《石油和煤重要的烴》設(shè)計(jì) 省賽一等獎(jiǎng)

《石油和煤重要的烴》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)：1.了解石油的組成，石油產(chǎn)品的廣泛用途。2.了解加成反應(yīng)及其不飽和烴的概念。3.了解乙烯的物理性質(zhì)和主要用途，掌握乙烯的化學(xué)性質(zhì)。4.了解煤的組成、煤干餾產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用。5.掌握苯的結(jié)構(gòu)式及其重要的化學(xué)性質(zhì)，了解苯及其同系物在組成、結(jié)構(gòu)性質(zhì)上的差異。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)：乙烯及苯的化學(xué)性質(zhì)三、課時(shí)安排：1課時(shí)四、教學(xué)過(guò)程石油和煤是復(fù)雜的混合物，主要成分都是復(fù)雜的有機(jī)化合物，并分別被譽(yù)為“工業(yè)的血液”和“工業(yè)的糧食”。（一）石油的煉制乙烯（1）石油的煉制閱讀課本回答下列問(wèn)題：①石油的主要成分是什么？②什么是石油的分餾？③石油裂化的目的是什么？④石油裂解的目的是什么？（解答：①含有不同數(shù)目碳原子的烴。②將石油加熱，沸點(diǎn)低的烴先汽化，蒸氣冷凝后變?yōu)橐后w，隨著溫度的升高，沸點(diǎn)較高的烴再汽化，再冷凝，這樣通過(guò)加熱和冷凝，把石油分成不同沸點(diǎn)的產(chǎn)物叫做石油的分餾。③提高輕質(zhì)燃料油特別是汽油的質(zhì)量。④使長(zhǎng)鏈烴斷裂為乙烯、丙稀等小分子烴。）（2）乙烯乙烯是衡量一個(gè)國(guó)家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志。物理性質(zhì)：無(wú)色稍有氣味的氣體，難溶于水，標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為L(zhǎng)，略小于空氣。其分子式為C2H4，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2＝CH2，是一種平面型分子，是非極性分子，易溶于有機(jī)溶劑?；瘜W(xué)性質(zhì)：=1*GB3①氧化反應(yīng)a.乙烯在空氣中燃燒火焰呈淡藍(lán)色，并伴有黑煙。原因是乙烯分子中含碳量較高。方程式為：C2H4＋3O2→2CO2＋2H2Ob.乙烯通入紫色的酸性高錳酸鉀溶液，可使其退色。說(shuō)明乙烯可被高錳酸鉀氧化。它的化學(xué)性質(zhì)活潑，可利用此反應(yīng)區(qū)別甲烷和乙烯，但不能除去甲烷中混有的乙烯。原因是：乙烯被酸性高錳酸鉀氧化最終生成二氧化碳和水，生成新的雜質(zhì)。=2*GB3②加成反應(yīng)定義：有機(jī)物分子中不飽和的碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新物質(zhì)的反應(yīng)稱為加成反應(yīng)。常溫下，乙烯可以使溴水退色，即發(fā)生了加成反應(yīng)。方程式：CH2＝CH2＋Br2→CH2BrCH2Br（名稱為1,2－二溴乙烷）此外，在催化劑作用下，乙烯還可以與水蒸汽、氯化氫氣體等加成。方程式：CH2＝CH2＋H2O→CH3CH2OH(名稱為乙醇)方程式：CH2＝CH2＋HCl→CH3CH2Cl(名稱為一氯乙烷)=3*GB3③聚合反應(yīng)定義：有機(jī)小分子物質(zhì)生成高分子化合物的反應(yīng)稱為聚合反應(yīng)。以加成反應(yīng)進(jìn)行的聚合反應(yīng)又稱為加聚反應(yīng)。方程式：（名稱為聚乙烯）聚乙烯的分子量很大，相對(duì)分子量可達(dá)幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)，屬于高分子化合物乙烯的用途：=1*GB3①石油化工中最重要的基礎(chǔ)原料之一=2*GB3②制造塑料、合成纖維、有機(jī)溶劑等=3*GB3③可用于催熟果實(shí)（如蘋(píng)果，番茄，檸檬等（二）煤的干餾苯1.煤的干餾思考：（1）煤的成分是什么？（2）什么是煤的干餾？簡(jiǎn)述煤干餾的主要產(chǎn)物及用途。解答：（1）煤是有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成的復(fù)雜混合物。（2）將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過(guò)程，叫做煤的干餾。煤干餾的主要產(chǎn)物有三類：①爐煤氣②煤焦油③焦炭。①爐煤氣中的焦?fàn)t氣主要含有氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳，用作氣體燃料、化工原料；爐煤氣中的粗氨水含有氨氣、銨鹽，用作制氮肥；爐煤氣中的粗苯含有苯、甲苯、二甲苯，用作制炸藥、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料。②煤焦油中也含有粗苯；還含有酚類、萘，用作制染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料。③焦炭中含有炭，用作冶金、燃料、合成氨等。2.苯（1）物理性質(zhì)：無(wú)色有特殊氣味的、有毒的液體，難溶于水，沸點(diǎn)℃，熔點(diǎn)℃，苯的晶體是無(wú)色的。其分子式為C6H6，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：是一種平面正六邊型分子，苯分子中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間一種獨(dú)特的鍵_，6個(gè)碳?xì)滏I也完全相同，是非極性分子，是一種良好的有機(jī)溶劑。（2）化學(xué)性質(zhì)：=1*GB3①苯的燃燒現(xiàn)象：火焰明亮，并伴有濃煙。原因：苯分子中含碳量很高。方程式：2C6H6＋15O2→12CO2＋6H2O注：實(shí)驗(yàn)表面，苯不能使酸性高錳酸鉀溶液退色。=2*GB3②加成反應(yīng)苯較烯烴難發(fā)生加成反應(yīng)。苯與氫氣的反應(yīng)：在一定的條件下能進(jìn)行加成反應(yīng)。跟氫氣在鎳的存在下加熱可生成環(huán)己烷注意：苯比乙烯難進(jìn)行加成反應(yīng)，不能與溴水加成反應(yīng)，但能萃取溴水中的溴而使其退色。=3*GB3③取代反應(yīng)苯與濃硝酸、濃硫酸的混合物共熱到55℃~60℃發(fā)生反應(yīng)，苯環(huán)上的氫原子被硝基（—NO2）取代，生成硝基苯。反應(yīng)方程式：注意事項(xiàng)：a.濃硫酸的用途：催化劑、脫水劑b.混合酸的配制順序：濃硫酸加入濃硝酸中c.苯環(huán)與硝基的連接方式硝基苯的性質(zhì)：純凈的硝基苯是一種無(wú)色的帶有苦杏仁味的液體，密度大于水。不純的則顯淡黃色，是由于其中溶有NO2，可將其用NaOH溶液通過(guò)洗滌、分液來(lái)提純。（3）苯的用途：用途廣泛。可用于生產(chǎn)合成橡膠、合成纖維、塑料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、香料等，還常壓作有機(jī)溶劑。練習(xí)：寫(xiě)出由甲苯制取TNT的化學(xué)方程式【典型例題】例1.制取一氯乙烷最好的方法是（）A.乙烷和氯氣反應(yīng) B.乙烯和氯化氫反應(yīng)C.乙烯和氯氣反應(yīng) D.乙烷和氯化氫反應(yīng)解析：烷烴和鹵素的取代反應(yīng)是復(fù)雜的反應(yīng)，常常生成一系列取代產(chǎn)物，而無(wú)法得到較單一的產(chǎn)物，而加成反應(yīng)則不會(huì)發(fā)生一系列反應(yīng)，不會(huì)生成一系列產(chǎn)物。乙烯與氯化氫反應(yīng)，可以得到較純凈的一氯乙烷。答案：B點(diǎn)評(píng)：本題考查的是取代反應(yīng)和加成反應(yīng)的區(qū)別。例2.將CH4和C2H4的混合氣體15g通入盛有足量溴水的容器中，溴水的質(zhì)量增加了7g，則混合氣體中CH4和C2H4的體積比是（）A.1：2 B.2：1 C.3：2 D.2：3解析：溴水增重原因是溴與乙烯發(fā)生了加成反應(yīng)，增加的質(zhì)量應(yīng)是乙烯的質(zhì)量，即7g，則n(C2H4)＝7g/28g/mol＝，n(CH4)＝(15g-7g)/16g/mol＝，故n(C2H4)：n(CH4)＝2：1。答案：B點(diǎn)評(píng)：溴水與乙烯加成生成的二溴乙烷是無(wú)色液體。例3.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.汽油是含有C5~C11的烷烴，可以通過(guò)石油的分餾得到汽油B.含C18以上烷烴的重油經(jīng)過(guò)催化裂化可以得到汽油C.煤是由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成的混合物D.煤含有苯和甲苯，可用先干餾后分餾的方法將它們分離出來(lái)解析：從石油分餾可以直接得到汽油，裂化重油液可以得到汽油。煤中不含苯、甲苯，分離苯和甲苯用分餾即可，干餾是發(fā)生化學(xué)變化。答案：D點(diǎn)評(píng)：石油與煤的加工知識(shí)要熟練、概念要清楚。例4.下列有關(guān)苯、乙烯的比較中，正確的是（）A.分子中所有原子都在同一平面B.等質(zhì)量燃燒時(shí)，苯耗氧量多C.都能被酸性高錳酸鉀溶液氧化D.都能與溴水反應(yīng)解析：苯分子與乙烯分子均是“平面”型分子；而乙烯含氫量高，故等質(zhì)量時(shí)，耗氧量高；苯與酸性高錳酸鉀溶液、溴水都不反應(yīng)。答案：A點(diǎn)評(píng)：苯、乙烯是重要的有機(jī)物的代表物，學(xué)習(xí)時(shí)要注意從分子組成、結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)等多個(gè)方面熟練掌握?！灸M試題】一.選擇題1.既要鑒別乙烷和乙烯，又要除去乙烷中的乙烯，最好選用下列試劑中的（）A.酸性高錳酸鉀溶液 B.溴水C.溴的四氯化碳溶液 D.燒堿溶液2.相同質(zhì)量的乙烯和丙烯具有不同的（）A.碳原子數(shù) B.氫原子數(shù)C.分子數(shù) D.完全燃燒時(shí)的耗氧量3.欲制取較純凈的1，2—二氯乙烷，可采取的方法是（）A.乙烯與氯化氫加成B.乙烯與H2加成C.乙烷與氯氣以1：2的體積比在光照下反應(yīng)D.乙烯與氯氣加成4.10ml某種氣態(tài)烴，在50ml氧氣里充分燃燒，得到液態(tài)水和體積為35ml的混合氣體（所有氣體均在同種狀況下測(cè)定），則該氣態(tài)烴可能是（）A.甲烷 B.乙烷 C.丙烷 D.丙烯5.下列有機(jī)分子中，所有的原子不可能處于同一平面上的是（）A.CH2＝CH－CH3 B.CH2＝CH－CH＝CH2C.C6H5－CH＝CH2 D.CH2＝C（CH3）－CH＝CH26.某氣態(tài)的烷烴與烯烴的混合氣體9g，其密度為同狀況下H2密度的倍，將混合氣體通足量的溴水，溴水增重，則原混合氣體中的組成為（）A.甲烷、乙烯 B.乙烷、乙烯C.甲烷、丙烯 D.乙烷、丙烯7.下列變化中，屬于化學(xué)變化的是（）A.石油的分餾 B.裂解 C.汽油的揮發(fā) D.干冰升華8.下列說(shuō)法正確的是（）A.把煤加強(qiáng)熱使之分解的過(guò)程叫干餾B.煤的干餾屬于化學(xué)變化C.煤的干餾是獲得芳香烴（含有苯環(huán)的烴）的一種重要來(lái)源，芳香烴主要存在于焦?fàn)t氣中D.由煤可以制化肥、炸藥、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等9.能說(shuō)明苯分子中的碳碳鍵不是單、雙鍵交替的事實(shí)是（）A.苯的一元取代物沒(méi)有同分異構(gòu)體B.苯的鄰位二元取代物只有一種C.苯的間位二元取代物只有一種D.苯的對(duì)位二元取代物只有一種10.1mol乙烯與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)，反應(yīng)完全后再與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，整個(gè)過(guò)程中氯氣最多消耗（）A.3mol B.4mol C.5mol D.6mol二.填空題11.除去括號(hào)內(nèi)的雜質(zhì)，填上適宜的試劑和提純方法（1）乙烯（CO2）________________；（2）苯（Br2）_______________。12.某烷烴是由烯烴與H2加成后的產(chǎn)物，這種烯烴可能有____________種結(jié)構(gòu)。三.實(shí)驗(yàn)題13.在實(shí)驗(yàn)室用下圖裝置制取溴苯，回答：（1）燒瓶A中裝有________、________和鐵粉，鐵粉在反應(yīng)中是__________________。（2）未加入鐵粉時(shí)溴溶于苯不反應(yīng)，當(dāng)加入鐵粉后觀察到A中反應(yīng)混合物逐漸沸騰，B管中有紅棕色的蒸氣。C出口附近有白霧。導(dǎo)管B起________和________的作用。導(dǎo)管C不插入水中是因?yàn)開(kāi)_______________。（3）反應(yīng)完畢，向錐形瓶中滴入AgNO3溶液，有________生成；燒瓶A中的液體倒入盛水燒杯中燒杯底部有褐色不溶于水的油狀物生成。（4）純凈的溴苯無(wú)色液體，密度大于水。不純的則顯褐色，是由于其中________，可將其用________溶液通過(guò)洗滌、________來(lái)提純。（5）完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________________。四.計(jì)算題14.的某烴完全燃燒后生成物通入石灰水，完