2023年高中化學(xué)從天然氣、石油和煤中獲取燃料石油裂解與乙烯教案魯科版

1課時從自然氣、石油和煤中獵取燃料石油裂解與乙烯核心素養(yǎng)進展重點通過對化石燃料性質(zhì)與用途的分析，體驗有機化合物在能源中的應(yīng)用價值。通過乙烯的學(xué)習(xí)，體會有機化學(xué)反響與無機化學(xué)反響在反響條件、反響試劑與生成物等方面的差異，深化“構(gòu)造打算性質(zhì)，性質(zhì)反響構(gòu)造”“性質(zhì)打算用途”等學(xué)科觀念。

學(xué)業(yè)要求了解石油的成分及石油分餾、裂化和裂解的根本原理。把握乙烯的分子構(gòu)造、主要性質(zhì)和重要應(yīng)用，進一步理解構(gòu)造與性質(zhì)的關(guān)系。了解加成反響。從自然氣、石油和煤中獵取燃料學(xué)生自主學(xué)習(xí)從自然氣、石油和煤中獵取燃料自然氣和煤直接用作燃料8097%2是甲烷。煤是由03有機化合物和04無機物組成的簡單混合物。其中，有機物除了含有056元素外，還含有少量的07氧、089硫等元素；無機物主要含有10硅、11鋁、123鐵等元素。從石油中獵取燃料(1)石油的組成石油是由分子含有不同數(shù)目碳原子的14烷烴、環(huán)烷烴等組成的簡單156C、H，在石油中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和高達98%。(2)石油的分餾789沸點范圍不同的產(chǎn)物。②目的：將原油分別成不同沸點范圍的產(chǎn)品。③主要產(chǎn)物：石油氣、汽油、煤油、柴油及重油等。(3)石油的裂化①原理：在加熱、使用催化劑的條件下，把相對分子質(zhì)量20較大、沸點2123低的烴。4輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量和質(zhì)量。石油裂解、乙烯1．石油的裂解石油裂解、乙烯1子烴。目的：獲得乙烯、丙烯等小分子烯烴，用作有機化工原料。2．乙烯乙烯的組成與構(gòu)造乙烯的物理性質(zhì)乙烯的化學(xué)性質(zhì)①氧化反響56點燃7CH＋3O2CO2HO。24 2 2 2在酸性環(huán)境中被高錳酸鉀氧化，而使其溶液褪色。②加成反響1合物分子的反響叫加成反響。11,2二溴乙烷：課堂互動探究一、從自然氣、石油和煤中獵取燃料1．比較汽油、煤油、柴油及潤滑油的沸點凹凸？提示：沸點漸漸上升。2．裂化和裂解有何異同？提示：裂化和裂解都是使石油分餾產(chǎn)物中的長鏈烴斷裂生成更短的鏈烴；裂解是深度的裂化，所需溫度比裂化所需溫度更高。石油煉制的工藝流程石油分餾產(chǎn)品、裂解和裂化產(chǎn)品都是混合物；石油分餾是物理變化，裂解和裂化是化學(xué)變化。直餾汽油與裂化汽油學(xué)問拓展1．工業(yè)上，石油的分餾在分餾塔里進展。試驗室中，石油的分餾常用蒸餾裝置(如圖所示)進展。夾)、石棉網(wǎng)等。提示：(1)溫度計的水銀球位于蒸餾燒瓶的支管口處。(2)為了防止暴沸，應(yīng)在蒸餾燒瓶中參加少量的碎瓷片或沸石。(3)冷凝管中冷凝水的流向是“下進上出”。2(4)蒸餾燒瓶中的液體體積不超過其容積的，加熱時應(yīng)墊石棉網(wǎng)。3蒸餾和分餾的區(qū)分和聯(lián)系蒸餾 分餾聯(lián)系 都用于分別液態(tài)混合物，發(fā)生的都是物理變化，沒有物質(zhì)生成區(qū)分 般較純?nèi)缬米匀凰迫≌麴s水以及在工業(yè)酒精中加生石灰蒸餾制得無水乙醇等

質(zhì)仍舊是混合物，只不過沸點范圍不同，沸點范圍不同的多種餾分分餾、裂化、裂解的區(qū)分石油分餾屬于物理變化，由于石油中有些物質(zhì)的沸點很接近，所以分餾產(chǎn)物一般為混合物。分餾時沸點低(相對分子質(zhì)量小)的烴類先汽化，沸點高(相對分子質(zhì)量大)的烴類后汽化。石油分餾所得汽油為直餾汽油，多為飽和烴。石油裂化所得汽油叫裂化汽油，其中含有不飽和烴，能與鹵素單質(zhì)反響，因而當(dāng)用汽油萃取水中鹵素單質(zhì)時，需選用直餾汽油。方法原理方法原理反響條件目的裂化 裂解在肯定條件下把相對分子質(zhì)量大沸點在高溫下，把石油分餾產(chǎn)品(包括石油高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量較小沸點氣)中相對分子質(zhì)量較大的烴斷裂為乙較低的烴 烯、丙烯等小分子烴加熱、使用催化劑 比裂化更高的溫度為了提高輕質(zhì)液體燃料(優(yōu)質(zhì)汽油等)為了獲得乙烯丙烯等小分子烴用作的產(chǎn)量和質(zhì)量 有機化工原料主要變化類型化學(xué)變化化學(xué)變化以下圖為試驗室石油分餾的裝置圖，答復(fù)以下問題：(1)裝置中的玻璃儀器有 。(2)蒸餾燒瓶中要參加碎瓷片，碎瓷片的作用是 。(3)溫度計的水銀球的位置為 。(4)冷凝管的冷卻水的進水口為 (填“a”或“b”)。答案(1)酒精燈、蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、牛角管、錐形瓶(2)防止液體暴沸(3)與蒸餾燒瓶的支管口相平(4)a以下說法正確的選項是( )A．石油是混合物，其分餾產(chǎn)品汽油為純潔物B．煤油可由石油裂化獲得，可用做燃料和保存少量金屬鈉C．石油分餾得到大量的乙烯、丙烯等重要化工原料D．用溴的四氯化碳溶液可鑒別石油分餾獲得的汽油和石油裂化獲得的汽油答案D解析A錯誤；煤油是石油的分餾產(chǎn)品之一，能用于金屬鈉的保存，同時還是一種燃料，故B錯誤；石油分餾主要得到汽油、煤油等，乙烯、丙烯等可通過石油裂解獲得，故C錯誤；分餾獲得的汽油中的D正確。規(guī)律方法直餾汽油中不含不飽和烴，可用作鹵素單質(zhì)的萃取劑；而裂化汽油含有不飽和烴，易與鹵素單質(zhì)發(fā)生反響，故不能用作鹵素單質(zhì)的萃取劑。二、石油裂解、乙烯為什么甲烷燃燒沒有黑煙，而乙烯燃燒有黑煙？提示：由于甲烷分子里含碳量低，燃燒充分；乙烯分子里含碳量(85.7%)比較大，未完全燃燒，產(chǎn)生碳的小顆粒。乙烯能使酸性KMnO溶液和溴的CCl溶液褪色，二者的褪色原理是否一樣？4 4提示：二者褪色原理不同。乙烯使酸性KMnO4

溶液褪色是由于乙烯發(fā)生氧化反響，KMnO4將乙烯氧化成CO；乙烯使溴的CCl溶液褪色是由于乙烯與Br發(fā)生加成反響。2 4 2乙烯的構(gòu)造特點11(CH2262個碳原子和4個氫原子都處于同一平面內(nèi)，它們彼此之間的鍵角都是120°。乙烯的構(gòu)造簡式不行以寫成CHCH2 2CH===CH，即必需把其中的碳碳雙鍵表達出來，碳碳雙鍵肯定不能省略。2 2由于乙烯碳碳雙鍵中的兩個碳碳鍵不完全一樣，其中一個鍵不穩(wěn)定，發(fā)生化學(xué)反響時易斷裂，因此乙烯的化學(xué)性質(zhì)活潑。乙烯的加成反響催化劑(1)CH===CH＋HCHCH；2 2 2 3 3△肯定條件(2)CH===CH＋HOCHCHOH(工業(yè)制酒精)；2 2 2 3 2催化劑(3)CH===CH＋HClCHCHCl(工業(yè)制氯乙烷)。2 2 3 2△加成反響與取代反響的比較乙烯的用途乙烯是石油煉制的重要產(chǎn)物之一，乙烯的產(chǎn)量是衡量一個國家石油化工進展水平的標(biāo)志。乙烯是重要的化工原料，用來制造聚乙烯塑料、聚乙烯纖維、乙醇等。(3)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中做植物生長調(diào)整劑和催熟劑。學(xué)問拓展乙烯屬于易燃、易爆氣體，在點燃之前肯定要先檢驗純度。檢驗乙烯純度的方法與檢驗氫氣、甲烷純度的方法一樣。乙烯燃燒伴有黑煙是由于乙烯中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較大。乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色，是由于發(fā)生氧化反響，酸性高錳酸鉀溶液能把乙烯最終氧化為CO和HO。酸性高錳酸鉀溶液可以用來鑒別甲烷和乙烯，但不能用來除去甲烷中的2 2乙烯。乙烯使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色，是由于發(fā)生加成反響。溴水可用來鑒別甲烷和乙烯，也能除去甲烷中的乙烯。以下有關(guān)乙烯化學(xué)性質(zhì)的說法，錯誤的選項是( )A．乙烯能使酸性KMnO溶液褪色，是由于乙烯發(fā)生了氧化反響4B．乙烯可在氧氣中燃燒，該反響屬于乙烯的氧化反響C．乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色，該反響屬于加成反響D．將乙烯通入溴水中，反響后得到均一、透亮的液體答案D解析AKMnOKMnO溶液氧化，即4 4乙烯發(fā)生了氧化反響，正確；B項，乙烯可在氧氣中燃燒，該反響中乙烯被氧氣氧化，正確；CD1,2二溴乙烷是油狀液體，不溶于水，溶液分層，錯誤。以下操作中，既可以鑒別甲烷和乙烯，又可以除去甲烷中混有的少量乙烯的( )氣體通過盛有酸性KMnO4

溶液的洗氣瓶氣體通過盛有足量溴水的洗氣瓶C．氣體通過盛有足量蒸餾水的洗氣瓶D．在肯定條件下通入HCl答案B解析AKMnO4溶液褪色，最終乙烯被氧化成二氧化碳和水，生成的二氧化碳氣體又混在甲烷氣體中，所以不能用此法來除去混在甲烷中的少量乙烯，錯誤；B項，乙烯和溴水發(fā)生加成反響而使溴水褪色，加成產(chǎn)物1