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小学集体备课教案

发表时间:2020-12-03

石油的分馏备课。

每个老师为了上好课需要写教案课件,大家在认真写教案课件了。我们要写好教案课件计划,这对我们接下来发展有着重要的意义!你们会写多少教案课件范文呢?以下是小编收集整理的“石油的分馏备课”,欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!

●备课资料
一、百年石化:踏破荆棘与强争锋
站在新世纪的曙光中回望,一个世纪以来,中国石油化工工业从无到有,从小到大,从弱到强,走出了一条独立自主、自力更生的艰苦创业之路,留下了一串改革、创新、发展的足迹,铸就了令人瞩目的辉煌,成为国民经济的坚强支柱。
屈辱的“洋油”时代
年岁稍大的人都有这么一种记忆:在旧中国,煤油叫作“洋油”,用石蜡做成的蜡烛称作“洋蜡”,这种记忆深深地烙进中国人的心灵深处,成为一种永远也抹不去的痛苦。
其实,我国是世界上最早发现和利用石油的国家之一。
从汉代开始,就有有关石油的文字记载。宋朝以前,人们就把石油用于照明、润滑、防腐、医疗、制墨和制作火箭。清朝末年已经开始了石油提炼。
1907年,新世纪的曙光初现。清政府聘请了10多个日本技师和技工到陕西延长进行钻井和采油,并生产出灯油450公斤。这就是中国的第一批石油产品。
随后,国民党政府、伪政府、日本侵略者先后在玉门、大连、锦西和抚顺建立炼油厂,进行天然石油和人制石油的炼制,生产车用汽油、灯用煤油、柴油、润滑油和石蜡等油品。可惜的是,这些装置大多规模小,生产工业落后,且在新中国成立前遭到日本人的严重破坏。到1949年,我国炼油厂的原油加工能力只有17万吨,原油加工量只有11.6万吨;石油产品品种只有12种,产量仅为8万吨,其中汽油、煤油、柴油、润滑油四大类油品的产量3.5万吨,国内消费品的石油产品90%以上依赖进口。
那时,“洋油”几乎垄断了整个中国的石油市场。据资料记载,1867年,“洋油”开始进入中国,随后进口量逐年增加,到1907年,年进口量约合57.6万吨,耗白银超过2500万两。积贫积弱的旧中国只能在“洋油”的包围中忍受屈辱。
废墟上自力更生
新中国成立后,共和国的缔造者在构画发展蓝图时,把恢复和发展石油化工工业放在了重要位置,开始在旧中国留下的满目疮痍的废墟上自力更生。
1949年10月1日,天安门广场升起了第一面五星红旗。5个月后,新中国召开了第一次全国石油工业会议,制定出“大力勘探石油资源,同时发展人造石油,长期地积极地努力发展石油工业”的方针。
新中国把第一个人造石油基地建在了抚顺。1949年至1960年,该基地共生产原油478万吨,加工各种油品300万吨,为抗美援朝和社会主义建设提供了重要的物质保证。
天然原油炼制工业的恢复发展也在紧锣密鼓地进行中。1949年9月新疆解放时,独山子炼油厂年加工能力只有几千吨,可到了1955年元月,该厂的原油加工能力已达7万吨,实际加工量达4.8万吨。
据统计,1949年到1959年的10年间,我国先后改建和新建了8个以天然原油为原料的炼油厂,全国原油加工总量提高了33倍。
在恢复的同时,中国石化工业开始踏上现代化的征途。作为国家156项重点项目的重要组成部分,1958年新中国第一座大型炼油厂——兰州炼油厂和第一座大型化肥厂——兰州化肥厂相继建成,兰州成了中国石油化工行业的摇篮。
这是一个载入史册的辉煌日子。1959年9月26日,大庆油田松基3井喜喷工业油流。当时正值苏联专家撤走和三年自然灾害的困难时期,“有条件要上,没有条件创造条件也要上”,4万石油大军通过三年的会战,使大庆油田建成了年产600万吨原油的生产能力,一举甩掉了“贫油国”的帽子。
这是一个令人终生难忘的时刻。1963年12月,国务院总理周恩来在全国人大二届四次会议上庄严宣布:中国实现了石油自给。那一年,我国石油产品品种已达400多种,自给率达97.6%,中国人使用“洋油”“洋蜡”的时代一去不复返了。
随着克拉玛依、大庆、辽河、大港等油田的发现,兰炼、抚顺、大庆、胜利等一批炼油企业相继建成,我国石油化工工业的发展也进入了一个新阶段。
集中力量办大事
石油化工是资金和技术密集型工业,发展石化工业需要投入巨额资金,以提高规模效益,集中力量办大事是我国石化工业建设的重要经验。
乙烯是石油化工工业的龙头,标志着一国石油化工工业发展水平。60年代初,美国乙烯产量达247万吨时,我国乙烯生产能力才5000吨。为了加快乙烯工业的发展,1973年,我国引进的第一套大型石油化工装置——30万吨乙烯在北京燕山石化总厂破土动工。与乙烯工程同时动工的还有18万吨高压聚乙烯、8万吨聚丙烯、4.5万吨丁二烯等4套装置,统称“四烯工程”。“四烯工程”的建成,初展了我国乙烯工业的风采。
1976年9月,我国引进的首套以油田气为原料的30万吨合成氨和48万吨尿素落户大庆石化,掀开我国化肥生产史上的新篇章。随后,12套大化肥装置相继在辽河、齐鲁、巴陵、金陵等地破土兴建。这13套具有世界先进水平的大化肥装置投产后,我国的合成氨生产能力提高近1/3,为我国化肥、棉花、粮食产量跃居世界前列做出了重要的贡献。
布票是六七十年代中国人生活中必不可少的东西。为了缓解“穿衣难”的问题,70年代中期,我国引进了4套大型合纤装置,并率先在上海石化建成投产,辽化、川维、天津化纤的合纤装置也相继建成。这4个合纤基地的建成,共增加合成纤维能力39万吨,全国的合纤产量由原来的不足世界产量的万分之一提高到4%以上,为我国结束纺织品凭票供应的历史奠定了重要的物质基础,中国也一举成为世界第三大化纤生产国。
70年代末,我国原油产量超过1亿吨。为了综合利用好宝贵的石油资源,国家本着集中力量办大事的原则,按照“大型、先进、系列、集约、深度”的发展战略,先后对抚顺、锦西、锦州、大连、兰化、兰炼等老企业进行了全面的技术改造,对燕山、镇海等七八十年代建成的一批炼油、化工、化纤、化肥装置也不断跟踪世界先进水平进行了技术改造,特别是燕山乙烯从30万吨到45万吨的改造工程,被誉为“工业技改的一面红旗”。为了扩大规模和技术装备水平,又先后引进建设了大庆、齐鲁、扬子、上海、茂名等大型乙烯工程,扩建了上海辽化等大型化纤基地,建成了镇海、乌鲁木齐、宁夏、九江等大型化肥工程,扩建和改建一批炼油和深度加工装置。
改革中益壮益强
循着我国石油化工工业发展的脉搏,我们可以深切地感受到改革这个主旋律的跃动,看到我国的石油化工工业在改革中益壮益强。
从石油化工管理体制来看,改革开放后,我国先是撤销石油化学工业部,成立化学工业部;接着又将全国重要的炼油、化工、化纤、化肥企业联合起来,组建跨地区跨行业的经济实体——中国石化总公司;后又将石油工业部撤消,成立中国石油天然气集团公司,将化学工业部撤消,成立国家石油化学工业局。至此,中国石油化工工业实现了由工业部管理体制向企业管理体制的转变。
与此同时,一系列重大的制度改革也在发生:
——1997年8月,党中央、国务院决定将南京地区的金陵、扬子、仪征、南化等石化企业以及江苏石油公司联合起来,组建中国东联石化集团公司,优化了资源配置,提高了经济效益,防止了重复建设,为下一步改革作出有益的探索。
——1993年7月,上海石化率先在上海、香港、纽约三地上市,成为中国首家在境内外上市成功的企业。随后,仪征、镇海、燕山、齐鲁、扬子等石化企业先后进行了股份制改造,在上海、深圳、香港和纽约等股票市场上市,累计募集资金212亿元,有效地改善了资本结构,初步建立起现代企业制度。镇海炼化发行2亿美元可转换债券,首开企业发行可转换债券的先河,茂名炼化紧随其后,15亿元可转换债券也发行成功。
——1998年,齐鲁石化兼并淄博化纤厂和石化厂成为全国第一例最大的兼并案。随后,广州石化兼并广州乙烯、九江炼油兼并九江化肥等在全国引起震动的兼并案也相继完成,加快了石油化工工业资产重组的步伐,有效地提高了资本运营效率。——1998年7月,在原中国石油天然气总公司和中国石油化工总分司的基础上,按地域划分,分别组建了中国石油天然气集团公司和中国石油化工集团公司。重组后两大集团实现了政企分开,实现了上下游、内外贸、产销一体化,增强了经济实力和抗风险能力,成为真正意义上的企业。就在这一年,中国石化作为中国传统产业的代表,首次入选《财富》世界500强企业,列第7位。
——今年2月中国石化集团通过重组改制成立了中国石化股份公司,并于今年10月成功地在香港、伦敦、纽约三地上市。
——去年11月,中国石油天然气集团通过重组改制成立了中国石油天然气股份公司,并于今年4月成功地在香港、纽约上市。
——去年8月,中国海洋总公司通过重组改制成立了中国海洋石油股份公司,境外上市工作正在积极的准备之中。
如今,我国的石油化工行业已经今非昔比:预计到今年年底,我国原油一次加工能力达到2.6亿吨,居世界第四位;乙烯生产能力达到450万吨,居世界第六位。
从“洋油”“洋蜡”到世界500强,我们很清楚地看到中国石化工业踏破荆棘,坚韧不拔、不屈不挠的身影。回顾新中国成立特别是改革开放以来石油化工工业所走过的历程,我们深切地感受到,改革为石油石化工业的发展注入了活力。每次改革都是对旧体制的扬弃,都极大地解放了生产力,加快了发展步伐,每一次改革都将石油化工工业和企业朝着更优更强的方向推进了一步。
(摘自:《经济日报》何振红)
二、蒸馏、分馏和干馏
蒸馏、分馏和干馏(有人称之为化学实验的“三馏”)是用于不同目的的实验操作。
蒸馏是将液态物质加热到沸腾(汽化),并使其冷凝(液化)的连续操作过程。蒸馏的目的是从溶液中分离出某种(或几种)纯液态物质。它要求溶液中的其他成分是难于挥发的或沸点与馏出物相差很大的物质。如用天然水制取蒸馏水,从烧酒中提取酒清等。
分离沸点比较接近的液态混合物,用蒸馏的方法则难以达到分离目的,这就需要借助另一种操作——分馏。分馏的原理跟蒸馏基本相同,也是加热使混合液体汽化冷凝的连续操作过程,只在实验装置中添加一个分馏柱(工业上称为分馏塔盘),被加热的混合蒸气进入分馏柱,与内壁上已冷凝(空气冷却)回流液体发生对流而交换热量,使其中沸点较高的成分放热被液化,回流液体中沸点较低的成分吸热又汽化。在这种反复液化与汽化过程,沸点较低的蒸气成分上升进入冷凝器(水冷却)液化而分离出来。
干馏是将有机物(如煤、木柴等)在密闭装置内(隔绝空气)加强热使之分解的过程,其装置和原理都与蒸馏及分馏有很大区别。干馏属化学变化,蒸馏和分馏属物理变化。
三、水煤气、天然气、焦炉气、出炉煤气、炼厂气、裂解气、发生炉煤气的区别

名称来历主要成分主要用途
天然气蕴藏在地层内的一种可燃性气体低相对分子质量的烃的混合物,主要为CH4作燃料、制碳黑、合成石油
水煤气水蒸气通过灼热的炭层C+H2O(g)CO+H2
CO:40%H2:50%CO2、N2、CH4共5%作燃料,合成NH3
发生炉煤气将限量的空气通过灼热的炭层体积比N2∶CO=2∶1作燃料
焦炉气煤干馏H2、CH4、C2H4、CO化工原料、燃料
出炉煤气煤干馏焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油作化工原料、农药、医药、炸药、染料等
高炉煤气炼铁的余气CO、CO2、N2、O2还有矿尘可作燃料
炼厂气石油炼制的副产气气态烃混合,主要为丁烯、丙烯、乙烯等化工原料、燃料
裂解气裂解石油得到气态烃乙烯、丙烯、丁烯、少量CH4、C2H2、H2等石油化工原料
石油气又叫液化气天然气、油田气、炼厂气的总称丙烷、丙烯、丁烷、丁烯及少量戊烷化工原料、工业及民用燃料
四、煤与煤的综合利用
煤是蕴藏在地下的可燃固体矿物,是地球上能得到的最丰富的化石燃料,它是由古代生长的繁茂植物及其残体,在适宜的地质环境中,逐渐堆积成厚层,并埋没在水底或泥沙中,经过漫长地质年代的天然煤化作用而生成的。在地球的各地质时期中,以石炭纪、二迭纪、侏罗纪和第三纪产煤最多,是重要的成煤时代。
(1)煤的形成
煤的形成有两个阶段,第一阶段是植物残体在化学和生物化学的作用下转变成泥炭,这一阶段是在地面上的泥炭沼泽中进行。第二阶段是煤化作用阶段,生成的泥炭由于地壳的运动下沉被粘土、泥沙埋藏,在温度和压力等物理化学作用下转化为褐煤、烟煤、无烟煤。
根据成煤植物和生成条件的不同,可将煤分为腐植煤、残植煤和腐泥煤三大类。腐植煤是由高等植物形成的,在自然中分布最广,蕴藏量最大,用途最广。残植煤是由高等植物中稳定组分(树皮、孢子、角质、树脂)富集而形成的。残植煤分布甚少,腐泥煤是由湖沼、海湖中的藻类等浮游生物在还原环境下经过腐解形成,腐泥煤储量不多,属于腐泥煤类的还有藻煤、胶煤和油页岩等。
(2)煤的元素组成与结构组成
煤既然是由成煤植物经地质转化而来的,有机质就构成了煤的重要成分,它决定着煤的性质,其他组分为矿物质,在煤的利用过程中变为灰渣,煤的元素组成分为有机质的元素组成和无机质的元素组成。煤中的有机质主要由五种元素组成,以碳、氢、氧为主,三种元素的总和占煤中有机质的95%以上,其次是氮和硫。
碳是煤中最主要的提供能量的物质。碳元素的含量随煤化程度的提高而增加,老年无烟煤的含量最高可达95%~98%。氢、氧两种元素的含量随煤化程度的提高而减少,氢含量大的煤有较大的挥发组分。在炼焦时,氧含量高会使煤的粘结性和结焦性大大降低,但含氧量高对以煤为原料制取腐植酸和芳香酸却是有利的。煤中的氮和硫与煤化程度无关,只和成煤条件有关。氮是由成煤植物中的蛋白质转化而来的,煤中的氮一般认为以有机氮的形式存在,其中有一些是杂环型。氮的含量在1%~2%。硫是煤中的有害元素,含量从0.1%~10%,含硫高的煤在贮存堆放时易自燃,焦炭中的硫使生铁发脆,造成炼铁质量下降。
煤中的无机成分以矿物形式存在或以有机金属化合物或螯合物形式存在,都归入矿物质。在煤中浓度大于0.5%的元素有铝、钙、铁、硅,其他元素为少量元素和微量元素。
与煤的元素组成相比,其结构组成要复杂得多,煤化学家们研究煤的物理性质时发现,煤是具有一定孔隙结构的固体,可用表面积、孔隙率和孔径分布来表征。煤的有机质具有抗磁性,磁化产生的附加磁场与外磁场方向相反。煤还有独特的电性质、热性质、机械性质和光学性质。煤和一般有机化合物一样可以进行许多化学反应,如卤代、氧化、氢化、磺化、水解、烷基化和酰基化等。
由此,人们根据已经掌握的煤的物理、化学性质和煤结构参数,煤化学家们提出了煤的结构的近代概念,其基本观点为:(1)煤的主体是三维空间的高分子化合物,不是由均一的单体聚合而成的,是由许多结构相似但又不完全相同的结构单元通过桥键联结而成的,结构单元的核心为缩合芳香环;(2)结构单元的外围为烷基侧链和官能团,烷基主要是—CH3和—CH2—CH2—,官能团主要是酚羟基和羰基等;(3)在煤的高分子结构中还分散着一定量的低分子化合物。
研究煤的组成、结构和性质可以为煤的综合利用开拓新的途径。
(3)煤的综合利用
煤炭的综合利用包括将煤作为一次能源、用煤制造二次能源和化工原料等方面。煤的最主要的应用是作为一次能源直接燃烧利用,目前全世界总发电量的47%来自于以煤作为燃料的发电厂。据预测,到2000年,我国一次能源总消费为14.4亿吨标准煤,石油和天然气分别占19.9%和2.8%,水电占6.9%,核能占0.97%,煤占69.4%,仍占有最大比重。
煤的综合利用是通过煤化工而实现的,现在按照加工方式的不同进行讨论。
①煤的低温干馏
煤在隔绝空气条件下,受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程,称为煤干馏(或称炼焦、焦化)。按照加热终温的不同,分为中温干馏、高温干馏和低温干馏,低温干馏的加热终温为500℃~600℃。
低温干馏的产品包括半焦、煤焦油和煤气。半焦加热时不形成焦油,燃烧时无烟,可作民用及动力用燃料及铁合金生产的炭料。低温干馏煤焦油是黑褐色液体,含有较多脂肪烃、环烷烃、多烷基酚、二元酚和三元酚等化合物,平均相对分子质量较低,由低温焦油可生产发动机燃料、酚类、烷烃和芳烃,其中包括苯、萘的同系物等。酚可用于生产塑料、合成纤维、医药等,蜡类是生产表面活性剂的原料,低温干馏煤气中含有较多甲烷及其他烃类,既可作加热燃料,也可作化学合成原料气。
②炼焦
煤在焦炉内隔绝空气加热到1000℃左右,可得焦炭、化学产品和煤气,称为高温干馏或高温炼焦,简称炼焦。炼焦所用的煤一般是烟煤。烟煤是复杂的高分子有机化合物的混合物。它的基本单元结构是聚合的芳核,在芳核的周边带有侧链,在炼焦过程中,随温度升高,侧链不断脱落分解,芳环本身则缔合并稠环化,反应最终形成煤气、化学产品和焦炭。
炼焦的主要产品焦炭是炼铁原料,煤气可以用来合成氨,生产化肥或用作燃料,化学产品主要有硫铵、吡啶碱、苯、甲苯、二甲苯、酚、萘、蒽和沥青等。
③煤的气化
煤的气化是以煤或煤焦为原料,以氧气、水蒸气或氢气等作气化剂,在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的过程,完成气化转化的实质是一系列的相互影响的高温反应过程,可用反应式表示:
a.燃烧反应:C+O2→CO2
b.发生炉煤气的反应:C+CO2→2CO
c.碳—水蒸气反应:C+H2O→CO+H2
d.变换反应:CO+H2O→CO2+H2
e.碳加氢反应:C+2H2→CH4
f.热解或脱炭反应:CmHn→n/4CH4+(m-n)/4C
这一系列反应如果用一个综合的简式,可表示成:
煤→C+CH4+CO+CO2+H2+H2O
气化时,所得可燃气体称为气化煤气,其有效成分包括CO、H2、CH4等。可作为二次能源用于城市煤气及工业燃气及化工原料气(称为一碳化学)。
④煤的间接液化
煤气化产生合成气(CO+H2),再用合成气为原料合成液体燃料或化学产品,称为煤的间接液化。属于这种工艺的有费托(FisherTropsch)合成,莫比尔(Mobil)—甲醇转化制汽油;伊斯特曼煤制醋酐工艺等。
F—T合成的基本化学反应是在铁、钴、镍、钌的催化下,由一氧化碳加氢生成饱和烃和不饱和烃。此外还有一些平行反应及生成含氧化合物的副反应。F—T合成除了获得主要产品汽油外,还能合成一些重要的基本有机化学原料如乙烯、丙烯、丁烯、乙醇及其他醇类等。
合成甲醇是以合成气为原料,在催化剂存在下进行合成反应,工业上采用高压法生产;
25kPa~35kPa,320℃~400℃。七十年代以后使用高活性铜催化剂,出现了低压合成法:5kPa~10kPa,230℃~280℃,其基本反应为:
CO+2H2CH3OH,ΔH=-90.84kJmol-1(25℃)
1983年,美国田纳西州伊斯特曼公司在金斯堡建成由煤制取醋酐的工厂。工艺路线是经合成气、净化、回收硫,然后合成甲醇、醋酸甲酯和醋酐,并采用醋酐乙酰化方法产生醋酸纤维,这些产品是生产照相底片、纤维素塑料、香烟滤咀、人造丝及涂料的原料。
直接液化是将煤在较高温度和压力下与氢反应使其降解和加氢,从而转化为液体油类的工艺,故又称加氢液化,在煤的加氢液化中,不是氢分子攻击煤分子使其裂解,而是煤先发生热解反应生成自由“碎片”,后者在有氢供应的条件下与氢结合而得以稳定。
经直接液化后所得液化油可加工成液体燃料及化学品。
⑥碳素制品
碳素制品一般又称碳素材料。它具有优良的热性能,耐热性强、热传导性好、热膨胀率小;具有出色的化学稳定性。石墨还有良好的自润滑性和耐磨性,对中子有减速性和反射性。正是由于这些优点,在冶金、汽车、造船、电子、医疗、航空、航天、原子能等领域均得到广泛的应用,产品有:电极、电刷、碳素纤维、碳分子筛、生物炭制品、石墨构件等。
⑦煤与环境
煤给人类带来了物质文明和温暖,但煤在燃烧过程中产生大量有害于环境的气体和悬浮粒子。因此,治理和防止煤的利用和加工过程所造成的环境污染,是煤的综合利用的一个重要方面,应着力于开发新的加工技术和开拓新的利用途径,使煤炭资源得到更合理有效的利用。
由于自然界的煤资源远比石油丰富,所以世界范围内的石油短缺迟早总要发生,煤在世界能源构成中的比例将不断回升。我国已加快了煤的综合利用的步伐,引进的第一套德士古水煤浆加压气化装置已于1994年3月在山东鲁南化肥厂建成投产,日产450吨尿素,250吨合成氨,第一套具有世界先进水平的气、化、热三联供煤气装置于1994年12月在上海建成投产。煤的综合利用将为未来世界的能源和化工原料开辟一个新领域。
(选自1995.6《化学教学》《煤和煤的综合利用》山东徐宝峰)
五、衣箱中的卫生球
毛线织的衣服,毛皮衣服以及丝绸类衣服,它们的主要成分都是蛋白质,蛋白质是昆虫和许多微生物的营养物质。为了防止毛或蚕丝制的衣服被虫蛀,常在衣箱中放些卫生球。时间长了,卫生球逐渐变小甚至一点不剩。
卫生球的主要成分是萘,它是从煤焦油中分离出来的一种白色晶体。萘有一种性质,在常温下,固体不经熔化直接变成气体,这种现象叫做升华。由于萘的升华,使整个衣箱中都分布有萘,有利于防止虫蛀。
萘的升华现象告诉我们两个事实,萘丸是由许多萘分子构成的。萘分子在不停地运动着。
经研究发现,萘虽然可防虫蛀,但对人体有危害,已禁止在市场上出售萘制卫生球,现提倡用从樟树上提炼的樟脑代替萘做衣物的防蛀剂,樟脑还有提神醒脑的作用。
●综合能力训练题
1.近年来,我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油,其主要原因是
A.提高汽油的燃烧效率B.降低汽油成本
C.铅资源短缺D.避免铅污染大气
答案:D
2.下列实验中不需要使用温度计的是
A.制乙烯B.石油蒸馏C.制硝基苯D.制取溴苯
答案:D
3.在海湾战争期间,科威特大批油井被炸着火。在灭火工作中,下列措施不能考虑用于灭火的是
A.设法阻止石油喷射B.设法降低石油温度
C.设法降低石油着火点D.设法使火焰隔绝空气
答案:C
4.下列说法错误的是
A.石油含有C5~C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油
B.含C18以上的烷烃的重油经催化裂化可以得到汽油
C.煤是由无机物和有机物组成的复杂混合物
D.煤含有苯和甲苯,可用先干馏后分馏的方法将它们分离出来
答案:D
5.含有5个C原子的烷烃,催化裂化可生成的烯烃最多有
A.2种B.4种C.5种D.6种
答案:C
6.天然气、液化石油气燃烧的化学方程式分别为:CH4+2O2CO2+2H2OC3H8+5O23CO2+4H2O一套以天然气为燃料的灶具,今改烧液化石油气,应采取的正确措施是
A.减小空气进入量,增大石油气进入量
B.增大空气进入量,减小石油气进入量
C.增大空气进入量或减小石油气进入量
D.减小空气进入量或增大石油气进入量
答案:B
7.1mol某链烃A在一定条件下裂化为1mol烷烃B和1mol烯烃C,B、C混合气体密度是相同条件下H2密度的14.5倍,计算回答:
(1)A的可能结构简式和名称。
(2)B、C烃可能是什么?
(3)若1molB完全燃烧需O2的物质的量是整数时,C只能是什么物质?
答案:(1)A可能的结构简式和名称为:
CH3CH2CH2CH3丁烷
(CH3)2CHCH32—甲基丙烷
(2)n+m=4?n=1时m=3?B是甲烷,C是丙烯;n=2时m=2,C是乙烯;B是乙烷。?(3)CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O
1molmol
当n=1时,=2,m=3。故C为丙烯。
当n≥2时,≥,此不合题意,舍去。

扩展阅读

高二化学石油


11.2石油化工的龙头——乙烯
一、乙烯
1、结构和组成:化学式C2H4
结构式

结构简式CH2=CH2
电子式
2、物理性质:通常情况下,无色稍有气味的气体,难溶于水(排水法),易溶于有机溶剂,密度比空气略小
3、化学性质
(1)氧化反应
①可燃性:火焰明亮,少量黑烟
C2H4+3O2→2CO2+2H2O
②乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
(2)加成反应
不饱和碳原子和其他原子或原子团直接结合生成新物质的反应
①乙烯通入溴水,能使溴水褪色
CH2=CH2+Br2→CH2—CH21,2—二溴乙烷
BrBr
②乙烯与卤素单质(X2)、H2、卤化氢、H2O等在一定条件发生加成反应
CH2=CH2+HCl→CH3—CH2Cl制氯乙烷
CH2=CH2+H2→CH3—CH3
CH2=CH2+H2O→CH3—CH2OH制乙醇
注:加成反应使有机物的饱和度增大,但加成反应没有改变有机物的碳架结构
(3)聚合反应
有相对分子质量小的化合物互相结合成相对分子质量很大的化合物的反应
加聚反应
在适宜的条件下小分子通过加成聚合成高分子化合物的反应
注:加聚反应既是聚合反应又是加成反应
例:nCH2=CH2→[CH2—CH2]n
4、实验室制法
(1)原料:无水乙醇,浓硫酸
(2)原理:CH3CH2OH→CH2=CH2↑+H2O
副反应2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3(乙醚)+H2O
浓硫酸还能使乙醇氧化,生成CO2、SO2等
(3)发生装置:液液加热
(4)收集方法:排水法
注意:①浓硫酸的作用:催化剂、脱水剂
②V(CH3CH2OH):V(H2SO4)=1:3
因过量的硫酸可以提高乙醇的利用率,增加乙烯的产量
③温度计的水银球应插在液面以下
因测得是反应混合液的温度
④加碎瓦片的作用:防止加热过程中液体暴沸
⑤加热过程应迅速升温,减少副反应的发生
5、主要用途
(1)制造塑料、合成纤维、合成橡胶、有机溶剂
(2)植物生长调节剂,可催熟果实
二、烯烃—不饱和烃
1、定义:含有碳碳双键的烃,乙烯是最简单也是最重要的烯烃
与不饱和键相连的碳原子—不饱和碳原子
2、分子通式:CnH2n(n≥2,n为整数)
3、碳原子数不同的烯烃一定是同系物,相差(CH2)n
4、烯烃的物理、化学性质与乙烯相似
5、烯烃的命名
①选定含双键在内的碳原子数目最多的碳链为主链
②以主链中离双键最近的一端为起点,用1,2,3,4……给主链碳原子编号
③双键的位置用1,2,3,4……标在某烯烃的前面
CH3
例:CH2=CH—CH2—CH3CH3—C=CH—CH3
12341234
1-丁烯2-甲基-2-丁烯

煤和石油 教案(二)


俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。作为高中教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。那么怎么才能写出优秀的高中教案呢?下面是小编精心为您整理的“煤和石油 教案(二)”,欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!

煤和石油教案(二)

教学目的

知识:使学生了解“煤是工业的粮食”,“石油是工业的血液”。对煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料有大致印象。

能力:培养学生自学能力。

思想教育:教育学生节约能源并为开发新能源而努力学习。

重点难点

煤和石油是重要的能源和化工原料。

教学方法

自学、讨论、归纳相结合。

教学用具

药品:石油。

其它:投影仪,投影片。 

教学过程

 

附1:课堂练习一

1.煤和石油一定含有的主要元素是[ ]

A.碳 B.氢

C.氧 D.硫

2.下列物质属于化合物的是 [ ]

A.甲烷B.煤

C.石油D.乙醇

3.下列物质中不具有固定沸点的是[ ]

A.液态氧 B.干冰

C.石油D.酒精

4.下列各组物质,元素组成相同的是 [ ]

A.金刚石、石墨B.甲烷、甲醇

C.乙醇、乙酸 D.煤、石油

5.下列物质的燃烧产物,不能使澄清石灰水变浑浊的是 [ ]

A.煤 B.石油

C.天然气D.氢气

附2:课堂练习答案

1.A 2.A、D 3.C 4.A、C 5.D

附3:随堂检测

1.下列物质中属于混合物的是[ ]

A.石油B.煤

C.甲烷D.乙醇

2.天然气和石油一定含有的元素是[ ]

A.碳、氧 B.碳、氢

C.硫、碳 D.硫、氧

3.下列变化属于物理变化的是[ ]

A.工业制二氧化碳 B.石油炼制汽油

C.煤隔绝空气加强热D.酒精燃烧

4.下列物质不能燃烧的是[ ]

A.甲烷B.乙醇

C.煤 D.碳酸钙

5.下列物质不能作为能源的是[ ]

A.天然气 B.二氧化碳

C.氢气D.煤

石油的炼制乙烯学案(鲁科版必修2)


俗话说,凡事预则立,不预则废。作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课,帮助高中教师在教学期间更好的掌握节奏。所以你在写高中教案时要注意些什么呢?下面是小编精心收集整理,为您带来的《石油的炼制乙烯学案(鲁科版必修2)》,欢迎大家阅读,希望对大家有所帮助。

第1课时 石油的炼制 乙烯
一、石油的炼制
1.石油的成分
(1)元素组成:组成石油的基本元素是碳、氢(二者的质量分数之和可达97%~98%),同时还含有少量的硫、氧、氮等。
(2)物质组成:石油主要是由分子中含有不同数目碳原子的烃组成的复杂混合物。
2.石油炼制的方法
(1)石油的分馏
①概念:通过加热和冷凝,可以把石油分成不同沸点范围的产物,这种方法叫做石油的分馏。
②原理:加热液态烃类混合物时,沸点低的烃(分子中碳原子数较少)先汽化,其蒸气经冷凝后变为液体首先从混合物里分离出来,随着温度升高,沸点较高的烃(分子中碳原子数较多)再汽化,经过冷凝也分离出来。
③产物:石油经过分馏后得到的一系列产物有石油气、汽油、煤油、柴油及重油等,它们仍是混合物。
(2)石油的裂化
①原理:在一定条件下(加热、使用催化剂),使相对分子质量大、沸点高的烃断裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃。如:十六烷的裂化反应:
C16H34――→催化剂△C8H16+C8H18。
②目的:提高汽油等轻质液体燃料的产量和质量。
(3)石油的裂解
①原理:裂解是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:是为了获得乙烯、丙烯等小分子烯烃。
(1)石油的分馏为物理变化,石油的裂化和裂解为化学变化。
(2)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,裂解所需温度比裂化所需的温度更高,裂化和裂解的原料、目的和产品不同。
(3)直馏汽油和裂化汽油的区别
直馏汽油:一般是C5~C11的烷烃及少量的芳香烃等,属混合物。
裂化汽油:含有C5~C11的烷烃和烯烃,属混合物。

例1 下列说法正确的是()
石油――→①分馏产品――→②乙烯
(脱水脱盐)
A.石油是由烃组成的混合物,只含C、H元素
B.①主要发生物理变化
C.石油分馏可得到乙烯、苯
D.②为石油的裂化,裂化时发生化学变化
答案 B
解析 石油中除含C、H元素外,还含有S、O、N等元素,A项错误;石油的分馏是物理变化,B项正确;石油分馏不会得到乙烯,C项错误;以石油的分馏产品为原料进行裂解可得到乙烯,D项错误。
规律总结
石油分馏产物、裂解及裂化产物均是混合物,没有固定的熔、沸点。裂化汽油和分馏汽油的成分不同。
二、乙烯的分子结构
例2 关于乙烯分子结构的描述正确的是()
A.乙烯的结构简式为CH2CH2
B.乙烯的电子式为
C.乙烯分子中所有原子都在同一平面上
D.乙烯分子中所有原子都在一条直线上
答案 C
解析 乙烯的分子式为C2H4,结构简式为CH2===CH2,乙烯的电子式为。乙烯分子中所有原子都在一个平面上,不在同一条直线上,烯烃是指含有碳碳双键的烃。
思维启迪 
三、乙烯的性质和用途
1.物理性质
乙烯是一种无色、稍有气味的气体,密度比空气的密度略小,难溶于水,易溶于四氯化碳等有机溶剂。
2.化学性质
(1)氧化反应
①乙烯在空气中燃烧、火焰明亮且伴有黑烟,生成二氧化碳和水,同时放出大量热。
②乙烯能使酸性高锰酸钾溶液退色。
(2)加成反应
概念:有机物分子中的双键(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。
写出乙烯与下列物质发生加成反应的方程式:
①Br2:CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br;
②H2:CH2===CH2+H2―→CH3CH3;
③HCl:CH2===CH2+HCl―→CH3CH2Cl;
④H2O:CH2===CH2+H2O――→催化剂CH3CH2OH。
3.乙烯的用途
(1)乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
(2)乙烯是一种植物生长调节剂,可作为果实催熟剂。
(3)乙烯是一种基本化工原料。
(1)乙烯能使溴水和酸性高锰酸钾溶液退色,两个反应原理不同,前者属于加成反应,后者属于氧化反应。
(2)加成反应与取代反应的区分:加成反应只上不下,取代反应有上有下。
例3 甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到纯净的甲烷,可依次将其通过下列哪组试剂的洗气瓶()
A.澄清石灰水,浓硫酸
B.溴水,浓硫酸
C.酸性高锰酸钾溶液,浓硫酸
D.浓硫酸,酸性高锰酸钾溶液
答案 B
解析 方法一:混合气体通过溴水吸收C2H4,然后用浓H2SO4干燥CH4;方法二:混合气体通过酸性高锰酸钾溶液,然后用碱石灰(或NaOH溶液)吸收CO2,最后用浓H2SO4干燥CH4。
思维启迪
(1)乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化为CO2和H2O,故不能用酸性KMnO4溶液除去甲烷中的乙烯。
(2)溴水既可区别甲烷和乙烯,也可以除去甲烷中混有的乙烯。
例4 (2017泰安高一统考)下列说法错误的是()
A.无论是乙烯与Br2的加成反应,还是乙烯使酸性KMnO4溶液退色,都与分子内含有的碳碳双键有关
B.溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷
C.相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后生成水的质量相同
D.乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼
答案 C
解析 乙烯发生加成反应和氧化反应的过程中碳碳双键都断裂,A项正确;乙烯能使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液退色,但是乙烷不能,B项正确;乙烯和甲烷中氢的质量分数不同,故相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后生成水的质量不同,C项错误;乙烯分子中含有碳碳双键,化学性质比乙烷活泼,D项正确。
例5 下列各反应中属于加成反应的是()
①CH2===CH2+H2O――――→一定条件CH3CH2OH
②H2+Cl2=====光照2HCl
③CH3—CH===CH2+H2―→CH3—CH2—CH3
④CH3—CH3+2Cl2――→光照CH2Cl—CH2Cl+2HCl
A.①③B.②③C.①④D.②③
答案 A
解析 反应①是乙烯与H2O的加成反应;反应②是无机反应中的化合反应;反应③是加成反应;反应④是取代反应。
思维启迪——加成反应、取代反应的特点
(1)加成反应的特点是“断一加二”。“断一”是指双键中的一个不稳定键断裂;“加二”是指加两个其他原子或原子团,每一个不饱和碳原子上各加上一个,此反应类似无机反应中的化合反应,理论上原子利用率为100%。
(2)取代反应的特点是“上一下一,有进有出”,类似无机反应中的置换反应或复分解反应,注意在书写化学方程式时,不要漏写次要产物。
乙烯的性质
稍有气味水难溶,高锰酸钾溴反应。
现象相同理不同,前因氧化后加成。
加氧燃烧黑烟冒,聚合分子碳链增。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)石油分馏和裂化所得的产物是具有恒定沸点的纯净物()
(2)石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃油的产量和质量()
(3)石油裂解的原料是石油分馏产物,包括石油气()
(4)石油的分馏、裂化和裂解均是化学变化过程()
(5)能使酸性KMnO4溶液退色的气体一定是乙烯()
(6)用溴水或酸性KMnO4溶液可以区分甲烷和乙烯()
(7)乙烯双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应和取代反应()
(8)乙烯使酸性高锰酸钾溶液及溴的四氯化碳溶液退色的原理相同()
(9)水果运输中为延长果实成熟期,常在车厢里放置浸泡过酸性KMnO4溶液的硅藻土()
(10)工业上利用乙烯水化法制乙醇,是发生了取代反应()
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)√ (10)×
2.下列说法正确的是()
A.石油是混合物,其分馏产品汽油为纯净物
B.煤油可由石油裂化获得,可用做燃料和保存少量金属钠
C.石油分馏得到大量的乙烯、丙烯等重要化工原料
D.用溴的四氯化碳溶液可鉴别石油分馏获得的汽油和石油裂化获得的汽油
答案 D
解析 石油是多种烷烃和环烷烃等的混合物,其分馏产品汽油仍为混合物,故A项错误;煤油是石油的分馏产品之一,能用于金属钠的保存,同时还是一种燃料,故B项错误;石油分馏主要得到汽油、煤油等,乙烯、丙烯等可通过石油裂解获得,故C项错误;分馏获得的汽油中的主要成分是饱和烃,裂化获得的汽油中含有不饱和烃,二者可用溴的四氯化碳溶液鉴别,故D项正确。
3.(2017宁德高一检测)下列分子中的各原子均在同一平面的是()
A.C2H4B.CHCl3
C.CH3CH2CH===CH2D.CH3CH3
答案 A
解析 乙烯分子是平面结构,2个碳原子和4个氢原子在同一平面上,A项正确。因为CH4是正四面体结构,CHCl3为四面体结构,只要含有—CH3结构的分子所有原子不可能在同一平面上。
4.(2017衡阳四中期末)体育比赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医随即对准运动员的受伤部位喷射药剂氯乙烷(CH3—CH2Cl)(沸点为12.27℃),进行局部冷冻麻醉应急处理。制取氯乙烷的最好方法是()
A.乙烷与氯气发生取代反应
B.乙烯与氯气发生加成反应
C.乙烷与氯化氢混合
D.乙烯与氯化氢发生加成反应
答案 D
解析 乙烷与Cl2发生取代反应生成多种氯代烃的混合物;乙烯与Cl2发生加成反应生成1,2二氯乙烷;乙烷与氯化氢不反应;乙烯与氯化氢发生加成反应生成氯乙烷。D项正确。
5.(2017自贡高一检测)能证明乙烯分子中含有一个碳碳双键的事实是()
A.乙烯分子中碳、氢原子的个数比为1∶2
B.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等
C.乙烯易与溴水发生加成反应,且1mol乙烯完全加成需消耗1mol溴单质
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液退色
答案 C
解析 分子中的碳、氢原子个数比只能说明烃的组成,不能说明其结构特点;燃烧产物的物质的量相等和被酸性KMnO4溶液氧化,不能说明乙烯分子中含有一个碳碳双键;1mol乙烯只能与1mol溴单质加成,说明乙烯分子中含有一个碳碳双键。
6.下列叙述错误的是()
A.1molCH2==CH2先与HCl发生加成反应,再与Cl2发生取代反应,最多消耗Cl22.5mol
B.实验室中可用如图所示方法除去CH3CH3气体中的CH2==CH2气体
C.实验室中可用酸性的KMnO4溶液鉴别CH3CH3气体和CH2==CH2气体
D.工业上可利用CH2==CH2与HCl的加成反应制得纯净的CH3CH2Cl
答案 A
解析 A项,CH2==CH2+HCl――→催化剂△CH3CH2Cl,CH3CH2Cl+5Cl2―→CCl3CCl3+5HCl,最多消耗Cl25mol;B项,CH3CH3气体不溶于溴水且不反应,CH2==CH2气体在溴水中发生加成反应生成液态CH2Br—CH2Br;C项,CH3CH3气体不溶于酸性KMnO4溶液且不反应,CH2==CH2气体在酸性KMnO4溶液中被氧化,使酸性KMnO4溶液退色;D项,CH2==CH2与HCl的加成反应生成唯一产物CH3CH2Cl。
7.(2017杭州五校联盟高三月考)某烃A是有机化学工业的基本原料,还是一种植物生长调节剂,A可发生如图所示的一系列化学反应,其中①②③属于同种反应类型。根据图回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D的结构简式:
A____________________,B____________________,
C____________________,D____________________。
(2)写出②④两步反应的化学方程式,并注明反应类型:
②____________________________________________________________________________,
反应类型:_____________________________________________________________________。
④____________________________________________________________________________,
反应类型:_____________________________________________________________________。
答案 (1)CH2==CH2 CH3CH3 CH3CH2Cl
CH3CH2OH
(2)②CH2===CH2+HCl―→CH3CH2Cl 加成反应
④CH3CH3+Cl2――→光CH3CH2Cl+HCl 取代反应
解析 由题意可知A为乙烯,由乙烯的性质可知B、C、D分别为CH3CH3、CH3CH2Cl、CH3CH2OH,①②③都是加成反应,④为CH3CH3与Cl2的取代反应。


[对点训练]
题组一 石油的炼制
1.下列说法不正确的是()
A.石油有固定的沸点,所以可以进行分馏
B.将含有碳原子数较多的烃经过裂化可以得到汽油
C.石油的分馏所得的各馏分是混合物
D.石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃料的产量和质量
答案 A
解析 石油是混合物,无固定熔、沸点,而分馏就是利用沸点不同加以分离的方法,A错误;碳原子数较多的烃经裂化可以得到C5~C11的烷烃和烯烃的裂化汽油,B正确;分馏后的产品为混合物,C正确;裂化的目的就是提高汽油等轻质油的产量和质量,D正确。
2.(2017兰州期末)关于石油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
答案 B
解析 裂化就是在一定条件下,将相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程。石油裂化的目的是提高轻质液体燃料的产量,特别是提高汽油的产量。裂解是采用比裂化更高的温度,使相对分子质量较大的烃断裂为乙烯、丙烯等小分子烃的过程。石油裂解气的主要成分是乙烯、丙烯等。
题组二 乙烯的分子结构
3.(2017岳阳一中高一期中)下列说法正确的是()
A.乙烯分子的电子式为
B.乙烯分子的球棍模型为
C.乙烯分子是平面结构
D.乙烯分子的结构简式为CH2CH2
答案 C
解析 乙烯分子中两个碳原子以双键相连,碳剩余价键被H原子饱和,由此得其电子式为,A项错误;乙烯分子中的碳原子半径大于氢原子半径,故乙烯分子的球棍模型应为,B项错误;乙烯分子是平面结构,六个原子在同一平面上,C项正确;乙烯分子中含有碳碳双键,正确的结构简式为CH2===CH2,D项错误。
4.(2017佛山一中高一期中)如图是某种有机物分子的球棍模型图,图中的“棍”代表单键或双键,不同大小的“球”代表不同的短周期元素的原子,对该有机物的叙述不正确的是()
A.该有机物可能的化学式为C2HCl3
B.该有机物可以由乙烯和氯化氢通过加成反应得到
C.该有机物分子中的所有原子在一个平面上
D.该有机物分子中一定有碳碳双键
答案 B
解析 短周期元素中原子半径比碳原子小,且与碳原子形成单键的可以是氢原子,中间的球是碳原子,原子半径比碳原子大且与碳原子形成单键的可以是第3周期的氯原子,该有机物可能的化学式为C2HCl3,A项正确;乙烯和氯化氢加成得到氯乙烷,不能得到C2HCl3,B项错误;该有机物结构类似于乙烯,分子中存在碳碳双键,所有原子共平面,C项、D项均正确。
题组二 乙烯的性质及应用
5.(2017河南师大附中高一期末)下列各组物质在一定条件下反应,可以制得较纯净的1,2二氯乙烷的是()
A.乙烷与氯气在光照条件下反应
B.乙烯与氯化氢气体混合
C.乙烯与氯气混合
D.乙烯通入浓盐酸
答案 C
解析 乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应,产生一氯乙烷、二氯乙烷等多种取代产物,反应是同时进行的,因此不能制得较纯净的1,2二氯乙烷,A项错误;乙烯与氯化氢气体混合,发生加成反应产生一氯乙烷,B项错误;乙烯与氯气混合发生加成反应产生1,2二氯乙烷,C项正确;乙烯通入浓盐酸不能发生反应,D项错误。
6.(2017武汉二中期中考试)①②是两种常见烃的球棍模型,则下列叙述正确的是()
A.都能在空气中燃烧
B.都能使酸性高锰酸钾溶液退色
C.都能发生加成反应
D.等质量的①②完全燃烧时,产生CO2的量相同
答案 A
解析 由图可知,①为乙烷,②为乙烯。乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液退色,而乙烯能,B项错误;乙烷不能发生加成反应,而乙烯能,C项错误;乙烷和乙烯的摩尔质量不同,等质量时二者的物质的量不同,产生CO2的量也不同,D项错误。
7.既能用来鉴别乙烯和乙烷,又能用来除去乙烷中混有的乙烯的方法是()
A.通入足量溴水中
B.在空气中燃烧
C.通入酸性高锰酸钾溶液中
D.在一定条件下通入氢气
答案 A
解析 乙烯能与溴水发生加成反应而使溴水退色,而乙烷不能,用溴水除去乙烯的同时又不产生新的气体杂质,A项正确;二者都能燃烧,故不能通过燃烧的方法达到除去乙烯的目的,B项错误;乙烯能使酸性高锰酸钾溶液退色,乙烷不能,但乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化成CO2,产生新的气体杂质,不能作为除去乙烷中乙烯的方法,C项错误;在一定条件下通入氢气,虽可将乙烯转变为乙烷,但通入氢气的量不易控制,很难得到纯净的乙烷,D项错误。
8.由乙烯的结构和性质推测丙烯(CH2==CH—CH3)的结构或性质正确的是()
A.不能使酸性高锰酸钾溶液退色
B.不能在空气中燃烧
C.能使溴的四氯化碳溶液退色
D.与HCl在一定条件下能加成并只得到一种产物
答案 C
解析 丙烯与乙烯都含有碳碳双键结构,性质有相似之处。丙烯同样能使酸性高锰酸钾溶液退色,A错;丙烯与乙烯的元素组成是相同的,可以燃烧,B错;丙烯也能和溴的四氯化碳溶液发生加成反应,C对;乙烯与HCl加成只生成一种产物一氯乙烷,但是CH2===CH—CH3与HCl加成,由于氯原子连接的位置有两种情况,加成产物也应该有两种,即:Cl—CH2—CH2—CH3和CH3—CHCl—CH3,它们互为同分异构体,不是同一物质,D错。
9.下列各反应属于加成反应的是()
A.CH4+2O2――→点燃CO2+2H2O
B.CH3CH===CH2+Br2―→CH3CHBr—CH2Br
C.CH3CH2CH3+Cl2――→光CH3CH2CH2Cl+HCl
D.CH3CH2CH2CH3――→高温CH2===CH2+CH3—CH3
答案 B
解析 CH4在O2中燃烧,是氧化反应,A项错误;CH3CH===CH2与Br2发生的是加成反应,B项正确;CH3CH2CH3与Cl2在光照条件下发生取代反应,C项错误;CH3CH2CH2CH3发生的是分解反应,D项错误。
10.由乙烯推测丙烯(CH2===CHCH3)与溴水反应的产物是()
A.CH2Br—CH2—CH2Br
B.CH3—CBr2—CH3
C.CH3—CH2—CHBr2
D.CH3—CHBr—CH2Br
答案 D
解析 加成反应中不饱和的碳原子与其他原子或原子团直接结合,即所加的两个溴原子分别加在碳碳双键两端的碳原子上,结构简式为CH3—CHBr—CH2Br。
11.(2017金华等三市部分学校高一联考)使1mol乙烯与氯气发生完全加成反应,然后使该加成反应的产物与氯气在光照的条件下发生完全取代反应,则两个过程中消耗氯气的总物质的量是()
A.3molB.4molC.5molD.6mol
答案 C
解析 1mol乙烯与1mol氯气发生完全加成反应生成1molCH2ClCH2Cl,1molCH2ClCH2Cl中含有4mol氢原子,与足量氯气在光照的条件下发生取代反应,要消耗4mol氯气,即两个过程中消耗氯气的总物质的量是5mol。
12.(2017马鞍山花山区月考)一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共10g,混合气体的密度是相同状况下氢气密度的12.5倍,该混合物气体通过溴水时,溴水的质量增加8.4g,则该混合气体是()
A.甲烷、乙烯B.丙烷、乙烯
C.乙烷、丙烯D.甲烷、丙烯
答案 A
解析 混合气体的平均相对分子质量Mr=12.5×2=25,由此可确定混合气体中的烷烃必定为CH4。设烯烃为CnH2n,由题意知该烯烃的质量为8.4g,则m(CH4)=10g-8.4g=1.6g,又有10g1.6g16gmol-1+8.4gMCnH2n=25gmol-1,则该烯烃的相对分子质量为28,其为C2H4。
[综合强化]
13.下面是石蜡油在炽热碎瓷片的作用下产生C2H4并检验C2H4性质的实验。请回答下列问题:
(1)A中碎瓷片的作用是_________________________________________________________。
(2)B装置中反应的化学方程式为__________________________________________________。
(3)C装置中可观察到的现象是____________________________________________________。
(4)查阅资料,乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。根据本实验中装置________(填装置字母)中的实验现象可判断该资料是否真实。
(5)通过上述实验探究,检验甲烷和乙烯的方法是______(填字母,下同);除去甲烷中乙烯的方法是________。
A.气体通入水中
B.气体通过盛溴水的洗气瓶
C.气体通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
D.气体通过氢氧化钠溶液
答案 (1)催化作用 (2)CH2===CH2+Br2―→BrCH2—CH2Br
(3)溶液紫(或紫红)色退去 (4)D (5)BC B
解析 (1)碎瓷片可做石蜡油分解反应的催化剂。
(2)乙烯和溴水发生加成反应,反应的化学方程式为CH2===CH2+Br2―→BrCH2—CH2Br。
(3)乙烯能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此现象是溶液紫红色退去。
(4)CO2能使澄清石灰水变浑浊,如果D装置中澄清石灰水变浑浊,说明乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。
(5)检验甲烷和乙烯,利用乙烯能使溴水或酸性高锰酸钾溶液退色而甲烷不能,B、C正确;除去甲烷中的乙烯,不能引入新杂质,故不能用酸性高锰酸钾溶液,因乙烯会转化为CO2气体,可以利用溴水除去乙烯,B项正确。
14.(2017江西宜春四模)实验室制取的乙烯中常混有少量的SO2,有人设计如图所示实验装置以证明上述混合气体中含有乙烯和二氧化硫。试回答下列问题:
(1)图中a、b、c、d装置盛放的试剂依次是________(填字母)。
A.品红溶液B.NaOH溶液
C.浓硫酸D.酸性高锰酸钾溶液
(2)能说明SO2存在的实验现象是__________________________________________________。
(3)使用装置b的目的是___________________________________________________________。
(4)使用装置c的目的是__________________________________________________________。
(5)能证明混合气体中含有乙烯的现象是___________________________________________。
答案 (1)A、B、A、D (2)装置a中品红溶液退色
(3)除去SO2气体,以免干扰乙烯的检验实验
(4)检验SO2气体是否除尽
(5)装置c中品红溶液不退色,装置d中酸性高锰酸钾溶液退色
解析 使品红溶液退色是SO2的特征反应,而乙烯和品红溶液不反应,选择品红溶液来验证,若品红溶液退色证明有SO2存在;验证乙烯常用酸性高锰酸钾溶液(退色),但乙烯和SO2都能使酸性高锰酸钾溶液退色,故检验乙烯前应该先除去SO2。
15.(1)乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液退色,其中,与高锰酸钾发生的反应是________反应(填反应类型,下同);与溴发生的反应是________反应。在一定条件下,乙烯还能发生________反应,生成聚乙烯。
(2)一种能使溴水退色的气态烃,标准状况下5.6L的质量为10.5g,10.5g该烃完全燃烧时生成16.8L二氧化碳和13.5g水。则该烃的分子式为________________。
答案 (1)氧化 加成 相互加成(或加聚) (2)C3H6
解析 (1)乙烯分子中的碳碳双键易断裂,因此易被酸性高锰酸钾氧化,能与溴发生加成反应。在一定条件下,乙烯之间还能相互加成生成聚乙烯。
(2)设烃的分子式为CxHy
n(烃)=5.6L22.4Lmol-1=0.25mol
n(H2O)=13.5g18gmol-1=0.75mol
n(CO2)=16.8L22.4Lmol-1=0.75mol
CxHy+(x+y4)O2――→点燃xCO2 + y2H2O
1molxmoly2mol
0.25mol0.75mol0.75mol
则x=3,y=6,该烃的分子式为C3H6。

来自石油和煤的两种基本化工原料


作为优秀的教学工作者,在教学时能够胸有成竹,作为高中教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,帮助高中教师提高自己的教学质量。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢?下面是小编帮大家编辑的《来自石油和煤的两种基本化工原料》,供您参考,希望能够帮助到大家。

教案
课题:第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料(1)------乙烯与烯烃授课班级
课时2

的知识

技能1、使学生了解乙烯的物理性质和主要用途,掌握乙烯的化学性质和实验室制法
2、使学生了解加成反应、聚合反应以及不饱和烃的概念
3、使学生了解烯烃在组成、结构、重要的化学性质上的共同点,以及物理性质随分子中的碳原子数目的增加而变化的规律性
过程

方法1、通过实验分析、讨论,训练学生透过现象看本质的能力;
2、通过比较、分析、归纳,使学生形成科学的思维方法,培养自学、想象能力
情感
态度
价值观1、通过乙烯的结构与性质的关系,帮助学生树立辩证唯物主义的基本观点;
2、通过对乙烯用途的教学,使学生认识到科学在人类社会进步中的作用;
3、通过介绍我国乙烯工业的发展,对学生进行爱国主义教育。
重点乙烯的分子结构和化学性质,乙烯的实验室制法
难点乙烯的分子结构
知识结构与板书设计第二节来自石油和煤的两种基本化工原料
---乙烯(ethene)
一、乙烯
1、乙烯的来源及其在石油化工中的地位
来源——石油及石油产品的分解
乙烯的产量衡量一个国家的石油化工水平
2、乙烯的工业制法:石油化工厂所生产的气体中分离出来的。
分子中含有碳碳双键的烃类叫做烯烃,乙烯是最简单的烯烃。
不饱和烃:分子里含有c=c或c≡c,碳原子所结合的氢原子少于饱和链烃里的氢原子数的烃叫做不饱和烃。
3、乙烯的结构
分子式: 
结构简式:
乙烯是平面型结构,键角都是,6个原子共平面。
4、乙烯的实验室制法
实验原理:
消去反应:从一个分子中脱去一个小分子而生成不饱和化合物的反应。
二、物理性质:
乙烯是无色气体,稍有气味,密度是1.25g/L,比空气略轻(分子量28),难溶于水。
三、化学性质
1、氧化反应
(1)燃烧
现象:明亮火焰并伴有黑烟。
方程式:
(2)使酸性KMnO4溶液褪色,可用于鉴别甲烷和乙烯。
2、加成反应
与溴水反应方程式:
有机物分子中的不饱和键(双键或三键)两端的碳原子与其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应叫做加成反应。
与氢气:

与氢化氢:
与水:
与氯气:
3、加聚反应
聚合反应:分子量小的化合物分子(单体)互相结合成分子量大的化合物(高分子化合物)
加聚反应:加成聚合反应
四、烯烃
1、烯烃的通式应为CnH2n(n1)
3、化学性质
2、物理性质
教学过程
教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动
[讲]在前面的甲烷和烷烃的性质学习中我们已经知道,在有机化学的学习中,常常是根据某一物质的结构和性质可推导出一类结构相似的物质的性质,只要我们抓住了一类物质的结构特点,那么掌握它们的性质也就比较容易了,正所谓“一叶而知天下秋”。
[引言]目前衡量一个国家的工业化水平的标准有三个方面:(1)钢铁工业(2)汽车工业(3)乙烯的产量。可见乙烯工业生产的重要地位,因为它是许多药品、合成材料等产品的母体,从石油中获得乙烯已成为生产乙烯的重要途径。从石油或煤中还可获得苯等其它有机原料。
[板书]第二节来自石油和煤的两种基本化工原料
---乙烯(ethene)
[讲]我们常说煤是工业的粮食,石油是工业的血液,从煤和石油不仅可以得到多种常用燃料,而且可以从中获取大量的基本化工原料,乙烯就是一种重要的石油化工产品,也是重要的石油化工原料。
[思考与交流]体会它们(乙烯)作为基本化工原料的重要价值。
[板书]一、乙烯
[问]衡量一个国家化工产业发展水平的标志是什么?
[板书]1、乙烯的来源及其在石油化工中的地位
来源——石油及石油产品的分解
乙烯的产量衡量一个国家的石油化工水平
[讲]乙烯是重要的化工原料。中国现有的乙烯生产能力为600.5万吨/年,即便加上目前正进行扩能改造的产能,也不过1112万吨,而有数据显示,目前乙烯年增长率达8.5%,估计在2005年乙烯年需求量将达到1500万吨,国内产能仅能满足市场需求的50%左右。目前还需大量进口。
[科学探究]椐图3-6进行石蜡油分解实验:

实验步骤实验现象
1、将气体通入酸性KMnO4溶液中
2、将气体通入溴的四氯化碳溶液中
3、用排水法收集气体验纯后,点燃溶液褪色
溶液褪色
火焰明亮,伴有黑烟
结论一:石蜡油分解产生了能使酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液褪色的气态产物,由此可知产物中含有与烷烃性质(烷烃不能使酸性KMnO4溶液褪色)不同的烃
结论二:研究表明,石蜡油分解的产物主要是乙烯和烷烃的混合物

[讲]在这里我们要注意的是:石蜡油是碳原子数大于17的烷烃混合物,碎瓷片的作用是催化剂,并且酒精灯加热的位置是碎瓷片。
[问]以上气体是烷烃吗?为什么?
[讲]产物中含有与烷烃性质不同的烃。研究表明,石蜡油分解的产物主要是乙烯与烷烃的混合物。
[板书]2、乙烯的工业制法:石油化工厂所生产的气体中分离出来的。
分子中含有碳碳双键的烃类叫做烯烃(alkene),
乙烯是最简单的烯烃。
不饱和烃:分子里含有c=c或c≡c,碳原子所结合的氢原子少于饱和链烃里的氢原子数的烃叫做不饱和烃。
[展示]乙烯分子的模型,练习写结构简式(参见投影):
[板书]3、乙烯的结构
分子式:

 
结构简式:
[强调]乙烯分子里出现了C=C双键,它所结合的氢原子个数比乙烷少了两个,像这样碳原子所结合的氢原子数少于饱和链烃里的氢原子数的烃,就叫做不饱和烃。乙烯中的C=C可以看成有一个键相当于乙烷中的碳碳键,另一个碳碳键相当于乙烷去氢之后形成的。
[课件演示]乙烯的球棍模型和比例模型
[讲]大家再观察一下乙烯的球棍模型,看看四个氢原子和两个碳原子的位置关系有何特点?
引导学生观察
[讲]乙烯分子中的两个碳原子和四个氢原子处于同一平面,属于平面四边形结构,
[板书]乙烯是平面型结构,键角都是,6个原子共平面。
[问]下面请对比乙烷和乙烯分子中的键参数,能得到什么结论?
[投影]
乙烯与乙烷的对比表
乙烷乙烯
分子式C2H6C2H4
结构式
结构简式CH3—CH3CH2=CH2
键的类别C—CC=C
键长/10-10m1.54615
键能kJ/mol348615
键角109°28120°

[讲]从结构上我们可以判断出,C=C的键能和键长并不是C—C键的二倍,说明C=C双键中有一个键不稳定,容易断裂,有一个键较稳定。
[过]那么乙烯究竟有哪些重要的性质呢,让我们制一些乙烯气探究便会明白。要制乙烯气,我们需先学习乙烯的制法。
[板书]4、乙烯的实验室制法
[讲]实验室用乙醇与浓硫酸(按体积比1:3)的混合液加热反应生成乙烯。
[投影]多媒体展示实验室制法。
实验步骤:在烧瓶中加入酒精与浓硫酸的混合物;加入几片碎瓷片;加热混合液
[板书]实验原理:
[讲]在170℃进,乙醇分子内脱水生成一个不饱和键,制得乙烯。像这种从一个分子中脱去一个小分子而生成不饱和化合物的反应,叫消去反应。
[板书]消去反应:从一个分子中脱去一个小分子而生成不饱和化合物的反应。
[讲]实验时所采用的装置是液+液加热制备气体型。
[讲]加反应物时我们要注意的是:
(1)浓硫酸之所以要过量是为了提高乙醇的利用率,增加了烯产量。混合时加将浓硫酸缓缓注入乙醇中并不断搅拌。在这里浓硫酸所起的作用是催化剂和脱水剂。
(2)对温度的要求:在170℃以下及以上都不能有效脱水,故需要迅速将温度升至170℃并保持恒温。若在170℃以上,则乙醇脱水碳化,生成的碳又被浓硫酸氧化成CO2和SO2。若温度在140℃时,乙醇分子间脱水生成乙醚。
++H2O
分子间脱水属于取代反应的一种
(3)为了防止其剧烈沸腾,可在烧瓶内部加入几滴碎瓷片。
(4)用温度计指示反应温度,并将水银球插到混合物的液面下。
[问]从刚才的实验中,你能总结出乙烯具有的物理性质吗?
[展示样品]让学生观察乙烯的颜色、状态,并嗅气味,小结物理性质。
[板书]二、物理性质:乙烯是无色气体,稍有气味,密度是1.25g/L,比空气略轻(分子量28),难溶于水。
[过]乙烯不同与乙烷的结构决定了乙烯有不同于烷的化学性质,主要发生在那个易断裂的键上。
[板书]三、化学性质
[投影实验]将收集乙烯的导气管换成带玻璃尖嘴的导气管,点燃酒精灯,使反应温度迅速升高170℃,排空气,先收集一部分乙烯于试管中验纯,之后用火柴点燃纯净的乙烯。
[问]乙烯燃烧有什么样的实验现象呢?产物又是什么呢?反应方程式该如何配平?
[板书]1、氧化反应
[注意]有机中所指的氧化反应是得氧失氢的反应,而还原反应是得氢失氧的反应。
[板书](1)燃烧
现象:明亮火焰并伴有黑烟。
方程式:
[问]乙烯燃烧为什么会有黑烟现象呢?
含碳量高,燃烧不充分;火焰明亮是碳微粒受灼热而发光
[投影实验]将乙烯通入到酸性KMnO4溶液中,(溶液酸性是为了增强氧化性)
[板书](2)使酸性KMnO4溶液褪色,可用于鉴别甲烷和乙烯。
[讲]但在这里我们要注意的是,若想除去甲烷中的乙烯却不能这么做,因为乙烯与KMnO4溶液反应后会生成CO2,即除掉了CH4中的乙烯去引入了CO2杂质。那么,要想除去CH4中的乙烯可以怎么办呢?
[知识拓展]乙烯的催化氧化
2CH2=CH2+O22CH3CHO
[过]乙烯使KMnO4溶液褪色是由于发生了氧化还原反应,把乙烯氧化通入溴的四氯化碳溶液,褪色的原因又是什么呢?
[投影实验]
实验实验现象实验结论
通入溴的四氯化碳溶液,再加入酸化的AgNO3溶液。溴的四氯化碳溶液退色;加入酸化的AgNO3溶液,无沉淀生成。乙烯能与溴反应,但产物中没有溴化氢.
[板书]2、加成反应(additionreaction)
与溴水反应方程式:
[问]1,2-二溴乙烷中的C—C键能否再断裂发生加成反应?
不能再加成,说明C=C中只有一个键活泼,易断裂
[讲]该反应的实质是C=C断开一个,2个Br分别直接与2个价键不饱和的C结合,那么乙烯与溴水反应的机理又是什么呢
[投影]多媒体动画:乙烯与溴水反应的机理:动画展示化学键断裂的方式
[讲]由上述反应可知:乙烯分子双键中的一个键易于断裂,两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上,生成二溴乙烷。(此反应也可用于鉴别甲烷和乙烯),像这样的反应叫做加成反应
[板书]有机物分子中的不饱和键(双键或三键)两端的碳原子与其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应叫做加成反应。
[讲]除了溴水之外,还可以与水、氢气、卤化氢、氯气等在一定条件下发生加成反应。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]
与氢气:
与氢化氢:
与水:

与氯气:
[过渡]乙烯和乙烯也能发生加成反应
[课件演示]乙烯的聚合反应
[讲]乙烯的这种加成反应形成了相对分子质量很大的物质,我们把这种相对分子质量很大的物质叫作高分子化合物,而像乙烯这样由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量很大的高分子化合物的反应就叫做聚合反应,乙烯的聚合实质上也是一种加成,因此这种反应也叫做加成聚合反应,简称加聚反应。
[板书]3、加聚反应
聚合反应:分子量小的化合物分子(单体)互相结合成分子量大的化合物(高分子化合物)
加聚反应:加成聚合反应
[讲]加聚反应的实质是不饱和键的断裂和相互加成。不论加成还是聚合,根本原因都是含有不饱和的C=C双键
[讲]生活中用来包装仪器的塑料袋是聚乙烯。如果将乙烯分子中的一个氢原子用氯代替,聚合后成为聚氯,它就不能用来包装食品了,因为有毒。塑料在高温或长期光照情况下,容易老化,变脆。反应如下:
[板书]

n
单体链节聚合度
[过]在烷烃中我们学习了甲烷、乙烷、丙烷等,那么是否也还有甲烯、丙烯、丁烯等物质呢?
[板书]四、烯烃
[讲]我们前面介绍过,含有C=C的叫烯烃,含有一个C=C的叫单烯烃。那么烯烃是不是也像饱和烷烃一样有一个组成的通式呢?其组成通式是什么呢
[讲]在烃分子中,当原子数一定时,每增加一个碳碳键必减少两个氢原子,将烷烃与烯烃的分子组成比较可得,烯烃的通式应为CnH2n(n1)
[板书]1、烯烃的通式应为CnH2n(n1)
[讲]在这里我们要注意的是,通式为CnH2n的烃不一定是烯烃,如环丁烷其分子式符合该通式,但不是烯烃。我们要明确,烯烃与环烷烃互为同分异构体,而且烯烃的最简式都相同。另外,烯烃的一个特殊之处是,随着碳原子数的增加,含碳量不变,都为85.7%。
[随堂练习]写出C4H8的同分异构体

[过]对于种类繁多的单烯烃,我们又是如何命名呢?
[讲]首先,我们要选取含双键的最长碳链为主链,并从离双键近的一端编号,然后标名取代基,双键位置,编号取小的原则进行命名。
[问]烯烃在物理性质上有何变化规律?
[投影展示]
常见烯烃的物理性质表
名称结构简式常温时状态熔点/℃沸点/℃相对密度
乙烯CH2=CH2气-169-103.70.566
丙烯CH3CH=CH2气-185.2-47.40.5193
1-丁烯CH3CH2CH=CH2气-185.3-6.30.5951
1-戊烯CH3(CH2)2CH=CH2液-138300.6405
1-已烯CH3(CH2)3CH=CH2液-139.863.30.6731
1-庚烯CH3(CH2)4CH=CH2液-11993.60.6979

[板书]2、物理性质
[讲]对于一系列无支链且双键位于第一个碳原子和第二个碳原子之间的烯烃,随着分子里碳原子数的增加,熔沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大;n≤4的烯烃常温下都是气态,其他烯烃在常温常压下为液态或固态,烯烃相对密度都小于水的密度,不溶于水等。
[讲]由于烯烃分子结构相似---分子里有一碳碳双键,所以它们的化学性质与乙烯相似,如能发生加成反应、加聚反应、氧化反应等,可使溴的四氯化碳溶液及KMnO4酸性溶液褪色等。
[板书]3、化学性质
[投影小结]以丙烯为例
(1)氧化反应
○1燃烧通式:CnH2n+1.5nO2nCO2+nH2O
○2使酸性KMnO4溶液褪色,
(2)加成反应
(3)加聚反应
[讲]当发生加成反应时,取代基加成到含H少的碳上,被称为马氏规则。
[投影小结]
[自我评价]
1.可以用来鉴别甲烷和乙烯,还可以用来除去甲烷中乙烯的操作方法是()
A.将混合气体通过盛有硫酸的洗气瓶
B.将混合气体通过盛有足量溴水的洗气瓶
C.将混合气体通过盛有水的洗气瓶
D.将混合气体通过盛有澄清石灰水的洗气瓶
2、能用于鉴别甲烷和乙烯的试剂是(AB)
A.溴水B.酸性高锰酸钾溶液
C.苛性钠溶液D.四氯化碳溶液
3、制取一氯乙烷最好采用的方法是()
A.乙烷和氯气反应B.乙烯和氯气反应
C.乙烯和氯化氢反应D.乙烷和氯化氢反应
5.乙烯发生的下列反应中,不属于加成反应的是()
A.与氢气反应生成乙烷B.与水反应生成乙醇
C.与溴水反应使之退色D.与氧气反应生成二氧化碳和水
6.下列关于乙烯和乙烷相比较的各说法中,不正确的是()
A.乙烯是不饱和烃,乙烷是饱和烃
B.乙烯能使高锰酸钾酸性溶液和溴水褪色,乙烷则不能
C.乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键的键能的两倍,因此乙烯比乙烷稳定
D.乙烯分子为“平面形”结构,乙烷分子为立体结构
7.既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的乙烯,得到纯净乙烷的方法是
A.与足量溴反应B.通入足量溴水中
C.在一定条件下通入氢气 D.分别进行燃烧

也可用引入方式:
[投影展示]水果图片
[问]我们在买香蕉的时候是愿意买青香蕉还是黄的?为什么?

教学回顾:
教案
课题:第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料(2)------苯与芳香烃授课班级
课时1.5
教学目的
知识与技能1、了解苯的物理性质和分子组成以及芳香烃的概念
2、掌握苯的结构式并认识苯的结构特点
3、理解共价单键的可旋转性
4、掌握苯的卤代反应、硝化反应等性质
过程

方法1、通过苯的实验探究设计,提高设计实验的能力
2、通过学习,增加小组合作、交流表达及科学探究的能力
3、通过本的主要化学性质的学习,掌握研究苯环性质的方法
情感
态度
价值观培养重视实验的科学态度和对科学实验的兴趣,学习科学家的优秀品质

重点苯的主要化学性质与结构的关系
难点苯的结构推导
知识结构与板书设计第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料(2)------苯与芳香烃
一、苯的物理性质
1、无色、有特殊气味的液体
2、密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂
3、熔沸点低,易挥发,用冷水冷却,苯凝结成无晶体
4、苯有毒
二、苯的分子结构
1、分子式:C6H6
2、最简式(实验式):CH
3、结构特点:
○1正六边形的平面结构(12个原子共面)
○2键角是120°,六个碳碳键的键长、键能均相等
○3键长C-CC=C
○4苯分子中无一般单、双键是一种介于单键和双键之间的独特的键
4、结构式
5、结构简式(凯库勒式)
三、苯的化学性质
1、氧化反应:不能使酸性KMnO4溶液褪色
2、取代反应
(1)卤代:
(2)硝化:
(3)磺化
3、加成反应
易取代、难加成、难氧化
第二课时(拓展)
四、苯的同系物
1、芳香烃:分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物
2、苯的同系物:具有苯环(1个)结构,且在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物。
3、通式:CnH2n-6(n≥6)
4、同分异构体及命名
5、化学性质
(1)氧化反应:
○1 可燃性:CnH2n-6+O2nCO2+(n-3)H2O
○2苯环对侧链的影响――使酸性KMnO4溶液褪色
(2)取代反应――侧链对苯环的影响

教学过程
教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动
[引言]前面我们学习了来自石油的重要化工材料---乙烯,今天我们来学习另一类来自煤的重要化工原料---苯,这节课我们沿着科学家的足迹去探索苯的奥秘吧。
[板书]第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料(2)------苯与芳香烃
[讲]19世纪初期,欧洲等许多国家都已普遍使用了煤气照明,它带动了煤炭工业的迅速发展。而从生产煤气的原料中制备出煤气之后,剩下一种油状液体却长期无人问津。油状物的大量废弃,造成了严重的环境污染。英国科学家法拉第是第一位对这种油状液体感兴趣的科学家,他想,要将它们变废为宝,就必须对油状物进行分离提纯。煤焦油焦臭黑粘,化学家忍受着烧烤熏蒸,在炉前塔旁辛勤工作。法拉第花了整整五年的时间,终于利用蒸馏的方法将油状液体成功分离,于1825年6月16日,向伦敦皇家学会报告,发现一种新的碳氢化合物,当时,法拉第将这种无色的液体称之为“氢的重碳化合物”。1834年,德国化学家米希尔里希通过蒸馏苯甲酸和碱石灰的混合物,得到了与法拉第所制液体相同的一种液体,并命名为苯。让我们先来研究一下苯的物理性质。
[视频]苯的熔沸点的比较
[板书]一、苯的物理性质
1、无色、有特殊气味的液体
2、密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂
3、熔沸点低,易挥发,用冷水冷却,苯凝结成无晶体
4、苯有毒
[小结]研究物质物理性质的一般程序:看---颜色、状态;闻---气味(苯有毒、不要求学生闻味);验---溶;查(资料)---密度、熔点、沸点、毒性;
[过]法拉第发现苯以后,许多科学家立即对苯的组成进行测定
[讲]法国化学家日拉尔立即对苯的组成进行测定,他发现苯仅有碳、氢两种元素组成,其中碳元素的质量分数为92.3%,苯蒸气的密度为同温同压下乙炔的3倍,你能确定苯的分子式吗?
[投影]
[板书]二、苯的分子结构
1、分子式:C6H6
2、最简式(实验式):CH
[问]根据苯的分子式,你能写出其结构式吗?
[讲]19世纪的科学家进行了研究,当时的有机化学刚发展起来,比较成熟的理论只有“碳四价学说”和“碳链学说”。按照我们学的烷烃、烯烃等不饱和烃的经验,C6H6比饱和的烷烃少了8个H原子,分子中可能有四个双键。或两个双键,一个叁键,或两个叁键等。请根据这两种学说写出C6H6可能的链状结构简式
[投影]学生练习中可能出现的情况
(1)CH C—CH2—CH2—CCH
(2)CH3—CC—CC—CH3
(3)CH2CH—CH2—CH2—CCH2
(4)CH2 C CH—CH C CH2
(5)CHC—CH2—CCH
[问]我们知道,物质的结构决定性质,性质又反映结构。若苯分子为上述结构之一,则其应该具有什么重要化学性质?可设计怎样的实验来证明?
[投影实验]1.能否使溴水褪色(发生加成反应)?
2.能否使高锰酸钾酸性溶液褪色(发生氧化反应)?

[讲]苯不能使酸性的KMnO4溶液褪色,说明苯分子中不含C==C等不饱和键,因此上述结构不合理。
[讲]通过上面实验我们否定了苯的链状结构。苯分子的结构究竟如何,这在十九世纪是个很大的化学之谜,试画出可能的结构。
[投影]
[讲]但实验证明,苯能与氢气发生加成反应,三棱柱烷又一次被推翻。
[讲]苯分子到底是什么样的结构呢?这在十九世纪是一个很大的化学之谜。19世纪的许多科学家做了许多关于苯的性质实验,力图从性质出发推导出苯的结构,其中有这样两个实验引起了科学的注意:一是苯与液溴在铁粉做催化剂的条件下发生了取代反应,这说明苯能发生取代反应,且它的一溴代物只有一种;二是苯在特殊条件下可与氢气发生加成反应
[过]苯不能使酸性KMnO4溶液氧化,一般情况下也不能与溴发生加成反应,而是发生取代反应,说明苯具有饱和烃的性质,不含有C==C;而能与氢气加成说明苯具有不饱和烃的性质,应含有C==C,这种相互矛盾的结论使19世纪的科学衫陷入了困境。
[讲]由苯的一溴代物只有一种,说明苯分子的六个氢原子应该是等效的,想到苯可能是一种环状结构是不难的,而且由苯与氢气的加成产物C6H12,想到苯分子中只能有一个碳环。但当时要超越碳链学说而想到环状结构却是非常不容易的。
[视频]苯的结构背景:苯分子结构的确定曾经是困扰19世纪化学家的一大难题......
1825年,英国科学家法拉第首先发现了苯。1834年,德国科学家米希尔里希为苯进行了命名。其后,法国化学家日拉尔等人确定苯的相对分子质量和分子式。
苯分子中碳含量之高,令科学家们为之惊讶,从此他们踏上了探究苯结构的漫漫征途。
斗转星移,整整近四十个春秋,让我们豁然开朗,为之振奋的时刻出现了。他就是极富想象力的德国化学家凯库勒,曾提出了碳四价学说和碳原子间可以连接成链这一重要学说。但就是这样一位想象力丰富的学者也被曾经定势思维所束缚,曾长期认为苯分子结构是链状,因而苦思冥想,不得其解。
1864年冬天,凯库勒为探索苯分子的结构殚精竭虑,日则忘食。一夜于梦中,突见一蛇,盘盘焉自食其尾。凯氏于梦中突获灵感,跃身而起,将梦魂中蛇自咬尾巴形象画出。其时,凯氏脑海轰然,陀然作声。六碳原子首尾相连之形得以,然后凯氏再予每个碳原子连接一个氢原子,于是,苯环结构豁然而成焉。
[讲]德国化学家凯库勒由于揭开这个谜而名垂青史。凯库勒早年曾是建筑系的学生,有着丰富的想象力。一个个碳原子、氢原子如同建筑中的砖头,在他的头脑中构筑成了一个一个奇妙的分子结构图景。然而,苯的6个碳和6个氢和它独特的性质,却使他彻夜难眠,难道自己的想象力枯竭了吗?虽然他已在草纸上写下了几十个苯的结构,但没有一个令人满意,它将所有的稿纸扔进了壁炉,然后就在温暖的壁炉前睡着了。
然而,苯的6个碳原子国家矿产储量管理局的链象蛇一样盘绕卷曲,侵袭着他的梦。忽见一条蛇咬住了自己的尾巴,并旋转不停。他象触电般的猛醒起来,意识到这就是苯的结构,于是,他在1866年提出了两个假设。
[投影]凯库勒假说
1、苯的六个碳原子形成环状闭合的平面正六边形
2、每个碳原子均连接一个氢原子。
3、环内碳碳单双键交替。
[投影]凯库勒式
[问]这一结构式符合“碳四价”学说,较好的解释了苯分子的一溴代物只有一种,且能与氢气加成等等化学性质,但根据这一结构,我们应该推测出苯的应该不同和含有不饱和键,能使溴水褪色的性质,这与实验事实相矛盾。为了解释这一结构与实验事实的矛盾,凯库勒又提出了补充假说:苯分子中碳碳双键与碳碳单键不是固定的,而是以一定的频率快速交替出现的。
[讲]现代科学对苯分子的结构进行了精准的研究,提出了苯的结构特点
[板书]3、结构特点:
○1正六边形的平面结构(12个原子共面)
○2键角是120°,六个碳碳键的键长、键能均相等
○3键长C-CC=C
○4苯分子中无一般单、双键是一种介于单键和双键之间的独特的键
[小结]苯环上不是由碳碳单键和碳碳双键交替的,凯库勒的猜想具有一定的局限性。事实上苯环上的碳碳键是介于单键和双键之间的一种特殊的化学键,为了表示苯分子这一结构特点,我们可以用如下表示:
[板书]4、结构式
5、结构简式(凯库勒式)
[讲]凯库勒发现苯分子是环状结构的过程,富有传奇色彩。凯库勒能够从梦中得到启发,成功地提出结构学说,并不是偶然的,这与他本人具有广博而精深的化学知识、勤奋钻研的品质和执着追求的科学态度是分不开的。
正如他说的:“到达知识高峰的人,往往是以渴求知识为动力,用毕生精力进行探索的人,而不是那些以谋取私利为目的的人。”
为了纪念凯库勒对苯分子结构的巨大贡献,现在仍沿用凯库勒结构式表示.
[过]我们现在知道了苯的结构,这种特定的结构决定了苯具有独特的性质,从前面所学的知识中我们可以得到苯有哪些化学性质呢?
[板书]三、苯的化学性质
[讲]苯较稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色,能燃烧,但由于其含碳量过高,而出现明显的黑烟。
[板书]1、氧化反应:不能使酸性KMnO4溶液褪色
[讲]以前学习的饱和烷烃可以发生取代反应,苯分子的环状结构使得苯环上的氢原子会不会具有和烷烃类似的性质?若能取代,条件又是怎样呢?
[实验视频]苯的溴代
[板书]2、取代反应
(1)卤代:
[投影小结]溴代反应注意事项:
1、实验现象:烧瓶内:液体微沸,烧瓶内充满有大量红棕色气体。
锥形瓶内:管口有白雾出现,溶液中出现淡黄色沉淀。
2、加入Fe粉是催化剂,但实质起作用的是FeBr3 
3、加入的必须是液溴,不能用溴水,苯不与溴水发生化学反应,只能是萃取作用。
4、长直导管的作用是:导出HBr气体和冷凝回流
5、纯净的溴苯为无色油状液体,不溶于水,密度比水大。新制得的粗溴苯往往为褐色,是因为溶解了未反应的溴。欲除去杂质,应用NaOH溶液洗液后再分液。
方程式:Br2+2NaOH==NaBr+NaBrO+H2O 
[思考与交流]1、锥形瓶中导管末端为什么不插入液面以下?
锥形瓶中导管末端不插入液面以下,防止倒吸(HBr极易溶于水)
2、如何证明反应是取代反应,而不是加成反应?
证明是取代反应,只要证明有HBr生成。
3、HBr可以用什么来检验?
HBr用AgNO3溶液检验或紫色石蕊试液
[视频实验]苯的硝化
[板书](2)硝化:
[讲]苯分子中的氢原子被硝基取代,所以称为硝化反应
[讲]硝基苯,无色,油状液体,苦杏仁味,有毒,密度水,难溶于水,易溶于有机溶剂
[思考与交流]1、药品添加顺序?
先浓硝酸,再浓硫酸冷却到50℃以下,加苯
2、怎样控制反应温度在60℃左右?
用水浴加热,水中插温度计
3、试管上方长导管的作用?
冷凝回流
4、浓硫酸的作用?
催化剂
5、硝基苯不纯显黄色(溶有NO2)如何除杂?
硝基苯不纯显黄色(溶有NO2)用NaOH溶液洗,分液
[板书](3)磺化
[讲]-SO3H叫磺酸基,苯分子里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基所取代的反应叫磺化反应。
[过]我们从苯分子的结构可以知道苯环上的碳原子之间的化学键是一种介于C-C单键和C=C双键之间的特殊的键。既然它能像烷烃那样发生取代反应,那么它也应该能像烯烃那样发生加成反应。前边已经证实其不能使溴水褪色,即一般不易加成,但在特殊的条件下,苯仍能发生加成反应。
[板书]3、加成反应
[讲]苯跟氢气在镍存在的条件下加热可生成环已烷,像烷烃一样饱和,故其化学性质与烷烃相似
[知识拓展]苯与氯气发生加成制得农药六六六
[小结]总之,苯既具有饱和烃的性质,又具有不饱和烃的性质,而且它进行取代反应比饱和烃要容易,进行加成反应比不饱和烃要困难,苯的这种特殊性质常称为苯的芳香性。
[板书]易取代、难加成、难氧化
第二课时(拓展)
[过]上节课我们学习和讨论了苯的物理性质及重要用途,苯分子的结构特点和主要的化学性质,本节课我们来学习苯的同系物的相关知识。
[板书]四、苯的同系物
[问]什么叫芳香烃?芳香烃一定具有芳香性吗?
[板书]1、芳香烃:分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物
[讲]芳香烃只是沿用名而已,因大多数芳香类的化合物并没有芳香性,因此该名称没有实际意义。
[讲]苯是最简单的最基本的芳香烃,按照同系物的定义,若在苯分子中增加一个或两个CH2原子团,其分子式将会变成什么?
运用数学思想,将分子式中碳原子数设为n,观察、分析、讨论苯、甲苯、二甲苯中氢原子数与对应碳原子数n的关系,并得出氢原子数为2n-6。因此,苯及其同系物的通式为CnH2n-6
[板书]2、苯的同系物:具有苯环(1个)结构,且在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物。
3、通式:CnH2n-6(n≥6)
[注意]苯环上连结的必须是烷烃基。
[板书]4、同分异构体及命名
[副板书边讲边练]
甲苯(C7H8)
C8H10:乙苯邻二甲苯 
间二甲苯 对二甲苯
[注意]邻、间、对的沸点是逐渐降低
[随堂练习]请写出C8H10的一氯代物的同分民构体

[讲]苯环和侧链的相互影响使苯的同系物的性质发生明显变化,应该注意的是,甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,是苯环上的烷烃基被氧化,是苯环上对烷基即侧链影响的结果。
[板书]5、化学性质
(1)氧化反应:
○1 可燃性:CnH2n-6+O2nCO2+(n-3)H2O
○2苯环对侧链的影响――使酸性KMnO4溶液褪色
[讲]都是直接连接在苯环上的碳原子(结合了氢原子)直接被酸性KMnO4溶液氧化成苯甲酸,若直接结合在苯环上的碳原子上没有结合的氢原子,这样的苯的同系物不能使酸性KMnO4溶液褪色
[思考与交流]如何区分甲苯与苯?
看是否能使酸性KMnO4溶液褪色
[讲]氧化反应说明了苯环对侧链上的烃基产生了明显的影响,使其被氧化,而我们知道作用是相互的,反过来侧链上的烃基对苯环会不会有什么影响呢?答案是肯定的,由于侧链对烃基的影响,使得苯环上的氢更容易被取代了,如甲苯发生硝化反应
[板书](2)取代反应――侧链对苯环的影响
[讲]三硝基甲苯,俗称TNT,淡黄色针状晶体,不溶于水,在雷汞引爆下爆炸,是安全炸药
[投影小结]
苯环上的氢被取代
甲基上的氢被取代
[自我评价]
1、下列哪些不能说明苯环不是单、双键交替的结构( )
A.苯的一溴代物无同分异构体。
B.苯的邻二溴代物无同分异构体。
C.苯不能使Br2水或KMnO4褪色。
D.苯环上的碳碳键均相等
2、下列关于苯的性质的叙述中,不正确的是()
A、苯是无色带有特殊气味的液体
B、常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体
C、苯在一定条件下能与溴发生取代反应
D、苯不具有典型的双键所应具有的加成反应,故不可能发生加成反应
3、下列关于苯分子结构的说法中,错误的是()
 A、各原子均位于同一平面上,6个碳原子彼此连接成为一个平面正六边形的结构。
 B、苯环中含有3个C-C单键,3个C=C双键
 C、苯环中碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键。
D、苯分子中各个键角都为120o

以史为鉴,渗透化学史教育又引发学生对新知识的探求精神

启发学生认识物理性质的一般过程

检查学生对有机物组成的基本计算方法掌握的情况

引导学生根据已有的知识用假说的方法研究苯的结构

指导学生以事实为依据验证假说,培养学生的实验能力和实事求是的科学态度。

引导学生体会物质的结构决定性质,性质又反映结构的辩证关系。
教学回顾: