色【解析】分子里含有一个碳碳双键时,1 mol该分子只能与1 mol氢气或1 mol卤素单质加成。
高中化学专题3有机化合物的获得与应用第一单元化石燃料与有机化合物第1课时天然气的利用甲烷课件苏教版必修
(3)取代反应 ①实验探究甲烷与氯气的反应
实验操作
A装置:a.试管内气体黄绿色逐渐 变浅 , b.试管内壁有 油状液滴 出现, 实验 c.试管中有 少量白雾 生成, 现象 d.试管内液面 上升 , e.水槽中有 固体析出 ; B装置:__无__明__显__现__象___
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甲烷与氯气在光照 时才能发生化学反应 连续发生反应的化学方程式为 实验 CH4+Cl2―― 光→CH3Cl+HCl ; 结论 CH3Cl+Cl2―― 光→CH2Cl2+HCl; CH2Cl2+Cl2―― 光→CHCl3+HCl; CHCl3+Cl2―― 光→CCl4+HCl 。
答案
(5)互为同分异构体的有机物一定不是同系物,互为同系物的化合物一定 不是同分异构体( √ )
(6)
和
互为同分异构体( × )
答案
例6 分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)
A.6种
B.7种
√ C.8种
D.9种
解析
答案
思维启迪
解答此类题目要抓住判断角度,找出等效氢原子种类。一般来说,同一个 碳原子上的氢原子等效,同一个碳原子所连的所有甲基上的氢原子等效, 处于镜面对称位置上的氢原子等效。氯原子取代任意一个等效氢原子所得 的一氯代物都是同一种。
_+__H__C_l__。
3.同系物 (1)概念:结构 相似 ,在分子组成上相差一个或若干个 CH2 原子团的物 质互称为同系物,如CH4和CH3CH3。 (2)特点:通式相同,结构相似,化学性质相似,物理性质一般随碳原子 数的增多而呈规律性变化。
归纳总结
(1)互为同系物的物质必属于同一类物质;同系物一定不具有相同的分子 式;同系物的组成元素必相同;同系物必符合同一通式。 (2)同分异构体可以是同一类物质(如正丁烷和异丁烷);也可以是不同类 物质(如CH3CH2OH和CH3OCH3)。
高中化学 专题3 有机化合物的获得与应用 第一单元 化石燃料与有机化合物化学教学案
第一单元 化石燃料与有机化合物第一课时 天然气的利用 甲烷[课标要求]1.会书写甲烷的分子式、结构式、电子式,知道甲烷分子的结构特点。
2.知道甲烷能发生氧化反应和取代反应,会书写相应的化学方程式。
3.知道取代反应的概念。
1.甲烷分子是正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,四个氢原子位于四个顶点。
烷烃中与碳原子相连的四个原子构成四面体结构。
2.甲烷的氧化反应:甲烷可在空气中安静的燃烧,但不能被酸性KMnO 4溶液氧化。
3.甲烷的特征性质——取代反应:(1)生成一氯甲烷的反应:CH 4+Cl 2――→光CH 3Cl +HCl ;(2)量的关系:1 mol H 被取代,消耗1 mol Cl 2,生成1 mol HCl 。
4.烷烃的分子通式是C n H 2n +2,在烷烃分子中,碳原子间以碳碳单键相连,其余价键均与氢原子相连,并达到饱和。
甲烷的存在、用途及结构1.甲烷的存在与用途 (1)存在甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
我国的天然气主要分布在中西部地区及海底。
(2)主要用途甲烷易燃烧,完全燃烧生成CO 2、H 2O 并放出大量的热量,因此甲烷可用作燃料。
天然气和沼气都是理想的清洁能源。
甲烷还可用作化工原料。
2.甲烷的组成与结构CH 4正四面体结构,C 原子位于正四面体中心,H 原子位于四个顶点上1.已知标准状况下,甲烷的密度是0.717 g·L -1,你能确定甲烷的相对分子质量吗?甲烷中含碳75%、含氢25%,则甲烷的分子式是什么?提示:甲烷的相对分子质量是0.717×22.4≈16, 甲烷分子中碳原子数为 16×75%12=1,氢原子数为16×25%1=4,故甲烷的分子式为CH 4。
2.根据甲烷的正四面体结构推测CH 2Cl 2结构应该有几种?提示:甲烷的立体结构为,因此,CH 2Cl 2中的2个Cl 在空间一定处于相似位置,CH 2Cl 2只有一种结构。
苏教版高一化学2专题3第一单元《化石燃料与有机化合物——石油炼制》教学设计
《石油炼制》教学设计一、教学内容分析本节课选自苏教版化学必修2专题3第一单元《化石燃料与有机化合物》中“石油炼制乙烯”的第一课时.脂肪烃与现代人类生活的关系非常密切,石油是人们获取脂肪烃的重要来源之一,通过对石油炼制过程的学习,有助于学生掌握石油加工的相关知识,了解石油产品在国民经济中的重要地位以及在社会各个领域的应用。
二、学生学习情况分析在初中的学习中,学生已经对天然气、石油、煤这三类化石燃料有所了解,再经过化学必修1的学习,对蒸馏的原理和装置也有一定的认识。
本节课在此基础上对工业上炼制石油获得乙烯、汽油等碳氢化合物的原理-—分馏、裂化和裂解进行更深入的探究。
由于本节课的学习内容较为枯燥,因此,课前可布置学生查阅相关资料,一是培养学生的自学能力和查阅资料的能力,二是学生查阅资料后往往会带着产生的疑问进入课堂,因而对新授知识充满兴趣。
为了上好蒸馏装置的使用这一教学难点,教师进行演示实验前先提出九个小问题,让学生带着问题观察现象,避免学生观察现象时漫无目的、看热闹的情况,提高学生的观察能力,了解分馏装置的结构特点.三、教学设计思想展示生活中常见的石油产品,让学生感觉课本知识很贴近自己的生活,并不枯燥无味,从而产生学习的热情。
通过交流讨论让学生了解石油是由多种含碳量不同的碳氢化合物组成的复杂的混合物,直接使用的价值不大,进而引出石油的炼制问题.进行石油蒸馏的实验时,引导学生观察实验中温度计和冷凝管的使用方法,分析分馏的原理,并结合课本中图3-4“石油分馏产品示意图"和自己所查找的资料,讨论所得到的各馏分的主要成分、性质及用途。
提出“轻质液态燃料油利用率高但产量(只占总质量的25%)不高”这一问题,激发学生解决实际问题的兴趣,让学生带着兴趣继续对石油裂化和裂解的原理的学习,提高学生对知识的掌握水平。
四、教学目标知识与技能:(1)了解石油产品在生产生活中的应用。
(2)了解工业上炼制石油获得乙烯、汽油等碳氢化合物的原理--分馏、裂化和裂解。
高中化学专题3有机化合物的获得与应用第1单元化石燃料与有机化合物第2课时教学案苏教版必修
第2课时烷烃[学习目标定位]1. 了解烷烃的组成、结构、通式。
2.认识烷烃的物理性质和化学性质。
3.掌握同系物、同分异构体的概念并会判断是否为同分异构体或同系物。
新知导学一、烷烃1.下面是乙烷、丙烷、丁烷的结构式。
II I c —H I [J乙烷丙烷II H II HI I I IH —C —C —C —( — 11I I I I II 【1 II H丁烷回答下列问题:(1) 每个碳原子形成4个共价键。
(2) 烃分子中,碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,碳原子的剩余价键均与氢原子结合,使每个碳原子的化合价都达到“饱和”,这样的烃叫做饱和链烃,也称烷烃。
(3) 烷烃的通式为 GH 2n + 2( n 》L 且n 为整数)。
烷烃的空间结构中,碳原子(大于等于3时)不H —c —HICIHH在一条直线上,直链烷烃中的碳原子空间构型是折线形或锯齿状。
2 •烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的增多,呈规律性的变化。
如 (1) 常温下其状态由气态变到液态又变到固态,熔、沸点逐渐升高。
___ (2) 相对密度逐渐增大。
(3) 常温下,碳原子数小于或等于 4时,均为气态(新戊烷常温下也为气态)。
3 •物质的组成、结构决定物质的性质, 这个规律在有机物中体现得尤其明显。
烷烃的化学性质与甲烷相似,请写出下列反应的化学方程式(有机物写结构简式):占燃(1) 燃烧。
如丙烷的燃烧: CHCHCH + 5O —= 3CO + 4H 2O (2) 取代反应。
如光照条件下,乙烷与氯气发生取代反应 (只要求写一氯取代 ):CHCH +光Cl 2 ---- > CHCHCI + HCI 。
该反应中的化学键变化情况:断裂C — H 键和CI — CI 键,形成C — CI 键和H — CI 键。
(3) 用通式表示烷烃的完全燃烧及卤代反应(用X 2表示):①C n Hb n + 2 —02 ――n CQ + ( n + 1)出0;光②C n H 2n + 2+显 -- >GH 2n + l X + HX GH 2n + i X 可与 论继续发生取代反应。
高中化学专题3有机化合物的获得与应用第一单元第2课时石油炼制乙烯
2021/12/10
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2.将丙烯(CH3CH===CH2)通入溴水中的现象为____________,发生反应的化学 方程式为____________________________,反应类型为____________。 答案:溴水褪色 CH3—CH===CH2+Br2―→CH3CHBrCH2Br 加成反应
第 2 课时 石油炼制 乙烯
2021/12/10
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1.了解石油的综合利用。 2.认识乙烯的分子组成、结构特点及主要化学性质。(重点) 3.认识乙炔的结构与性质。(重点) 4.了解加成反应。
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知识点一 石油的炼制 1.石油的分馏 (1)实验室石油的蒸馏:
三种炼制方法比较
方法 比较
分馏
催化裂化
目的
提高轻质液体 将原油分离成不同沸点
燃料的产量和 范围的产品
质量
裂解
得到气态 短链烃
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方法 比较
分馏
催化裂化
裂解
主要原料
加工的石油
重油
石油分馏产品
石油气、汽油、煤油、
主要产品
高质量的汽油
柴油、重油及沥青等
乙烯、丙烯
变化类型
物理变化
化学变化
化学变化
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1.下列试剂可以用来萃取溴水中溴单质的是( )
A.酒精
B.裂化汽油
C.四氯化碳
D.己烯
答案:C
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要点二 乙烯的结构与性质
2014高中化学《专题三 第一单元 化石燃料与有机化合物 石油炼制 乙烯》课件 苏教版必修2
二、石油炼制 乙烯 1、石油和石油的炼制
思考: 石油是纯净物还是混合物?有无 固定的沸点?如何分离?我们学习过 哪些分离方法?
学过的分离方法:过滤、蒸发结晶、萃取、蒸馏等 过滤:适用于固体与液体的分离 蒸发结晶:适用于无机物水溶液的分离 萃取:用一种溶剂把溶质从它和另一种溶剂所组成的溶 液里提取出来的方法 蒸馏:利用液体混合物中各物质沸点的不同,通过蒸发、 冷凝的方法使之分离
C4H10 C4H8
催化剂
加热、加压 催化剂 加热、加压 催化剂 加热、加压
CH4+C3H6
C2H4+C2H6 2C2H4
有一位果农,发现自己家的 水果和其他果农家的水果成 熟期一样,他想让自家的水 果成熟期缩短,以便提前上 市,卖个好价钱,你能帮他 做到这一点吗?
已知某气体对水果有催熟的效果, 该气体对氢气的相对密度为14,含 碳85.7%、含氢14.3%,推断该气 体的分子式?你能简单推测它的结 构吗?
二、石油炼制 乙烯 2、乙烯
(2)乙烯的性质:
物理性质:乙烯是无色气体,稍有气味,密度 是1.25 g/L,比空气略轻(分子量28),难溶 于水。
①氧化反应: Ⅰ. 燃烧
2、乙烯
(2)乙烯的性质: ①氧化反应: Ⅰ. 燃烧 Ⅱ.使酸性高锰酸钾溶液褪色, 乙烯被 氧化成二氧化碳!
可用于甲烷和乙烯的鉴别, 即可鉴别烷烃和烯烃。
二、石油炼制 乙烯 1、石油和石油的炼制
(5)石油的分馏: 分馏:通过给石油加热,使低沸点的成 分先汽化,经冷凝后收集,沸点较高的 成分随后汽化、冷凝……使不同的成分 分离出来
馏分:分馏出来的各种成分
石油的分馏
二、石油炼制 乙烯 1、石油和石油的炼制
(5)石油的分馏:
高中化学 专题3 有机化合物的获得与应用 第一单元 化石燃料与有机化合物 第2课时 石油炼制 乙烯讲
第2课时石油炼制乙烯学习目标核心素养建构1.知道石油的炼制方法(分馏、裂化、裂解)、目的及其主要产品。
2.知道乙烯的分子结构特点和性质。
3.会写乙烯等物质发生加成反应的化学方程式。
[知识梳理]一、石油炼制1.石油的分馏(1)原理:石油分馏是利用石油中各组分的沸点不同,加热时,沸点低的烃先汽化,经冷凝后收集,随着温度的升高,沸点较高的烃再汽化、冷凝,能使沸点不同的成分分离出来。
这种方法叫石油的分馏。
(2)石油的蒸馏实验装置:(3)工业设备:分馏塔。
(4)各馏分的特点:都是混合物(填“纯净物”或“混合物”)。
2.石油的催化裂化(1)原料:石油分馏产品。
(2)原理:用石油分馏产品为原料,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、沸点较低的烃的过程。
例如:C16H34C8H18+C8H16(3)石油的裂化属于化学变化。
3.石油的裂解(1)目的:使石油分馏产物中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃。
(2)原理:采用比裂化更高的温度,使长链的烷烃进一步分解生成乙烯、丙烯等短链的气态烃。
(3)石油的裂解属于化学变化。
【自主思考】1.在实验室蒸馏石油实验中:(1)为什么要使用温度计?温度计水银球的位置放在哪儿?(2)冷凝管的作用是什么?水流方向是什么?(3)加入碎瓷片(或沸石)的作用是什么?提示(1)由蒸馏实验获取几种沸点不同的馏分时,用温度计控制收集沸点不同的馏分。
温度计的液泡(又称水银球)上缘要恰好与蒸馏烧瓶支管口的下缘在同一水平线上,不能浸入液体中。
(2)冷凝管作用是冷凝蒸气;冷凝水的流向要从低处流向高处,即下口进水,上口出水。
(3)是为了防止蒸馏烧瓶内液体暴沸。
2.石油的裂解与催化裂化有哪些不同?提示催化裂化与裂解的主要不同:①反应条件不同,催化裂化是加热、使用催化剂,而裂解加热的温度更高;②目的不同,催化裂化是提高轻质油的产量和质量,裂解是制得乙烯、丙烯等气态短链烃。
高中化学专题3有机化合物的获得与应用第1单元化石燃料与有机化合物(第1课时)天然气的利用甲烷课件苏教版
罩一只干燥的烧 方法
杯 产物检验
现象 烧杯内壁变模糊
罩一只内壁涂有澄清 石灰水的烧杯 石灰水 变浑浊
结论 有 水生成
有 CO2生成
2.甲烷与Cl2在光照下的反应实验探究
实验操作
(ⅰ)瓶内黄绿色逐渐消失,最后变为无色;
实验现象 (ⅱ)集气瓶内壁有 油状液滴出现;
(ⅲ)集气瓶内液面 上升,水槽中有 晶体析出。
分子式相同,结构 不同的化合物
不同
相同
相似
不同
化学性质相似,物理性质不同 CH4、CH3CH3
化学性质不一定相 同,物理性质不同
CH3COOH、 HCOOCH3
知
识
点
一
学
业
分
第一单元 化石燃料与有机化合物
层 测
评
知 识
第1课时 天然气的利用 甲烷
点
二
1.了解化石燃料及天然气的利用。 2.了解甲烷的主要性质和应用。(重点) 3.了解烃、烷烃的组成、结构特点。 4.了解同系物、同分异构体、取代反应的概念。(重难点)
天然气的利用 甲烷
教材整理 化石燃料与甲烷 1.化石燃料的分类
CH4+Cl2―光―照→ CH3Cl+HCl
反应原理
CH3Cl+Cl2―光―照→ CH2Cl2+HCl CH2Cl2+Cl2―光―照→ CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2―光―照→ CCl4+HCl
[核心·突破] 甲烷与Cl2的反应——取代反应
烷烃 同系物
1.烷烃
[基础·初探]
(1)烃:只由 碳、氢两种元素组成的化合物叫碳氢化合物,也叫烃。
3.烷烃的化学性质 (1)稳定性:一般情况下与 强酸、 强碱、 强氧化剂都不反应。
高中化学专题3有机化合物的获得与应用第1单元化石燃料与有机化合物第2课时石油炼制乙烯课件苏教版必修2
【解析】 相同质量的乙烯和甲烷中氢原子质量不同,因 此燃烧等质量的两种气体,产生水的质量不同,故 A 说法错误; 乙烯能使溴的四氯化碳或酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烷不能, 因此可以鉴别,故 B 说法正确;因为乙烯中含有碳碳双键,能 被酸性高锰酸钾溶液氧化,能与溴水发生加成反应,故 C 说法 正确;乙烯中含有碳碳双键,乙烷是饱和烃,因此乙烯的化学 性质比乙烷活泼,故 D 说法正确。
润滑油C16~C20、重油>C20
2.石油的催化裂化 (1)过程 在加热、加压和催化剂存在下,使石油分馏产品中相对分 子质量大、沸点高的烃断裂成相对分子质量小、沸点低的烃。 (2)目的:提高汽油等轻质油的产量和质量。 (3)举例(十六烷的裂化) 化学方程式:C16H34加催热―化 ―、→剂加压C8H18+C8H16。
随堂基础演练
现学现用 小试身手
1.下列关于石油加工的叙述中,不正确的是( ) A.石油分馏所得的馏分是一种具有固定熔沸点的纯净物 B.石油裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量 C.石油裂解的原料是石油分馏产物,包括石油气 D.石油的化学成分主要是各种液态的碳氢化合物,其中还 溶有气态和固态的碳氢化合物
4 . 乙 炔 是 一 种 __不__饱__和________ 烃 , 分 子 式 为
___C__2H__2_______ , 它 的 分 子 里 含 有 碳 碳 叁 键 , 结 构 式 为
,结构简式为 。在乙炔分子中 _______________________
________________________________
②乙烯与溴的加成反应 乙烯分子里双键中的一个键断裂,两个溴原子分别加在双 键两端的碳原子上,生成了无色的 1,2-二溴乙烷。
【名师提示】 (1)溴水不仅可以区别乙烯和甲烷(或气态烷烃),也可以除 去甲烷(或气态烷烃)中混有的乙烯。 (2)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色与使酸性 KMnO4 溶液褪 色的原理不同,前者发生的是加成反应,后者发生的是氧化反 应。
高中化学 专题3 有机化合物的获得与应用 1.2 石油炼制
第2课时 石油炼制 乙烯一、石油的炼制炼制石油能得到许多有机化合物,石油的________、________、________等都是炼制加 工石油的重要手段。
1.石油的成分从组成元素上看,石油的成分主要是________和________。
从组成物质上看,石油是由各种________烃、________烃和________烃组成的混合物。
2.石油的炼制(1)石油的分馏①原理:根据__________________不同,通过________,然后________,把石油分成不 同________范围内的产物。
②设备:________。
③产品:石油气(C 1~C 4)、汽油(C 5~C 12)、煤油(C 12~C 16)、柴油(C 15~C 18)、润滑油(C 16~ C 20)、重油(C 20以上)。
④馏分特点:都是________。
(2)石油的催化裂化①原料:石油分馏产品。
②过程:________________________的烃――→催化剂加热,加压________________________________的烃。
③反应:十八烷的裂化反应为______________________________。
④目的:提高________________的产量和质量。
(3)石油的催化裂解①过程:长链烃――→催化剂加热,加压短链烃――→净化、分离________________________等。
②目的:获得________等化工原料。
(4)裂化汽油和直馏汽油通过分馏得到的汽油叫____________,____________中没有不饱和烃。
通过裂化得到的 汽油叫____________,____________中含有不饱和烃。
鉴别它们可以使用__________, 能使____________的为裂化汽油,不能使____________的为直馏汽油。
二、乙烯、乙炔 分子式 电子式 结构简式 球棍模型 比例模型2.乙烯的化学性质(1)氧化反应①在空气中燃烧化学方程式:________________________________________________________。
专题三有机化合物的获得与应用第一单元化石燃料与有机化
C-C C=C C≡C
苯的分子结构假说
或
凯库勒
(1) 6个碳原子构成平面六边形环; (2) 每个碳原子均连接一个氢原子; (3) 环内碳碳键单双键交替。
P66观察与思考
实验内容
实验现象
试管中加入2mL 苯,滴几滴酸性 高锰酸钾溶液, 振荡后静置。
高锰酸钾溶 液不褪色
试管中加入2mL 苯,加入1mL溴 水,振荡后静置。
(2)溶剂
溴水分两层, 上层橙红色, 下层无色
你的结论
苯分子中 不含C C 或C C
请思考:这些数据说明了什么问题?
实验测得苯中六个碳碳键的键长完全相等 苯中碳碳间键长: 1.4×10-10 m 烷烃 C C 键 键长: 1.54 ×10-10 m 烯烃 C C 键 键长: 1.33 ×10-10 m
苯分子中的碳碳键既不是纯粹的单键,也不 是纯粹的双键,而是比较特殊的一种键。
有人说我笨,其实并不笨, 脱去竹笠换草帽,化工生产逞英雄。
法拉第发现苯后,对苯的组成进行测定: 他发现苯仅由碳、氢两种元素组成,其中碳的 质量分数为92.3%,苯蒸气密度为同温同压下 乙炔气体密度的3倍,请确定苯的分子式。
烷烃 烯烃 炔烃
CnH2n+2 CnH2n CnH2n-2
C6H14 C6H6两个结构简式所表示的有机物是同一种 物质还是同分异构体?说明你的判断理由。
--CCHH33
CCHH33- -
[结论]:是同种物质,苯中的六个碳碳键完全
一样。
苯的化学性质
1)氧化反应 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
燃烧 ( p62 实验3)
2C6H6 +15O2 →点燃 12CO2 + 6H2O
+ HO-SO3H
江苏省徐州市高中化学专题3有机化合物的获得与应用第1单元化石燃料与有机化合物(第2课时)石油炼制乙烯
第2课时 石油炼制 乙烯【目标导航】1.知道石油的炼制方法(分馏、裂化、裂解)、目的及其主要产品。
2.知道乙烯的分子结构特点和性质。
3.会写乙烯等物质发生加成反应的化学方程式。
【自主学习】 一、石油炼制 1.石油的分馏(1)原理:石油分馏是利用石油中各组分的______不同,加热时,沸点________的烃先汽化,经冷凝后收集,随着温度的升高,沸点______的烃再汽化、冷凝,能使沸点不同的成分分离出来。
这种方法叫石油的分馏。
(2)石油的蒸馏实验装置:(3)工业设备:________。
(4)各馏分的特点:都是______(填“纯净物”或“混合物”)。
(5)比较汽油、煤油、柴油、润滑油的沸点高低:________。
2.石油的催化裂化 (1)原料:____________。
(2)目的:提高________的产量和质量。
(3)原理:用____________为原料,在________________存在下,使________________、______________的烃断裂为____________________________的烃的过程。
例如:C 16H 34――→催化剂加压、加热C 8H 18+C 8H 16 (4)石油的裂化属于______变化。
3.石油的裂解(1)目的:使石油分馏产物中的长链烃断裂成__________等气态短链烃。
(2)原理:采用比裂化更高的温度,使长链的烃进一步分解生成__________等短链的气态烃。
(3)石油的裂解属于______变化。
[议一议]1.石油的裂解与催化裂化有哪些不同?2.裂化汽油和直馏汽油有何主要不同?3.石油通过分馏、裂化、裂解所得到的产品是纯净物吗?二、乙烯1.组成与结构分子式结构式结构简式空间构型球棍模型比例模型2.物理性质颜色状态气味水溶性密度稍有气味____溶于水比空气____3.化学性质(1)氧化反应—⎪⎪⎪⎪→可燃性—⎪⎪⎪→化学方程式:C2H4+3O2――→点燃2CO2+2H2O→现象:火焰并伴有→被强氧化剂氧化:乙烯能使酸性KMnO4溶液(2)加成反应①概念:有机化合物分子中____________两端的碳原子与其他______________直接结合生成新的化合物分子的反应。
高中化学专题3有机化合物的获得与应用第一单元化石燃料与有机化合物3石油炼制乙烯
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二、乙烯 1.组成和结构
分子 电子 结构 结构 式 式 式 简式
球棍 模型
C2H4 ____ ____ ____
比例
空间
模型
构型
____
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2.物理性质 颜色
状态
气味
水溶性
密度
______ ______ 稍有气味 难溶于水 比空气______
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预习(yùxí)导引
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一、石油的炼制 1.石油的分馏 (1)实验室蒸馏石油: ①实验装置:
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②蒸馏操作“四项注意”
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③实验结论:
收集到 60 ℃~150 ℃时馏分主要是________; 收集到 150 ℃~300 ℃时馏分主要是________。 (2)石油分馏的特点:各馏分仍是________。 2.石油的裂化 (1)目的:为了提高从石油得到的汽油等轻质油的________和________。 (2)举例(十六烷的裂化): 化学方程式:________。 3.石油裂解的目的。 获得________等气态短链烃做化工原料。
【答案】 B
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【例 7】 某烃在通常状况下是气体,相对分子质量为 42。 (1)该烃的化学式是__________,结构简式是________或__________。 (2) 证 明 该 烃 的 分 子 里 含 有 碳 碳 双 键 (C = C) 的 简 单 实 验 方 法 、 现 象 和 结 论 是 __________________________。
高中化学专题3有机化合物的获得与应用第一单元化石燃料与有机化合物(第2课时)石油炼制 乙烯一等奖公开
石油的炼制
1.石油的分馏 (1)实验室蒸馏石油 ①实验装置:
②注意事项:
③实验现象及结论: (2)石油的分馏
2.石油的裂化 (1)目的:为了提高从石油得到的 汽油 等轻质油的 产量 和 质量 。 (2)原理:用 石油分馏产品为原料,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)举例(十六烷的裂化)。
催化剂 化学方程式: C16H34――加―热―、―加―压―→C8H18+C8H16 。
第二课时 石油炼制 乙烯
[课标要求] 1.知道石油炼制方法(分馏、催化裂化、裂解)、目的及其主
要产品。 2.知道乙烯的分子结构特点和性质。 3.会书写乙烯等物质发生加成反应的化学方程式。
1.石油炼制的方法有分馏、催化裂化和裂解。石油的分馏是物理变 化,石油的裂化、裂解是化学变化。
2.乙烯的结构与性质: (1)乙烯分子是平面形结构,分子中 2 个 C 原子与 4 个 H 原子共 平面; (2)乙烯能使溴水褪色(加成反应),也能使酸性 KMnO4 溶液褪色 (氧化反应)。
1.如何鉴别乙烷和乙烯两种气体? 提示:将气体分别通入溴水或酸性 KMnO4 溶液中,能使溴 水或酸性 KMnO4 溶液褪色的是乙烯,不褪色的是乙烷。 2.工业上用乙烯和水反应制取乙醇,是利用了乙烯的什 么性质? 提示:乙烯分子中含有碳碳双键,在一定条件下能与水发 生加成反应。
1.对乙烯加成反应的理解 (1)乙烯可以与溴水在不需要其他条件下发生加成反应使溴水 褪色,而甲烷与纯溴在光照条件下发生取代反应,与溴水不反应。 (2)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色与使酸性 KMnO4 溶液褪色 的原理不同,前者发生的是加成反应,后者发生的是氧化反应。 (3)制取氯乙烷应用乙烯和 HCl 的加成反应而不能用乙烷与 Cl2 的取代反应。因为乙烯与 HCl 的加成产物只有一种,而乙烷与 Cl2 的取代产物是多种氯代烃的混合物。
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石油炼制
一、教学内容分析
本节课选自苏教版化学必修2专题3第一单元《化石燃料与有机化合物》中“石油炼制乙烯”的第一课时。
脂肪烃与现代人类生活的关系非常密切,石油是人们获取脂肪烃的重要来源之一,通过对石油炼制过程的学习,有助于学生掌握石油加工的相关知识,了解石油产品在国民经济中的重要地位以及在社会各个领域的应用。
二、学生学习情况分析
在初中的学习中,学生已经对天然气、石油、煤这三类化石燃料有所了解,再经过化学必修1的学习,对蒸馏的原理和装置也有一定的认识。
本节课在此基础上对工业上炼制石油获得乙烯、汽油等碳氢化合物的原理——分馏、裂化和裂解进行更深入的探究。
由于本节课的学习内容较为枯燥,因此,课前可布置学生查阅相关资料,一是培养学生的自学能力和查阅资料的能力,二是学生查阅资料后往往会带着产生的疑问进入课堂,因而对新授知识充满兴趣。
为了上好蒸馏装置的使用这一教学难点,教师进行演示实验前先提出九个小问题,让学生带着问题观察现象,避免学生观察现象时漫无目的、看热闹的情况,提高学生的观察能力,了解分馏装置的结构特点。
三、教学设计思想
展示生活中常见的石油产品,让学生感觉课本知识很贴近自己的生活,并不枯燥无味,从而产生学习的热情。
通过交流讨论让学生了解石油是由多种含碳量不同的碳氢化合物组成的复杂的混合物,直接使用的价值不大,进而引出石油的炼制问题。
进行石油蒸馏的实验时,引导学生观察实验中温度计和冷凝管的使用方法,分析分馏的原理,并结合课本中图3-4“石油分馏产品示意图”和自己所查找的资料,讨论所得到的各馏分的主要成分、性质及用途。
提出“轻质液态燃料油利用率高但产量(只占总质量的25%)不高”这一问题,激发学生解决实际问题的兴趣,让学生带着兴趣继续对石油裂化和裂解的原理的学习,提高学生对知识的掌握水平。
四、教学目标
知识与技能:
(1)了解石油产品在生产生活中的应用。
(2)了解工业上炼制石油获得乙烯、汽油等碳氢化合物的原理——分馏、裂化和裂解。
过程与方法:
以交流讨论为主,结合媒体展示、实验探究和教师讲述等教学方式,引导学生在观察、讨
论、思考中主动获取知识。
情感、态度与价值观
(1)认识石油的综合利用对于合理利用自然资源、防止污染、保障国民经济可持续发展的意义。
(2)引导学生关注人类面临的与化学相关的社会问题,培养学生节约资源、保护环境的意识。
五、教学重点和难点
重点:石油的炼制
难点:蒸馏的原理和蒸馏装置的使用
六、教学过程设计
学习情景创设]
投影或PPT:汽油、蜡烛(石蜡)、柏油公路(沥青)等图片。
设问] 这些都是我们日常生活中的常见物质,根据预习的知识指出它们有什么共同点?石油产品有那些用途?石油对国民经济、社会生活有何影响?
交流、讨论] 利用初中所学知识并结合自己的生活经验(如汽车没有汽油无法使用等),进行交流讨论。
投影] 短片:科威特油田冲天燃烧
设疑]原油可以燃烧,为什么不能像天然气一样,直接作为燃料使用呢?(课前布置学生查阅相关资料)
交流、讨论]学生通过上网或查阅书籍资料获取石油开发和利用的相关资料,进行课堂展示和讨论。
归纳、小结] 原油是几百种碳氢化合物所组成的混合物。
未经加工处理的石油,直接使用的价值不大。
人们常将原油加工制成性质和用途不同的汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青等产品。
小组讨论]回顾:学过的有关混合物分离的方法,哪种方法可用于原油的加工?
归纳、小结]利用原油里不同成分沸点不同,用分馏的方法进行分离。
板书] 石油炼制
1.石油的分馏
讲述] 工业上,石油的分馏是在分馏塔里进行的,我们在实验室可以简单模拟这一过程。
演示实验] 在250mL蒸馏烧瓶中加入100mL石油和一些沸石或碎瓷片,按课本图3-3所示装置进行实验,收集60~150℃、150~300℃时的馏分。
投影] 边观察边思考下列问题:
1.实验中为什么要使用温度计?温度计的水银球放在什么位置?原因是什么?
2.冷凝管的作用是什么?观察实验中冷凝管内冷凝水的流向,你认为这样做有什么好处?
3.观察收集到的60~150℃、150~300℃馏分的颜色和状态。
各馏分的主要成分可能是什么?它们各有什么用途?
交流、讨论] 学生通过观察、思考、交流后回答问题,教师注意帮助学生理解和表述。
过渡]根据你的生活经验,你认为石油分馏产物里哪一馏分使用最频繁,范围最广?
交流、讨论] 学生各抒己见,相互补充,逐步形成较统一的观点——汽油等轻质液体燃料。
板书] 2.石油的裂化
讲述]但是,石油分馏获得轻质液体燃料的产量不够高(仅占石油总质量的25%左右)。
为了提高轻质液体燃料的产量,特别是提高汽油的质量,工业上在一定条件下(加热或使用催化剂并加热),把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃,这种方法称为石油的裂化。
例如,十六烷的裂化:
板书] C16H34 C8H18 + C8H16
十六烷辛烷辛烯
讲解]不使用催化剂的裂化,叫做热裂化;在催化作用下进行的裂化,叫做催化裂化。
板书] 3.石油的裂解
讲述]石油化工生产中,常用石油分馏产品(包括石油气)做原料,采用更高的温度(700℃~1000℃以上)使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃,作为有机化工的原料。
这种加工方法称为石油的裂解。
练习]指导学生书写辛烷裂解的化学方程式。
讲解] 石油裂解的裂解气是成分复杂的混合气体,经净化和分离,就可以得到所需纯度的乙烯,乙烯是衡量一个国家石油化工发展水平的重要指标,以乙烯为原料合成的产品越来越多,下一节我们将学习乙烯的性质。
本节小结]这一节有关石油炼制的主要内容为:
1. 了解工业上炼制石油获得乙烯、汽油等碳氢化合物的原理——分馏、裂化和裂解。
了解石油产品在生产生活中的应用。
2.蒸馏的原理在物质分离方面的应用和蒸馏的装置的使用。
当然,在大力发展石油工业的过程中,一方面应该考虑到石油是不可再生能源,另一方面应该注意石油化工产生的“三废”以及石油开采过程中可能造成的环境污染,努力做到合理利用自然资源、防止污染、保障国民经济可持续发展。
课外作业](建议补充使用以下部分习题):
1.下列变化中,属于化学变化的是()。
A.石油的分馏
B.石油的裂解
C.汽油的挥发
D.干冰气化
2.下列关于石油加工的叙述中,不正确的是()。
A.石油分馏所得的馏分是一种具有恒定沸点的纯净物
B.石油裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量
C.石油裂解的原料是石油分馏产物,包括石油气
D.分馏、裂化和裂解都是石油加工的方法
3.丁烷受热裂解有可能生成CH4、C2H6、C2H4、C3H6四种物质的混合气体,此混合气体的平均相对
分子质量是()。
A.29
B.58
C.14.5
D.无法计算
4.研究性学习课题
(1)查阅资料,了解我国目前乙烯工业的发展水平。
(2)你知道市场上汽油的品种有哪些?汽油的标号说明了什么?写出辛烷值介于异辛烷和正庚烷之间的五种烃的结构简式。