2020高中化学第3章从天然气、石油和煤中获取燃料石油裂解与乙烯教案鲁科版.docx

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1、第1课时　从天然气、石油和煤中获取燃料　石油裂解与乙烯核心素养发展重点学业要求1.通过对化石燃料性质与用途的分析，体验有机化合物在能源中的应用价值。2.通过乙烯的学习，体会有机化学反应与无机化学反应在反应条件、反应试剂与生成物等方面的差异，深化“结构决定性质，性质反应结构”“性质决定用途”等学科观念。1.了解石油的成分及石油分馏、裂化和裂解的基本原理。2.掌握乙烯的分子结构、主要性质和重要应用，进一步理解结构与性质的关系。3.了解加成反应。学生自主学习从天然气、石油和煤中获取燃料1．天然气和煤直接用作燃料天然气的主要成分是甲烷(含量为80%～97%)，天然气水合物——可燃冰的主要成分是甲烷。

2、煤是由有机化合物和无机物组成的复杂混合物。其中，有机物除了含有碳、氢元素外，还含有少量的氧、氮、硫等元素；无机物主要含有硅、铝、钙、铁等元素。2．从石油中获取燃料(1)石油的组成石油是由分子含有不同数目碳原子的烷烃、环烷烃等组成的复杂混合物；组成石油的主要元素是C、H，在石油中的质量分数之和高达98%。(2)石油的分馏①原理：通过加热和冷凝的方法把石油分离成沸点范围不同的产物。②目的：将原油分离成不同沸点范围的产品。③主要产物：石油气、汽油、煤油、柴油及重油等。(3)石油的裂化①原理：在加热、使用催化剂的条件下，把相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。②目的：提

3、高轻质液体燃料的产量和质量。石油裂解、乙烯1．石油的裂解(1)原理：采用比裂化更高的温度，使相对分子质量较大的烃断裂成乙烯、丙烯等小分子烃。(2)目的：获得乙烯、丙烯等小分子烯烃，用作有机化工原料。2．乙烯(1)乙烯的组成与结构(2)乙烯的物理性质(3)乙烯的化学性质①氧化反应a．乙烯能在空气中燃烧，火焰明亮并伴有黑烟：C2H4＋3O22CO2＋2H2O。b．乙烯能在酸性环境中被高锰酸钾氧化，而使其溶液褪色。②加成反应a．定义：有机物分子中双键上的碳原子与其他原子(或原子团)直接结合生成新的化合物分子的反应叫加成反应。b．将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，现象是溶液褪色，乙烯与溴发生了加成反应，

4、生成了1,2二溴乙烷：课堂互动探究一、从天然气、石油和煤中获取燃料1．比较汽油、煤油、柴油及润滑油的沸点高低？提示：沸点逐渐升高。2．裂化和裂解有何异同？提示：裂化和裂解都是使石油分馏产物中的长链烃断裂生成更短的链烃；裂解是深度的裂化，所需温度比裂化所需温度更高。1．石油炼制的工艺流程石油分馏产品、裂解和裂化产品都是混合物；石油分馏是物理变化，裂解和裂化是化学变化。2．直馏汽油与裂化汽油知识拓展1．工业上，石油的分馏在分馏塔里进行。实验室中，石油的分馏常用蒸馏装置(如图所示)进行。主要仪器有蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、锥形瓶、牛角管、温度计、铁架台(带铁圈、铁夹)、石棉网等。提醒：(1)温度计

5、的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处。(2)为了防止暴沸，应在蒸馏烧瓶中加入少量的碎瓷片或沸石。(3)冷凝管中冷凝水的流向是“下进上出”。(4)蒸馏烧瓶中的液体体积不超过其容积的，加热时应垫石棉网。2．蒸馏和分馏的区别和联系蒸馏分馏联系都用于分离液态混合物，发生的都是物理变化，没有新物质生成区别只进行一次汽化和冷凝，分离出的物质一般较纯，如用天然水制取蒸馏水以及在工业酒精中加生石灰蒸馏制得无水乙醇等要连续进行多次汽化和冷凝，分离出的物质仍然是混合物，只不过沸点范围不同，如对石油进行常压、减压分馏后可以得到沸点范围不同的多种馏分3．分馏、裂化、裂解的区别(1)石油分馏属于物理变化，由于石油中有些物质

6、的沸点很接近，所以分馏产物一般为混合物。分馏时沸点低(相对分子质量小)的烃类先汽化，沸点高(相对分子质量大)的烃类后汽化。(2)石油分馏所得汽油为直馏汽油，多为饱和烃。石油裂化所得汽油叫裂化汽油，其中含有不饱和烃，能与卤素单质反应，因而当用汽油萃取水中卤素单质时，需选用直馏汽油。(3)石油的裂化和裂解方法裂化裂解原理在一定条件下把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃在高温下，把石油分馏产品(包括石油气)中相对分子质量较大的烃断裂为乙烯、丙烯等小分子烃反应条件加热、使用催化剂比裂化更高的温度目的为了提高轻质液体燃料(优质汽油等)的产量和质量为了获得乙烯、丙烯等小分子烃

7、，用作有机化工原料主要变化类型化学变化化学变化1．下图为实验室石油分馏的装置图，回答下列问题：(1)装置中的玻璃仪器有____________________________________。(2)蒸馏烧瓶中要加入碎瓷片，碎瓷片的作用是____________。(3)温度计的水银球的位置为____________________。(4)冷凝管的冷却水的进水口为________(填“a”或“b”)。答案　(1)