苏教版必修二第一单元 化石燃料与有机化合物教学设计

3-1-2石油炼制 乙烯（1）

【教学目标】

1、了解石油的炼制方法及其主要产品。

2、认识工业上大量使用的乙烯是从石油的炼制中获得的。

3、知道乙烯的分子结构。

4、复习蒸馏及分馏的实验装置和操作方法。

【教学重点】

1、乙烯的分子结构。

2、蒸馏及分馏的实验装置和操作方法。

【教学难点】

乙烯的化学性质。

【教学过程】

[阅读思考]石油的炼制手段有哪些？这些手段中哪些是物理变化？哪些是化学变化？

[观察与思考]观察实验室蒸馏石油的实验，分析发生的现象。

1、蒸馏实验中为什么要使用温度计？温度计应该在什么位置？

2、蒸馏烧瓶中加入少量碎瓷片的目的是什么？

3、冷凝水的流向应该怎样，并说明这样做的好处？

4、结合图3-5说明石油分馏收集得到60～150℃、150～300℃时的馏分的主要成分。

[板书]一、石油的炼制

1、分馏：利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。

2、裂化：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、裂解：以石油分馏产品为原料，采用更高的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃。

[过渡]石油裂解已成为生产乙烯的主要方法。

[板书]二、乙烯的分子结构

1、乙烯的分子式  电子式  结构式  结构简式

C2H2                            CH2＝CH2

2、乙烯分子的结构特点

[展示]乙烯分子的球棍模型,观察两个碳原子和四个氢原子的位置关系有何特点?

[板书]乙烯分子中2个碳原子、4个氢原子处于同一个平面上，平面构型。

[典例分析]

例1、工业上获得大量的乙烯、丙烯，采用的方法是          (  )

    A．石油分馏    B．裂化      C．裂解      D．人工合成

解析：分馏是根据石油中各种烃的沸点的不同，通过加热把石油分成不同沸点范围内的馏分，其产品有轻质油(汽油、煤油、柴油)也有重油，但轻质油的产量较低；裂化是以重油为原料，在一定条件下使烃的长链变成短链以提高轻质燃料油(主要是汽油)的产量；裂解是以石油加工产品为原料，在高温条件下进行深度的裂化以制取气态烯烃(主要是乙烯、丙烯等)。

例2、目前还有一些城市居民所使用的燃料是管道煤气，但许多城市已陆续开始使用东海

天然气作为民用燃料。管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类，天然气的主要成分是CH4。它们的燃烧反应如下：

    2CO+O22CO2    2H2+O2  2H2O   CH4+2O2 CO2+2H2O

根据以上化学方程式判断，燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是

      。因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是         (填“增大”或“减小”)进风口，如不做改进可能产生的不良后果是                                                    。

例3、有人设计了一套实验分馏原油的五个步骤：

①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上，在蒸馏烧瓶上塞好带温度计的橡皮塞。

②连接好冷凝管。把冷凝管固定在铁架台上，将冷凝管进水口的橡皮管的另一端和水龙头连结，将和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。

③把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度确定铁圈的高度，放好石棉网。

④向蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片，再用漏斗向烧瓶中加入原油，塞好带温度计的橡皮塞，把连接器连接在冷凝器的末端，并伸入接收装置(如锥形瓶)中。

⑤检查气密性(利用给固定装置微热的方法)。

请完成以下题目：

（1）上述实验正确的操作顺序是____________(填序号)。

（2）冷凝管里水流的方向与蒸气的流向______________(填“相同”或“相反”)。

（3）温度计的水银球应放在__________位置，以测量___________的温度。

（4）蒸馏烧瓶中放几片碎瓷片的目的是____________。

解析：本题是对蒸馏实验的考查。只要对蒸馏操作的基本要求清楚，就能方便地回答所涉及的内容

（1）③①②⑤④；（2）相反；（3）蒸馏烧瓶支管口，蒸汽；（4）防止液体暴沸。

[作业布置]

[板书设计]

一、石油的炼制

1、分馏：利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。

2、裂化：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、裂解：以石油分馏产品为原料，采用更高的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃。

二、乙烯的分子结构

1、乙烯的分子式  电子式  结构式  结构简式

C2H2                            CH2＝CH2

2、乙烯分子的结构特点

 乙烯分子中2个碳原子、4个氢原子处于同一个平面上，平面构型。

3-1-2石油炼制 乙烯（2）

【教学目标】

1、知道乙烯的分子结构。

2、了解乙烯的物理性质和工业制法。

3、了解乙烯的可燃性、加成反应、加聚反应等化学性质。

4、了解乙烯的主要用途。

【教学重点】

1、乙烯的分子结构。

2、乙烯的化学性质。

【教学难点】

乙烯的化学性质。

【教学过程】

[复习提问]乙烯的分子结构是怎样的？

[引入新课]乙烯的分子结构如何影响乙烯的性质呢？这一节课我们就研究乙烯的性质。

[板书]三、乙烯的性质

1、物理性质

[展示]一瓶事先收集的纯净的乙烯(瓶口向下倒放)。观察色、态,分析密度(>、<、=)空气密度，水溶性(将集气瓶倒置于水槽中)，闻气味。

[板书]通常状况下，乙烯是一种无色、稍有气味的气体，密度比空气略小，难溶于水。

2、化学性质

[讲述]乙烯的分子里含有碳碳双键，与只含碳碳单键的烷烃相比，双键的存在会对乙烯的化学性质产生什么影响呢?

[活动与探究]观察并记录下列实验现象，实验事实说明乙烯有什么性质？

【实验1】点燃纯净的乙烯。观察乙烯燃烧时的现象。

【实验2】把乙烯气体通入酸性高锰酸钾溶液中。

【实验3】把乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液中。

[板书](1)氧化反应

①燃烧 CH2=CH2＋3O2            2CO2＋2H2O

②使酸性KMnO4溶液褪色。（可用来鉴别甲烷和乙烯）

[讲解]乙烯与溴反应时，乙烯分子双键中的一个键被断裂，两个碳原子分别与一个溴原子结合，生成了无色的物质1,2-二溴乙烷。

[投影]乙烯与溴的反应过程

[讲述]类似这种有机物分子中双键(或叁键)两端的碳原子与其它原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应，叫做加成反应。

[板书](2)加成反应（可用来鉴别甲烷和乙烯及从甲烷中除乙烯）

   CH2＝CH2 ＋ Br2 CH2Br—CH2Br

[讲述]乙烯不仅能跟溴发生加成反应，在一定条件下还可以跟水、氢气、氯气、卤化氢等发生加成反应，如工业制酒精的原理就是利用乙烯与水的加成反应而生成乙醇。

[板书]CH2＝CH2＋H2O        CH3—CH2OH

四、乙烯的用途

[讲述]乙烯是石油化学工业最重要的基础原料，可用于制造塑料、合成纤维、有机溶剂等，乙烯的生产发展带动其它石油化工厂基础原料和产品的发展。所以一个国家乙烯工业的发展水平，已成为衡量这个国家石油化学工业水平的重要标志之一。

[问题解决]含有两个碳原子的烃除乙烷、乙烯外，还有乙炔。乙炔分子中含有碳碳叁键（C≡C），其分子式和结构式如下：

 C2H2  H－C≡C－H

 乙炔分子中含有碳碳叁键，也能发生加成反应。

 1、乙炔与足量溴的四氯化碳溶液反应，分子中碳碳叁键中的两个键打开，每个碳原子分别与两个溴原子结合。写出该反应的化学方程式。

 CH≡CH + 2Br2 CHBr2CHBr2

 2、乙炔可以与氯化氢发生下列反应，得到氯乙烯。

 上述两个反应和乙烯与溴的加成反应对比，有什么相同和不同之处？

 3、乙炔是甲烷或乙烯的同系物吗？为什么？

[典例分析]

例1、下列反应中，不属于加成反应的是          （ ）

A．乙烯与氯化氢反应制氯乙烷   B．乙烯与氢气制乙烷  

C．乙烷与氯气反应制氯乙烷      D．乙烯通入溴水后溴水褪色

解析：有机物分子中双键(或叁键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应，叫做加成反应。烷烃中没有不饱和键，只能发生取代反应。烯烃中含碳碳双键、炔烃中含碳碳叁键，它们的特征反应是加成反应。

例2、既可以用来鉴别乙烯和甲烷，又可用来除去甲烷中混有乙烯的方法是        （   ）

A．通入足量的溴的CCl4溶液     B．与足量液溴反应

C．在导管口点燃              D．一定条件下与H2反应