11.1碳氢化合物的宝库-石油(五)
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11.1 碳氢化合物的宝库——石油 教学背景及教学目标由于石油是重要的资源,与人类生活、社会发展密切相联,学生对石油最基本的知识有一定的了解,因此,这节课的知识点不多,知识重点是解决石油的组成及分馏原理。
1、 知识目标① 让学生了解石油的形成、组成、储备及石油产品的用途② 掌握石油的分馏原理和方法③ 使学生初步了解我国石油工业的概况2、 能力目标① 通过实验,培养学生观察、分析的能力② 通过学生到图书馆或上网搜集有关资料,培养学生搜集、整理资料的能力3、 情感目标① 了解我国石油工业五十年来的发展,增强对祖国的自豪感;② 培养热爱科学,崇尚科学,立志投身于科学事业的科学品质。
③ 树立节约能源以及防止污染、注重环保的意识。
教学重点石油的分馏原理及石油产品的用途教学难点石油的分馏原理教学模式互动—交流教学手段实验、多媒体教学流程[[[[[过渡][录像] 石油的重要性(前半部分)[引导] 大家知道,人们的衣、食、住、行、用都直接或间接与石油产品有关。
谁能说说在日常生活中我们接触到的物品那些与石油有关?[学生归纳] 石油的用途(先讨论后回答)[电脑显示] 石油产品用途的图片[总结] 石油在国民经济中占有重要地位,因此,人们往往以血液对人体的重要性来比喻石油与工业的关系,把石油称作“工业的血液”。
[引导] 那么我国的石油资源情况如何呢?我想大家通过上网或查阅资料后已经有所了解了,现在就请两组同学的代表来展示他们的收集成果[学生活动] 介绍我国的石油资源(电脑显示)①我国石油的分布情况②我国石油的储量[总结] 中国既是一个石油“富国”,又是一个石油“贫国”[设问] 石油是怎样形成的?[学生] 根据课前查阅的资料回答[引导] 同学们看见过石油吗?它有何物理性质?[展示] 石油样品[分组实验] 石油的溶解性[小结] 石油物理性质[电脑显示] 石油的形成和物理性质[设问] 石油燃烧会产生什么物质?由此你能不能推断它的元素组成?[学生回答] 石油的元素组成和物质组成[电脑显示] 石油的组成[转折] 石油被发现和大量开采之后,销路却一直不好。
一、回顾物质分类单质物质无机化合物化合物有机化合物思考:组成化合物种类和数量最多的元素是什么元素?二、有机化合物1、定义:有机化合物主要由氢元素、碳元素组成,含碳的化合物(除碳酸盐、碳的氧化物、氰化物等)2、通性:品种繁多、易燃烧、易分解、大多数不易导电、熔沸点低、难溶于水有机反应复杂、速率小3、结构特征最简单的有机物:碳氢---烃11.1 碳氢化合物的宝库——石油电站、冶金、汽车、轮船、飞机、坦克等的燃料能源:居民生活燃料—液化气工业原料:合成塑料、合成橡胶、合成纤维的原料二、石油的组成形成—由远古时代的海洋或湖泊中的动植物遗体在地下经漫长复杂的变化而形成的粘稠液体。
特点—呈黑色或深棕色,有特殊气味,不溶于水,比水轻,没有固定的熔点和沸点。
组成物质——主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物组成元素——主要含碳、氢两种元素,少量N、S及微量P、K、Si、Fe、Mg等三、石油的炼制石油的炼制:主要有分馏、裂化、裂解、重整、精制等分馏----多次蒸馏分馏的原理:混合液沸腾后蒸气进入分馏柱中被部分冷凝,冷凝液在下降途中与继续上升的蒸气接触,二者进行热交换,蒸汽中高沸点组分被冷凝,低沸点组分仍呈蒸气上升,而冷凝液中低沸点组分受热气化,高沸点组分仍呈液态下降。
结果是上升的蒸汽中低沸点组分增多,下降的冷凝液中高沸点组分增多。
如此经过多次热交换,就相当于连续多次的普通蒸馏。
以致低沸点组分的蒸气不断上升,而被蒸馏出来;高沸点组分则不断流回蒸馏瓶中,从而将它们分离。
四、石油的炼制石油的分馏分馏:利用分馏柱将多次气化—冷凝过程在一次操作中完成的方法。
分馏实际上是多次蒸馏---物理变化过程分馏出来的各种成分叫馏分(fraction),每一馏分仍是多种碳氢化合物的混合物。
碳原子数越多,沸点越高开采出来未经处理的石油叫原油,必须经过脱水、脱盐等处理。
小结:工业加工石油的分馏-----物理变化石油的裂化和裂解煤的干馏化学变化石油分馏出来的有机物大部分是链状烃。
第十一章认识碳氢化合物的多样性 11.1 碳氢化合物的宝库--石油本章教材从帮助学生形成终身发展所必备的知识和能力出发,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;从石油和煤的加工引入重要的烃类;有利于激发学生的兴趣和求知欲,更加突出了化学科学与社会生产实际的密切联系。
重点是在学习石油化工的基础上,学习甲烷与烷烃,乙烯与烯烃;在学习煤的综合利用的基础上,学习乙炔与炔烃,苯与芳香烃,认识饱和烃、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──取代反应、加成反应、聚合反应、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、综合利用的重要性,初步确立可持续发展的观念。
本章教材的知识框架为:11.1 碳氢化合物的宝库──石油(共4课时)第1课时工业的血液和炼油一、设计思想本课时是学生学习有机化学的第一课时,因此本节课应该成为有机化学的绪论课。
根据教材的编写意图,有机化学的教学应更多地体现化学与社会生产生活的关系,所以将有机物、烃的概念与石油生产结合在一起出现。
教学中重点解决两个问题:有机物的概念、与无机物的差异、烃的概念;石油的加工方法(重点是石油的分馏)。
第一个问题的解决使学生从总体上初步了解有机物,第二个问题的解决使学生知道有机物的主要来源、石油化工生产与化学知识、与社会生产生活的相互关系,激发学生学习兴趣。
(1)有机物的性质(A)(2)石油的成分(A)(3)石油的分馏和裂化(A)1.流程图2.流程说明引入:开门见山,提出本课的教学目标。
教师活动I:讲解有机物的概念。
师生活动I:石油的加工产品与生活生产的关系。
师生活动II:石油的组成学生活动I:石油加工方法资料阅读分析师生活动III:石油的分馏原理及产品教师活动II:石油的裂化与重整小结:石油资源综合利用的重要性【资料1】石油第一代产品可分为:石油燃料、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦等6类。
碳氢化合物的宝库—石油主讲:程为民一周强化一、一周知识概述1、石油的成分和炼制2、甲烷的结构和性质3、烷烃的结构和性质4、取代反应5、烷烃的命名6、同分异构现象和同分异构体二、重难点知识剖析(一)石油1、石油的成分(1)从元素种类看:石油所含的主要元素是碳和氢,同时含有少量的S、O、N等元素。
(2)从化合物的种类看:石油是由各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物。
(3)从状态看:大部分是液态烃,同时液态烃里溶有少量气态烃和固态烃。
2、石油分馏的原理石油是烃的混合物,因此没有固定的沸点。
含碳原子数越少的烃,沸点越低。
因此,在给石油加热时,低沸点的烃先汽化,经过冷凝后分离出来。
随着温度的升高,较高沸点的烃再汽化,经过冷凝后又分离出来。
这样不断地加热和冷凝,就可以把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物。
这种方法就是石油的分馏。
石油分馏的变化类型属于物理变化。
减压分馏的原理是利用外界压强对物质沸点的影响。
外界压强越大,物质的沸点就越高;外界压强越小,物质的沸点就越低。
用降低分馏塔内压强的办法,能使重油的沸点随压强降低而降低。
也就是说,在低于常压下的沸点就可以使重油沸腾,这种过程就是减压分馏。
为了区别起见,人们把在通常压强下的分馏叫做常压分馏。
(二)甲烷1、烃是只含有碳氢两种元素的有机物。
2、甲烷是最简单的有机物,也是结构最简单的烃。
3、甲烷无色无味、密度比空气小,是天然气、沼气、坑道气或瓦斯的主要成分。
4、甲烷的化学性质很稳定,不与强酸、强碱、强氧化剂发生反应,在一定条件下可以发生取代反应、氧化反应、分解反应等。
的取代反应(三)甲烷与Cl21、反应条件混合气体在黑暗长久保存不反应,光亮时即可反应,日光直射会爆炸。
2、实验现象①量筒内Cl的黄绿色逐渐变浅,最后消失。
2②量筒内壁出现了油状液滴。
③量筒内水面上升。
3、甲烷与氯气的反应过程在反应中CH4分子里的1个H原子被Cl2分子里的1个Cl原子所代替,但是反应并没有停止,生成的一氯甲烷仍继续跟氯气作用,依次生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷,反应如下:(1)注意CH4和Cl2的反应不能用日光或其他强光直射,否则会因为发生如下剧烈的反应而爆炸。
碳氢化合物的宝库——石油一、有机物简介1.有机化合物:含碳的化合物。
包括碳氢化合物及其衍生物等,但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等要看作无机物, 所以CO 、CO 2、H 2CO 3、CaCO 3、NaHCO 3、NaCN 、KSCN 、SiC 、CaC 2…等都属于无机物。
2.有机物的组成元素:碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等。
3.从无机物到有机物的转化:(1)尿素(CO(NH 2)2):别名碳酰二胺、碳酰胺、脲,由碳、氮、氧和氢四种元素组成,是第一种用无机物质人工合成而得到的有机化合物。
因尿素最先由罗埃尔于1773年蒸发人尿时发现而得名。
(2)1828年德国科学家维勒在实验室首先用硫酸氨和氰酸钾合成了尿素,这是首次由无机物人工合成的有机化合物,打破了有机物不能人工合成的生命理论,具有划时代的意义。
2KOCN + (NH 4)2SO 4−−→−加热 2CO(NH 2)2 + K 2SO 4 4.有机物的性质特点:(1)易燃烧、受热易分解:大多数有机物都能燃烧(如酒精、汽油、液化气、苯等;少数不能燃烧)而无机物一般不易燃烧;很多有机物受热易分解(如:蔗糖、淀粉受热会炭化等),而无机物热稳定性相对较高。
(2)大多为非电解质、熔沸点较低:大多有机物是非电解质(如酒精、蔗糖等;也有例外,如醋酸是弱电解质),而无机物中酸、碱、盐等都是电解质;有机物熔沸点一般较低(很多是气体、液体或低熔点的固体),而无机物很多物质熔沸点较高。
(3)大多难溶于水、易溶于有机溶剂:大多数有机物难溶于水、易溶于有机溶剂(如汽油、苯、四氯化碳等;但也有能溶于水的,如酒精、醋酸等);大多数无机物能溶于水、不溶于有机溶剂(如NaCl 能溶于水,但不溶于食用油脂)。
(4)反应速率慢,副反应多、副产物多、产率低:大多数有机反应速率慢(如酿酒、细胞老化等;也有如燃烧、爆炸反应很快),无机反应一般反应速率较快(如离子反应瞬间完成);大多数有机反应伴随副反应,因此副产物也多,产率较低(有机反应产物的产率能达到60~70%就已经很高了),无机反应一般无副反应(无机反应产率一般可达90~100%)。