山东省滕州市高中化学 第三章 第2节 石油和煤、重要的烃 第1课时 石油的炼制教案 鲁科版必修2.doc

石油的炼制一、 教材分析：在日常生活中同学们已经对石油和煤炭的用途以及它们在国民经济发展中的重要地位有了一些认识；本节进一步从化学元素组成、化学反应原理的角度介绍石油和煤炭的加工过程、主要产品及其用途。重点学习石油化工的基础原料乙烯、苯的性质，了解不饱和烃、芳香烃的结构特点与化学性质的相关性，同时认识有机化学反应加成反应、氧化反应；深化结构决定性质的观点。帮助学生认识自然资源的合理开发、综合利用重要性，初步确立可持续发展的观念。二、 教学目标知识与技能：1.了解石油的分馏及其产品和用途;2.了解石油的裂化和裂解;过程与方法：通过分馏实验操作，培养学生的规范的实验操作意识和良好的实验操作习惯情感态度与价值观：了解我国石油化工发展的概况和在国民经济中的重要地位,以及节约能源和防止污染环境的重要性。三、 教学重难点：石油的分馏、裂化、裂解的基本原理。四、 教学过程时间教师活动学生活动设计意图5分钟【多媒体展示】中国东海的地图【提问】请一位同学找一下钓鱼岛在哪里？【讲解】钓鱼岛本来对我们来说是一个默默无闻的小岛，自从日本巡逻船冲撞我国渔船事件，使他一举成名，之后的中日关于钓鱼岛之争的问题一直成为社会讨论的热点。最近，日本宣扬说要买钓鱼岛，又是它处于风口浪尖上。但钓鱼岛自古以来就是我们领土的一部分，它并不适合人类居住，那么为什么日本人会如此的想占为己有呢？【导入】是的，钓鱼岛周围蕴藏着丰富的海洋资源，尤其是石油，这是才日本人的狼子野心呀。那么石油到底是何方神圣呢？今天我们又来好好的认识它。刚开采出来的原油，直接使用价值不大，因此要进行炼制【板书】3.2.1石油的炼制【回答】在台湾的东偏北方向。【认真思考并回答】能源通过钓鱼岛自然引入新课，同时引发学生的爱国情怀10分钟【展示】原油样品【提问】石油是怎样形成的?它的主要成分是什么呢?【板书】一、石油1.形成:古代动植物遗体经过非常复杂的变化而形成的。2.组成(1)组成元素:主要为碳和氢(质量分数为97%98%)。(2)组成物质:各种烷烃、环烷烃和芳香烃。【讲述】从所含成分的状态看,大部分是液态烃。在液态烃中溶有气态烃和固态烃。【设疑】石油是混合物还是纯净物?有无固定的溶沸点?【板书】3.物理性质:黑色或深棕色黏稠液体,有特殊气味,比水轻,不溶于水。【讲述】石油中各种烃的性质的差异较大,只有经过分离才有利用价值。【设疑】怎样对石油中的各种成分进行分离?【复习】随着烃分子里碳原子数的增加,烃的沸点如何变化?(升高)烃的状态规律(通常状况下)碳原子数1451616烃的状态气态液态固态【总结】组成石油的各种烃沸点不同,可利用蒸馏的方法分离。【观察】原油的的颜色状态棕黑色粘稠液体根据自己的知识经验思考回答古代动植物遗体形成的【自学】课本p66-p67归纳总结石油的组成以及物理性质【各抒己见】大胆猜测：混合物，无固定沸点复习上节内容，巩固知识引导学生用观察法得出石油的物理性质培养学生的自学能力、归纳总结能力通过复习巩固，为学习石油的炼制做铺垫，5分钟【多媒体演示】蒸馏实验【交流讨论】用多媒体投影幻灯片26讨论下列的问题：（1）温度计的水银球插在什么位置?(2)蒸馏烧瓶中为什么要加碎瓷片?(3)冷凝水为什么从下口进,上口出?(4)得到的汽油、煤油是纯净物吗?【讲述】通过实验可知,给石油加热时,低沸点的烃先气化,经冷凝先分离出来,然后,随温度升高,沸点较高的烃依次被分离出来,这种方法叫石油的分馏。经分馏得到的每一种馏分仍然是混合物。【观察.思考】学生边观察边思考，并记录观察到的现象。通过观察实验现象，结合提出问题，进行思考，展开讨论，并回答（1）温度计水银球的下端与烧瓶支管口下端相平（2）防止液体暴沸（3）这是利用了逆流热交换原理,从而使馏分充分得到冷却（4）不是的，纯净物应该有固定的沸点,而实验中所得馏分的沸点是在60150和150300的范围内的,故应该是混合物)通过实验探究，培养学生的自主学习意识、探究意识。10分钟【板书】二、石油的分馏1.石油的分馏(1)分馏:通过不断的加热和不断的冷凝,将石油分离成不同沸点的蒸馏产物的过程,叫石油的分馏。(2)馏分:石油气（c1c4烷烃） 汽油（c5c11烷烃） 煤油（c11c16烷烃） 柴油（c15c18烷烃） 蜡油、润滑油 重油（沥青等）(3)分馏装置实验装置: （如上图）工业装置：分馏塔产品:60150时的馏分为汽油(c5c11的烃);150300时的馏分为煤油(c11c16的烃)【强调】汽油、煤油也是沸点不同的烃组成的混合物。聆听，思考，领会各馏分的主要成分熟悉蒸馏装置各部分的名称、作用、实验注意事项，规范实验操作步骤系统讲授，便于学生系统掌握。10分钟5分钟【过渡】从石油分馏获得的轻质液体燃料产量不高。为了提高从石油得到的汽油等轻质油的产量和质量，可以将石油分馏所得产品进行裂化和裂解。【板书】2.石油的裂化和裂解【讲解】（1）石油的催化裂化：目的：提高汽油的产量和质量；原理：在一定条件下将相对分子质量较大的烃断裂为相对分子质量较小的烃的过程；原料：重油或石蜡；类型：热裂化（500）和催化裂化；【板书】:c16h34 c8h18 + c8h16 【设疑】与裂化相似的另一种炼制石油的方法叫裂解,二者有什么联系和区别呢?【阅读】课本p67【板书】(2)裂解:高温下,使石油分馏产物中的长链断裂成乙烯、丙烯等短链烃的过程(深度裂化)。目的：为了获得更多的短链的不饱和气态烃(主要是乙烯)；原理：采用比裂化更高的温度(700-1000)，裂解气的成分：主要是乙烯。还含有丙烯、异丁烯、甲烷、乙烷、异丁烷、硫化氢和碳的氧化物等【多媒体】石油炼制方法比较（小结）石油炼制的方法分馏裂化裂解原理用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃在高温下，把石油产品中具有长链分子的烃断裂为乙烯、丙烯等小分子的烃主要原料原油重油、石蜡石油分馏产品（包括石油气）主要产品石油气、汽油、煤油、柴油、重油、沥青等优质汽油乙烯、丙烯等主要变化类型物理变化化学变化化学变化【例题1】分馏汽油不能使kmno4酸性溶液和溴水褪色,而裂化汽油则能使kmno4酸性溶液和溴水褪色,这是什么原因?(分馏汽油的成分是饱和烃,而裂化汽油中含不饱和烃。)动手书写石油裂解方程式（以辛烷为例）c8h18 c4h10 + c4h8c4h10 c2h6+ c2h4c4h10 ch4 + c3h6【例题2】下列物质中不能用于萃取溴水中的溴的是()a.直馏汽油b裂化汽油c.酒精d.己烷【例题3】c8h18受热完全分解成ch4、c2h4、c2h6、c3h6、c4h10,且生成的c2h4与c3h6物质的量之比为1:1,反应后混合气体的平均分子量是()a.38b.76c.114d.无法确定与石油分馏做对比，比较其异同，使学生理解更为深刻以石油裂化的方程式为规范，类比写出石油裂解的方程式，培养学生演绎推理能力培养学生归纳总结能力，并将知识形成系统。【板书设计】一、石油1.形成:古代动植物遗体经过非常复杂的变化而形成的。2.组成(1)组成元素:主要为碳和氢(质量分数为97%98%)。(2)组成物质:各种烷烃、环烷烃和芳香烃。3.物理性质:黑色或深棕色黏稠液体,有特殊气味,比水轻,不溶于水。二、石油的炼制1.石油的分馏(1)分馏:通过不断的加热和不断的冷凝,将石油分离成不同沸点的蒸馏产物的过程,叫石油的分馏。(2)馏分:石油气（c1c4烷烃） 汽油（c5c11烷烃） 煤油（c11c16烷烃） 柴油（c15c18烷烃） 蜡油、润滑油 重油（沥青等）2.石油的裂化和裂解（1）石油的催化裂化：目的：提高汽油的产量和质量；原理：在一定条件下将相对分子质量较大的烃断裂为相对分子质量较小的烃的过程；原料：重油或石蜡；类型：热裂化（500）和催化裂化；(2)裂解:高温下,使石油分馏产物中的长链断裂成乙烯、丙烯等短链烃的过程(深度裂化)。目的：为了获得更多的短链的不饱和气态烃(主要是乙烯)；原理：采用比裂化更高的温度(700-1000)，裂解气的成分：主要是乙烯。还含有丙烯、异丁烯、甲烷、乙烷、异丁烷、硫化氢和碳的氧化物等当堂检测1.下列物质中,有固定熔、沸点的是()a.石油b.汽油c.聚乙烯d.甲苯2.下列属于化学变化的是()a.常压分馏b.减压分馏c.催化裂化d.裂解3.石油催化裂化的目的是()a.把相对分子质量大、沸点高的烃断裂成相对分子质量小沸点低的烃b.使直链烃转化为芳香烃c.除去石油中的硫和其它杂质d.