第一节 脂肪烃的来源及其应用
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第一节脂肪烃教学目标(一)知识与技能1.了解烷烃、烯烃、炔烃的物理性质的规律性变化。
2.了解烷烃、烯烃、炔烃的结构,理解主要化学性质。
3.了解乙炔的实验室制法。
(二)过程与方法注意不同类型脂肪烃的结构和性质的对比;应用形象生动的实物、模型、多媒体课件等手段帮助学生理解概念、掌握概念、学会方法、形成能力;要注意学生的主体性;培养学生的观察能力、实验能力、探究能力。
(三)情感态度与价值观根据有机物的结构和性质,培养学习有机物的基本方法:“结构决定性质、性质反映结构”的思想。
教学重点烯烃、炔烃的结构特点和主要化学性质;乙炔的实验室制法。
教学难点烯烃的顺反异构。
教学教程一、烷烃和烯烃1、物理性质递变规律(烯烃物理性质类似于烷烃)(1)熔沸点:①碳原子数越多,相对分子质量越,熔沸点越;(如:甲烷乙烷丙烷正丁烷)②碳原子数相同时,支链数越多,熔沸点越。
(如:正丁烷异丁烷;正戊烷异戊烷新戊烷)③常温常压下是气体的烷烃,其碳原子数,此外,新戊烷常温常压下也是气体。
(2)密度:碳原子数越多,密度越大;液态烷烃的密度小于水的密度。
(3)溶解性:不溶于水,易溶于有机溶剂。
有的液态烷烃本身就是有机溶剂,如己烷。
[思考与交流]完成教材图结论:见课件2、结构和化学性质回忆甲烷、乙烯的结构和性质,引导学生讨论甲烷、乙烯的结构和性质的相似点和不同点,列表小结。
[思考与交流]化学反应类型小结完成课本中的反应方程式。
得出结论:取代反应:加成反应:聚合反应:[思考与交流]进一步对比烷烃、烯烃的结构和性质:[思考与交流]丙烯与氯化氢反应后,会生成什么产物呢?试着写出反应方程式: [学与问]烷烃和烯烃结构对比 完成课本中表格[资料卡片]二烯烃的不完全加成特点:竞争加成 注意:当氯气足量时两个碳碳双键可以完全反应 二、烯烃的顺反异构体 观察下列两组有机物结构特点:它们都是互为同分异构体吗? 归纳:什么是顺反异构?思考:下列有机分子中,可形成顺反异构的是 A CH 2=CHCH 3 B CH 2=CHCH 2CH 3 C CH 3CH =C(CH 3)2 D CH 3CH =CHCl 三、炔烃 1)结构:2)乙炔的实验室制法:原理:CaC 2+2H 2O —→ Ca(OH)2+C 2H 2↑ 实验装置:见教材 注意事项: a 、检查气密性;b 、怎样除去杂质气体?(将气体通过装有CuSO 4溶液的洗气瓶)—C —C —HHH H CH 3 CH 3—C —C —HHH HCH 3CH 3第一组C C =HHH 3C3 C C =H HH 3CCH 3第二组c、气体收集方法思考:乙炔是无色无味的气体,实验室制的乙炔为什么会有臭味呢?(1)(2)如何去除乙炔的臭味呢?(3)H2S对本实验有影响吗?为什么?(4)为什么不能用启普发生器制取乙炔?1、因为碳化钙与水反应剧烈,启普发生器不易控制反应;2、反应放出大量热,启普发生器是厚玻璃壁仪器,容易因胀缩不均,引起破碎;3、生成物Ca(OH)2微溶于水,易形成糊状泡沫堵塞导气管和球形漏斗的下口;4、关闭导气阀后,水蒸气仍与电石作用,不能达到“关之即停”的目的.3)乙炔的化学性质:a. 氧化反应(1) 在空气或在氧气中燃烧—--完全氧化2C2H2+ 5O2—→ 4CO2+ 2H2O(2)被氧化剂氧化:将乙炔气体通入酸性高锰酸钾溶液中,可使酸性高锰酸钾溶液褪色b、加成反应将乙炔气体通入溴水溶液中,可以见到溴的红棕色褪去,说明乙炔与溴发生反应。
《脂肪烃的性质及应用》脂肪烃的能源潜力《脂肪烃的性质及应用——脂肪烃的能源潜力》在我们生活的这个世界中,能源是推动社会发展和人类进步的关键因素之一。
而脂肪烃,作为一类重要的有机化合物,在能源领域展现出了巨大的潜力。
首先,让我们来了解一下什么是脂肪烃。
脂肪烃是指具有脂肪族化合物基本性质的烃类,其分子结构中只包含碳和氢两种元素,并且碳原子之间以单键、双键或三键相连。
根据碳原子之间的连接方式,脂肪烃可以分为饱和脂肪烃(烷烃)和不饱和脂肪烃(烯烃、炔烃)。
烷烃是脂肪烃中最简单的一类,它们的化学性质相对稳定。
由于烷烃中的碳原子都以单键相连,因此其反应活性较低。
然而,这并不意味着烷烃在能源领域就毫无作为。
例如,甲烷(CH₄)是天然气的主要成分,也是一种重要的清洁能源。
在日常生活中,我们使用的天然气被广泛用于供暖、烹饪和发电等领域。
此外,乙烷、丙烷等烷烃也可以通过加工和转化,用于生产其他能源产品。
烯烃和炔烃则具有不饱和键,这使得它们的化学性质较为活泼。
烯烃中的双键和炔烃中的三键能够参与多种化学反应,为能源的转化和利用提供了更多的可能性。
乙烯(C₂H₄)是一种重要的烯烃,它是石油化工产业的基础原料之一。
通过乙烯的聚合反应,可以生产出聚乙烯等塑料产品,这些塑料在工业和日常生活中有着广泛的应用。
同时,乙烯也可以用于制备乙醇等燃料,为交通运输领域提供清洁的能源选择。
脂肪烃在能源领域的应用不仅仅局限于直接作为燃料使用。
它们还可以通过一系列的化学反应转化为更有价值的能源产品。
例如,通过加氢反应,不饱和的烯烃和炔烃可以转化为饱和的烷烃,从而提高燃料的稳定性和燃烧性能。
此外,脂肪烃还可以通过裂解反应分解为更小的分子,这些小分子可以进一步加工成汽油、柴油等燃料。
在当今社会,随着对环境保护的重视和对可持续能源的需求不断增加,脂肪烃的能源潜力也在不断被挖掘和开发。
生物柴油就是一个很好的例子。
生物柴油通常是由植物油或动物脂肪等生物质原料通过化学反应制备而成,其主要成分就是脂肪烃。
脂肪烃的来源及其应用
1.脂肪烃:具有脂肪族化合物(不含苯环,不是芳香族化合物)基本属性的碳氢化合物叫做脂肪烃。
因为这类有机物最早从脂肪中提取,所以得名。
2.脂肪烃的来源有石油、天然气和煤等:
(1)石油提供的脂肪烃:
a.石油常压分馏可以得到石油气(C4以下)、汽油(C5~C11)、煤油(C11~C16)、柴油(C15~C18)等。
b.石油减压分馏可以得到润滑油、石蜡等。
石油减压分馏的原因:在常压下,有些高沸点的石油成分需要很高的温度才能被蒸馏出来,但温度太高会使物质炭化,这样就得不到这些成分而得到炭了。
减压可以降低这些成分的沸点,使其沸点低于炭化温度,这样就能在它们发生炭化前而被蒸馏出来。
注意:石油常压蒸馏和减压蒸馏得到的产物仍是混合物。
c.石油的催化裂化可以得到短链的轻质燃油。
d.石油的催化裂解可以得到气态烯烃(如乙烯)。
裂解是深度裂化,反应温度更高。
e.石油的催化重整可以得到芳香烃。
(2)天然气提供的脂肪烃:甲烷。
(3)。
第一节脂肪烃(第2课时)【学习目标】:1、掌握乙炔的结构特点和化学性质2、了解乙炔的实验室制法的原理和装置特点3、了解脂肪烃的来源及其应用【学习重点】炔烃的结构特点和主要化学性质;乙炔的实验室制法【复习回顾】用化学方程式表示乙烯的化学性质【学习过程】一.乙炔的分子结构二.乙炔的实验室制法1、乙炔的实验室制法:①原理:②实验装置:③注意事项:a、检查气密性;b、怎样除去杂质气体?c、气体收集方法【思考与交流】1.乙炔气体的实验室制取原理和哪些气体的制备相同、能否都选用同一实验装置?为什么?2.乙炔是无色无味的气体,实验室制的乙炔为什么会有臭味呢?3、如何去除乙炔的臭味呢?4、H2S对本实验有影响吗?为什么?5、为什么不能用启普发生器制取乙炔?三.乙炔的化学性质1.乙炔燃烧反应的化学方程式,2、乙炔与甲烷、乙烯燃烧对比,说明为什么会出现不同的现象?3.已知乙炔的加成反应是分步进行的,试写出下列反应的化学方程式:乙炔与氢气反应_________________________________________________乙炔与氯化氢反应_______________________________________________4.认真观察实验,填写下表:四、脂肪烃的来源与石油化学工业1、脂肪烃的来源:2、石油主要成分是_________,主要是由________、________和_________组成的混合物。
3、石油分馏产品4、石油的裂化和裂解意义【课堂练习】1、CaC2、ZnC 2、Al 4C3、Mg 2C 3、Li 2C 2等同属于离子型碳化物,请通过CaC 2制C 2H 2的反应进行思考,从中得到必要的启示,判断下列反应产物正确的是( )A .CaC 2水解生成乙烷 B.ZnC 2水解生成丙炔 C.Al 4C 3水解生成丙炔 D.Li 2C 2水解生成乙炔2、所有原子都在一条直线上的分子是( )A. C 2H 4B. CO 2C. C 3H 4D. CH 43、下列物质的分子中,所有的原子都在同一平面上的是( ) A .NH 3 B.C 2H 6 C.甲烷 D.乙烯4、下列各选项能说明分子式为C 4H 6的某烃是CH ≡C -CH 2-CH 3,而不是CH 2=CH -CH =CH 2的事实是( )A.燃烧有浓烟B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.所有原子不在同一平面上D.与足量溴水反应,生成物中只有2个碳原子上有溴原子5、与丙烯具有相同的碳、氢百分含量,但既不是同系物又不是同分异构体的是( ) A.环丙烷 B.环丁烷 C.乙烯 D.丙烷6、m mol 乙炔跟n mol 氢气在密闭容器中反应,当其达到平衡时,生成p mol 乙烯,将平衡混合气体完全燃烧生成CO 2和H 2O ,所需氧气的物质的量是( ) A.(3m+n)mol B.(25m+2n -3p )mol C.(3m+n+2p)mol D.( 25m+2n)mol7、一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物共10g ,平均相对分子质量为25。
《脂肪烃》教学设计一、教材分析《脂肪烃》是人教版高中生物选修五《有机化学基础》第2章《烃和卤代烃》第1节的教学内容,主要学习烷烃、烯烃、炔烃三类重要脂肪烃,在教材上呈现时突出了类别的概念。
本节内容是对化学2中已经介绍的烷烃和烯烃的代表物——甲烷和乙烯知识的提升,重点介绍的是炔烃的代表物——乙炔的制取、结构和性质。
二、教学目标1.知识目标:(1)了解烷烃、烯烃、炔烃的物理性质的规律性变化。
(2)复习和提升烷烃的取代反应(3)复习和提升烯烃的加成反应、加聚反应(4)掌握二烯烃的加成方式1,2加成和1,4加成以及烯烃的烯烃的顺反异构现象,(5) 掌握乙炔的结构特点、化学性质和实验室制法,能依据结构推断炔烃的性质2.能力目标:(1) 让学生在阅读、复习、质疑、探究的学习过程中增长技能,(2) 充分认识人类理论思维的能动性。
3.情感、态度和价值观目标:(1)培养学生自主观察得出结论,验证结论的能力。
(2)培养学生严谨求实、勇于探索的科学态度。
(3)通过对乙炔的性质和用途及其他脂肪烃的来源和应用的学习,使学生认识到化学与生产生活的联系,培养学生热爱化学的良好情感。
三、教学重点难点重点:烯烃和炔烃的结构特点和主要化学性质;乙炔的实验室制法和性质难点:烯烃的顺反异构。
乙炔的实验室制法和性质四、学情分析我们的学生学习有机知识是在高一下学期,距今已经半年之久,所以对已学过的甲烷和乙烯知识已经大多忘却,仍然必须重点复习,要帮助学生将甲烷和乙烯的构性知识迁移到烷烃和烯烃。
对于顺反异构知识、乙炔的结构和性质、实验室制法应重点讲解,并迁移至炔烃,让学生体会结构决定性质的真理。
对脂肪烃的来源和综合利用部分结合化学2中的石油的综合利用知识复习一下。
五、教学方法1.实验法:乙炔的制取进行分组实验。
2.学案导学:见后面的学案。
3.类比、迁移法:以“结构决定性质为”指导思想处理各类烃与其代表物的关系4新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1.学生的学习准备:预习《脂肪烃》的教材内容,初步把握各类烃的结构和性质特点,了解乙炔的制取方法,并填写学案2.教师的教学准备:制作ppt,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
选修5第二章 烃和卤代烃 第一节 脂肪烃学案 第3课时【学习目标】1.复习巩固烷烃、烯烃、炔烃等有机化合物的化学性质。
2.了解脂肪烃的来源及其应用 3烃的燃烧规律【重点难点】烃的燃烧规律的应用【教学过程】四、脂肪烃的来源及其应用2、在石油化工中有分馏、催化裂化与裂解、催化重整等工艺。
请比较这三种化学工艺的不同。
五.烃的燃烧规律1.烃完全燃烧耗氧量的比较不论是烷烃、烯烃、炔烃还是苯及苯的同系物,它们组成均可用来表示,这样当它在氧气或空气中完全燃烧时,其方程式可表示如下:(1)、等物质的量的烃燃烧耗氧量:对于1molC x H y ,消耗氧气物质的量为(x+4y)mol ,显然(x+4y)值越大,耗氧量越多。
学案H u a X u e X u e A n【练习】1、取下列四种气态烃各1mol,分别在足量的氧气中燃烧,消耗氧气最多的是()A.CH4B.C2H6C.C3H8D.C4H102、已知1mol某气态烃CxHy完全燃烧时需5molO2,则x和y之和可能是()A.X+Y=5 B.X+Y=7 C.X+Y=11 D.X+Y=9(2)、等质量的烃燃烧耗氧量由于等质量的C和H相比,H的耗氧量比C多。
例如12克C要消耗32克O2,而12克H要消耗96克O2。
因此等质量的不同烃完全燃烧,烃中H的质量分数越大,耗氧量越多。
判断等质量不同烃燃烧时的耗氧量题型,可先把分子式化为CHx,然后比较X值的大小,X 值越大,H的质量分数越大,耗氧量越多。
【练习】3等质量的下列烃完全燃烧时,消耗氧气最多的是()A CH4B C2H6C C3H8D C6H62.烃燃烧时生成的CO2和H2O的量的比较(1)、等物质的量的烃燃烧生成CO2和H2O的量的比较对烃C x H y来说,x越大,生成CO2越多,y越大,生成H2O越多。
(2)、等质量的烃燃烧生成CO2和H2O的量的比较等质量的两种烃,如果C的质量分数越大,则生成CO2的质量越多,生成H20的质量越少。
第一单元脂肪烃之脂肪烃来源和石油化学工业介绍脂肪烃是有机化合物的一种,主要由碳和氢组成。
它们是石油和天然气等化石燃料的主要成分,也是许多化学产品的重要原料。
本文将介绍脂肪烃的来源以及在石油化学工业中的应用。
脂肪烃来源脂肪烃主要存在于地下的石油和天然气中。
这些化石燃料是数百万年前植物和动物的遗体经过压力和温度的作用形成的。
地球上的许多地方都存在石油和天然气储量,这使得脂肪烃变得广泛可得。
石油化学工业的重要性石油化学工业利用石油和天然气中的脂肪烃为原料,生产各种有机化合物。
这些化合物不仅用于制造燃料,还用于生产塑料、化肥、颜料、润滑油和药物等。
石油炼制石油炼制是将原油中的脂肪烃分离和转化成不同的化学物质的过程。
在炼油厂中,原油经过一系列的分离和精炼步骤,如蒸馏、裂化和重整,得到不同碳链长度的烃类化合物。
这些化合物可以进一步用于制造燃料、塑料和其他化工产品。
石化工业石化工业是利用石油和天然气中的脂肪烃生产化工产品的过程。
在石化工厂中,脂肪烃经过裂解、聚合和其他反应,转化成各种化学品。
其中,最重要的化学品之一是塑料。
塑料是脂肪烃经过聚合反应得到的高分子化合物,它具有可塑性、耐腐蚀性和耐热性,被广泛用于包装、建筑、电子和汽车行业。
化肥生产化肥是农业生产中必不可少的物质,其中的氮肥、磷肥和钾肥是主要的成分。
这些肥料的制造通常以脂肪烃为原料。
例如,氨是一种重要的化肥,它可以通过脂肪烃转化得到。
颜料和润滑油脂肪烃还可以用于生产颜料和润滑油。
颜料是用于染色和绘画的化学物质,而润滑油则用于减少机械摩擦和磨损。
这些化学品的制造通常需要脂肪烃作为原料。
药物脂肪烃在药物研发中也起到了重要的作用。
一些药物的合成需要脂肪烃作为起始物质。
此外,脂肪烃还被用于制造医药包装材料和药物载体系统。
脂肪烃是石油和天然气的重要组成部分,也是许多化学产品的重要原料。
它们通过石油化学工业的转化和应用,被广泛用于生产燃料、塑料、化肥、颜料、润滑油和药物等。
第一节脂肪烃的来源及其应用(第三课时)
一. 石油的综合利用
石油的成分:主要含C和H,是各种烷烃、环烷烃和芳香烃的混合物。
石油炼制和加工的主要目的:一方面将混合物进行一定程度的分离,使它们各尽其用;
另一方面,将含碳原子较多的烃转变成含碳原子较少的烃,以提高石油的利用价值。
1. 石油的常压分馏:
①原理:利用沸点不同,将石油经过加热、冷凝,把石油分成不同沸点范围的产品。
本质
属于物理变化。
②目的:从石油中得到石油气(C4以内)、汽油(C5—C11)、煤油(C11—C16)、柴油(C15—C18)
和
重油(C20以上)。
得到的汽油叫直溜汽油。
③设备:分馏塔。
实验装置如图。
温度计的水银球部分插入蒸馏烧瓶
支管口的平行处。
蒸馏烧瓶放少量碎瓷片以防止暴沸。
冷凝管的水,下进上出,实现对流冷凝,
增强热交换的效率。
2. 石油的减压分馏
①原理:利用压强对沸点的影响,在减压的条件
下,将重油经过加热、冷凝,把重油进
一步分成不同沸点范围的产品。
本质也属于物理变化。
压强减小,降低沸点;压强增大,升高沸点。
②目的:从重油中得到重柴油和各级润滑油(轻润滑油、中润滑油、重润滑油)
③设备:分馏塔
3. 石油的裂化
①原理:在一定条件下,把相对相对质量大的、沸点较高的、碳链较长的烃断裂成相对相
对质量小的、沸点较低的、碳链较短的烃的过程。
裂化反应是一种反应类型。
例如:C 16H 34 催化剂 △ C 8H 18+C 8H 16
②目的:提高轻质油的产量,特别是提高汽油的产量。
4、石油的裂解
①原理:裂化反应,深度裂化。
例如:C 8H 18C 4H 10+C 4H 8 C 4H 10C 2H 6+C 2H 4
②目的:获得短链不饱和烃,特别是工业“三烯”(乙烯、丙烯、1,3—丁二烯)
5、石油的催化重整
①原理:在一定条件下,将支链少的、苯环少的烃转变成将支链多的、苯环多的烃。
②目的:获得芳香烃,以提高汽油的质量。
其中分馏是物理变化,催化裂化、石油的裂解、催化重整是化学变化.
二. 煤炭的综合利用
煤是多种无机物和有机物的混合物。
1. 煤的干馏
①原理:把煤在隔绝空气的条件下加强热使其分解的过程。
主要是分解反应。
②目的:固体获得焦炭,液体获得粗氨水和煤焦油,气体获得焦炉气。
煤的干馏是获得芳香烃的重要途径。
把煤焦油进行分馏可以得到苯、甲苯、二甲苯;
酚类、萘。
2. 煤的气化
①原理:把煤中的有机物转化成可燃性气体的过程。
C(s)+H 2O(g) 高温
CO(g)+H 2 (g) CO +3H 2 催化剂 CH 4+H 2O
②目的:改进燃煤技术、改善燃煤和排烟设备;把煤转化成清洁的燃料。
减少煤燃烧对环
境的污染;使煤的燃烧效率得到提高。
3. 煤的液化
①原理:把煤转化成液态燃料的过程。
加热 催化剂 加热 催化剂
直接液化:2C +2H 2O +2H 2
2CH 3OH 间接液化:CO +2H 2CH 3OH “CO 、H 2”在工业上被称之为万能成气,控制比例,使用不同的催化剂和条件,可以生产甲醇、乙醇、液态烃、醋酸、轻烯烃和合成汽油。
2CO +2H 2CH 3COOH ②目的:改进燃煤技术、改善燃煤和排烟设备;把煤转化成清洁的燃料。
减少煤燃烧对环境的污染;使煤的燃烧效率得到提高。
三. 天然气的综合利用:把天然气变成合成气,再合成有机物。
CH 4+H 2O CO +3H 2 液化石油气是以丙烷丁烷丙烯丁烯为的主要成分的石油产品.
四.易混概念
1.蒸馏、分馏的比较
蒸馏和分馏的相同点:都是分离液态混合物的方法。
蒸馏和分馏都是利用液态混合物中 各成分的沸点不同,通过控制加热温度,使一部分物质经汽化又冷凝、液化后再收集,另一部分还保持原来的状态留在原来的装置中。
蒸馏和分馏过程都是物理过程,没有生成新物质,只是将原来的物质进行了分离。
蒸馏和分馏的差别点:主要在于蒸馏只进行一次汽化和冷凝,分离出的物质一般较纯,如用天然水制取蒸馏水和从工业酒精中制取无水乙醇;分馏分离出的物质依然是混合物,其沸点范围不同。
工业上对石油进行常压、减压分馏后可得到沸点范围不同的多种馏分。
蒸馏和分馏没有本质区别,所以从这个意义上讲,分馏是蒸馏原理的应用。
2.馏分: 分馏石油、煤焦油等液体时,在一定温度范围内蒸馏出来的成分。
例如,在分馏石油时,温度在50℃—200℃之间得到的馏分就是汽油;温度在
200℃—310℃之间得到的馏分是煤油。
高温、高压
催化剂
催化剂
催化剂 高温、高压 催化剂。