石油炼制课程

石油炼制课程
一、教学内容分析
本节课选自苏教版化学必修2专题3第一单元《化石燃料与有机化合物》中“石油炼制乙烯”的第一课时。

脂肪烃与现代人类生活的关系非常密切，石油是人们获取脂肪烃的重要来源之一，通过对石油炼制过程的学习，有助于学生掌握石油加工的相关知识，了解石油产品在国民经济中的重要地位以及在社会各个领域的应用。

二、学生学习情况分析
在初中的学习中，学生已经对天然气、石油、煤这三类化石燃料有所了解，再经过化学必修1的学习，对蒸馏的原理和装置也有一定的认识。

本节课在此基础上对工业上炼制石油获得乙烯、汽油等碳氢化合物的原理——分馏、裂化和裂解进行更深入的探究。

由于本节课的学习内容较为枯燥，因此，课前可布置学生查阅相关资料，一是培养学生的自学能力和查阅资料的能力，二是学生查阅资料后往往会带着产生的疑问进入课堂，因而对新授知识充满兴趣。

为了上好蒸馏装置的使用这一教学难点，教师进行演示实验前先提出九个小问题，让学生带着问题观察现象，避免学生观察现象时漫无目的、看热闹的情况，提高学生的观察能力，了解分馏装置的结构特点。

三、教学设计思想
展示生活中常见的石油产品，让学生感觉课本知识很贴近自己的生活，并不枯燥无味，从而产生学习的热情。

通过交流讨论让学生了解石油是由多种含碳量不同的碳氢化合物组成的复杂的混合物，直接使用的价值不大，进而引出石油的炼制问题。

进行石油蒸馏的实验时，引导学生观察实验中温度计和冷凝管的使用方法，分析分馏的原理，并结合课本中图3－4“石油分馏产品示意图”和自己所查找的资料，讨论所得到的各馏分的主要成分、性质及用途。

提出“轻质液态燃料油利用率高但产量（只占总质量的25％）不高”这一问题，激发学生解决实际问题的兴趣，让学生带着兴趣继续对石油裂化和裂解的原理的学习，提高学生对知识的掌握水平。

四、教学目标
知识与技能：
（1）了解石油产品在生产生活中的应用。

（2）了解工业上炼制石油获得乙烯、汽油等碳氢化合物的原理——分馏、裂化和裂解。

过程与方法：
以交流讨论为主，结合媒体展示、实验探究和教师讲述等教学方式，引导学生在观察、讨论、思考中主动获取知识。

情感、态度与价值观
（1）认识石油的综合利用对于合理利用自然资源、防止污染、保障国民经济可持续发展的意义。

（2）引导学生关注人类面临的与化学相关的社会问题，培养学生节约资源、保护环境的意识。

五、教学重点和难点
重点：石油的炼制
难点：蒸馏的原理和蒸馏装置的使用
六、教学过程设计
[学习情景创设]
投影或PPT:汽油、蜡烛(石蜡)、柏油公路(沥青)等图片。

[设问] 这些都是我们日常生活中的常见物质，根据预习的知识指出它们有什么共同点？石油产品有那些用途？石油对国民经济、社会生活有何影响？
[交流、讨论] 利用初中所学知识并结合自己的生活经验（如汽车没有汽油无法使用等），进行交流讨论。

[投影] 短片:科威特油田冲天燃烧
[设疑]原油可以燃烧,为什么不能像天然气一样,直接作为燃料使用呢?(课前布置学生查阅相关资料)
[交流、讨论]学生通过上网或查阅书籍资料获取石油开发和利用的相关资料，进行课堂展示和讨论。

[归纳、小结] 原油是几百种碳氢化合物所组成的混合物。

未经加工处理的石油，
直接使用的价值不大。

人们常将原油加工制成性质和用途不同的汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青等产品。

[小组讨论]回顾：学过的有关混合物分离的方法，哪种方法可用于原油的加工？[归纳、小结]利用原油里不同成分沸点不同，用分馏的方法进行分离。

[板书] 石油炼制
1.石油的分馏
[讲述] 工业上，石油的分馏是在分馏塔里进行的，我们在实验室可以简单模拟这一过程。

[演示实验] 在250mL蒸馏烧瓶中加入100mL石油和一些沸石或碎瓷片，按课本图3－3所示装置进行实验，收集60～150℃、150～300℃时的馏分。

[投影] 边观察边思考下列问题：
1．实验中为什么要使用温度计？温度计的水银球放在什么位置？原因是什么？
2．冷凝管的作用是什么？观察实验中冷凝管内冷凝水的流向，你认为这样做有什么好处？
3．观察收集到的60～150℃、150～300℃馏分的颜色和状态。

各馏分的主要成分可能是什么？它们各有什么用途？
[交流、讨论] 学生通过观察、思考、交流后回答问题，教师注意帮助学生理解和表述。

[过渡]根据你的生活经验，你认为石油分馏产物里哪一馏分使用最频繁，范围最广？
[交流、讨论] 学生各抒己见，相互补充，逐步形成较统一的观点——汽油等轻质液体燃料。

[板书] 2.石油的裂化
[讲述]但是，石油分馏获得轻质液体燃料的产量不够高（仅占石油总质量的25％左右）。

为了提高轻质液体燃料的产量，特别是提高汽油的质量，工业上在一定条件下（加热或使用催化剂并加热），把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃，这种方法称为石油的裂化。

例如，十六烷的裂化：
[板书] C16H34C8H18 + C8H16
十六烷辛烷辛烯
[讲解]不使用催化剂的裂化，叫做热裂化；在催化作用下进行的裂化，叫做催化裂化。

[板书] 3.石油的裂解
[讲述]石油化工生产中，常用石油分馏产品（包括石油气）做原料，采用更高的温度（700℃～1000℃以上）使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃，作为有机化工的原料。

这种加工方法称为石油的裂解。

[练习]指导学生书写辛烷裂解的化学方程式。

[讲解] 石油裂解的裂解气是成分复杂的混合气体，经净化和分离，就可以得到所需纯度的乙烯，乙烯是衡量一个国家石油化工发展水平的重要指标，以乙烯为原料合成的产品越来越多，下一节我们将学习乙烯的性质。

[本节小结]这一节有关石油炼制的主要内容为：
1. 了解工业上炼制石油获得乙烯、汽油等碳氢化合物的原理——分馏、裂化和裂解。

了解石油产品在生产生活中的应用。

2.蒸馏的原理在物质分离方面的应用和蒸馏的装置的使用。

当然，在大力发展石油工业的过程中，一方面应该考虑到石油是不可再生能源，另一方面应该注意石油化工产生的“三废”以及石油开采过程中可能造成的环境污染，努力做到合理利用自然资源、防止污染、保障国民经济可持续发展。

[课外作业]（建议补充使用以下部分习题）：
1．下列变化中，属于化学变化的是（）。

A.石油的分馏
B.石油的裂解
C.汽油的挥发
D.干冰气化
2.下列关于石油加工的叙述中，不正确的是（）。

A.石油分馏所得的馏分是一种具有恒定沸点的纯净物
B.石油裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量
C.石油裂解的原料是石油分馏产物，包括石油气
D.分馏、裂化和裂解都是石油加工的方法
3.丁烷受热裂解有可能生成CH4、C2H6、C2H4、C3H6四种物质的混合气体，此
混合气体的平均相对分子质量是（）。

A.29
B.58
C.14.5
D.无法计算
4．研究性学习课题
（1）查阅资料，了解我国目前乙烯工业的发展水平。

（2）你知道市场上汽油的品种有哪些？汽油的标号说明了什么？写出辛烷值介于异辛烷和正庚烷之间的五种烃的结构简式。

七、教学反思
从学生已有的经验和社会生活实际出发，利用“石油的在生产生活中的重要作用”与“石油直接使用的价值不大”这两个反差极大的素材，设置问题串，通过实验演示结合媒体展示，引导学生进行观察、比较和讨论问题。

学生主动参与学习的积极性较高，学习效果较好。

点评：从学生已有的经验和社会生活实际出发，不断设疑，激发学生学习石油知识的兴趣，利用实验演示结合视频媒体展示，引导学生对石油及其相关产品进行观察、比较和讨论，把课本知识和生活常识有机地结合起来，在解决问题中学习知识，同时有意识地培养学生的社会责任感和参与意识。