石油化工的兴起.doc

1、资资 源源 信信 息息 表表 标标 题：题： 石油化工的兴起 关键词：关键词： 石油裂化、乙烯 描述：描述： 根据学生的知识储备对石油加工的初步认 识以及刚刚建立起来的四价碳思想，提出石蜡催化 裂化反应中有机物结构变化的探究小课题，创设探 究性学习的空间；根据学习烷烃时已经初步了解的 学习有机化合物的一般方法：典型性、相似性、递 变性，引导学生迁移运用学习烯烃，提高运用已有 知识解决问题的能力。 学科：学科： 化学高中二年级第二学期试用本上科版第十一 章第二节第一课时 作者：作者： 张国华 单位：单位： 徐汇教师进修学院 地址：地址： 上海市中山南二路800号 Email: jyxyzhang

2、gh 1 11.21.2 石油化工的龙头乙烯石油化工的龙头乙烯（共（共 2 2 课时）课时） 第第 1 1 课时课时 石油化工的兴起石油化工的兴起 一、设计思想一、设计思想 本节课的教学理念， 主要是针对学生的最近发展区设计问题和教学活动， 在新旧知识关 系的建立过程中发展学生的联想和迁移能力， 为学生体验科学探究过程提供时空。 根据学生 对石油加工的初步认识以及刚刚建立起来的四价碳思想， 提出石蜡催化裂化反应中有机物结 构变化的探究小课题； 根据学习烷烃时已经初步了解的学习有机化合物的一般方法： 典型性、 相似性、递变性，引导学生迁移运用学习烯烃。在所有知识迁移运用的过程中都指导学生在 相似

3、性中关注差异性，强化求同思维和求异思维。 二、教学目标二、教学目标 1. 知识与技能知识与技能 （1）石油的裂化（A） （2）不饱和烃（A） （3）乙烯的分子结构（B） 2. 过程与方法过程与方法 以石蜡的催化裂化反应为载体经历“问题猜想实验验证结论”的科学探究过程。 3. 情感态度与价值观情感态度与价值观 通过石油炼制过程分析烯烃的结构特征和获取方法， 感受化学知识在实际生产中的指导 作用。 三三、重、重点和难点：点和难点： 教学重点：烯烃的结构特征和乙烯的分子结构 教学难点：推导石蜡裂化产物的结构特征 四四、教学用品、教学用品 投影仪、有机分子球棍模型 五五、教学流程：、教学流程： 1流程

4、图流程图 2流程说明流程说明 引入：复习石油的加工过程，引出课题。 学生活动 I：回忆石油的炼制方法和加工产物。 师生活动 I：在教师的问题引导下，借助分子的球棍模型探究长链烃断裂为短链烃时结 构发生的变化。 演示实验 I：石蜡的催化裂化 学生活动 II：分析实验现象，讨论石蜡裂化后所得到产物的结构特征，得出产物中含 有 CC 的结论。 师生活动 II：运用学习烷烃时的思想方法推测烯烃的物理性质递变规律、强化有机物 学习的一般方法。 教师活动 I：介绍乙烯的工业制法 小结与反馈：回顾学习内容，提出延伸性的问题：为什么烯烃比烷烃活泼？ 六六、教学、教学案例案例 1. 1. 教学过程教学过程 教教

5、 学学 内内 容容 教师活动教师活动 学生活动学生活动 说明说明 复习 我们学习过石油组成和加工， 1. 请回忆对石油进行分馏目的是什 么？得到的产物是什么 2. 当分馏得到的汽油不能满足需要时， 又以什么为原料进行怎样的加工来获取 汽油？ 【板书】一、石油化工 石油裂化获得裂化汽油 回忆并阐述： 分馏的目的是获取轻质燃 料。汽油、柴油、重油等， 成份都是烷烃、环烷烃、芳 香烃等。 以分馏得到的重油为原料进 行裂化，使长链分子变成短 链分子。 复习旧知， 同 时把乙 烯 的学习 置 于工业 生 产的背 景之下， 突 出 知识的 价值。 引入 学生活动 II 师生活动 I 师生活动II 学生活动

6、 I 石蜡的催 化裂化演 示实验 教师活动 I 小结 探究 长链 烃断 裂为 短链 烃时 结构 发生 的变 化 【问题】当长链的烷烃分子碳链断裂成 为短链分子时，分子的结构会发生怎样 的变化呢？我们用一个比较简单的分子 为例进行一个推测：出示戊烷的球棍模 型，请一学生上讲台构建断裂为 C2、C3 时形成的小分子的结构。 【问题】可以发现，当长链的烷烃分子 断裂为短链分子时，氢原子不够用了， 或者说其中一种分子中碳原子有剩余的 价键。这种分子是否依然属于烷烃？ 不属于烷烃，性质与烷烃是否会有差 异？ 思考，观看分子模型的构建 过程。 依据烷烃的定义进行判断。 思考：结构不同，必然有差 异。 在

7、学科逻 辑 关系的 指 导下提 出 有依据 的猜想， 感 受 化学学 科 的研究 过程 实验 验证 猜想 【演示实验】石蜡的催化裂化。 【问题】哪些实验现象说明石蜡已经发 生了裂化？ 观察现象。 石蜡常温下呈固态，说明其 分子中碳原子数较多。反应 后的生成物在经过冷凝之 后，有气态物质和液态物质 存在，说明生成了碳链较短 的分子，由此可证明石蜡发 生了裂化。 【问题】根据刚才的推测，在得到的产 物中有一种碳的价键没有被氢原子饱和 的物质，如何验证这种物质的存在呢？ 【引导】可以这样想，烷烃在一般情况 下很稳定，与强酸、强碱和强氧化剂都 不反应，这是因为 C-C、C-H 键都比较 强。结构变了，

8、稳定性是否会变呢？ 【演示实验】取冷凝后得到的液体于试 管，滴加溴水。 【问题】解释这个实验现象。 思考 思考讨论： 可以用酸性高锰酸钾溶液进 行检验。 观察现象：溶液退色。 讨论： 溶液退色，说明确实有结构 不同于烷烃的物质生成。碳 原子的剩余价键不能结合氢 原子，只能相互结合，形成 C=C。 初步 认识 烯烃 【讲解】 这种分子中含有 C=C 的不饱和 链烃被称为烯烃。C=C 叫不饱和键，与 不饱和键相连的碳原子叫不饱和碳原 子。 【板书】一、烯烃：分子中含有 C=C 的 不饱和链烃 【构建乙烯、丙烯分子的球棍模型】请 写出这两种分子的结构式、结构简式和 分子式。 【讲解】根据烷烃命名的经

9、验，可推测， CH2CH2叫乙烯，CH2CHCH3叫丙 烯。 【问题】丙烯和乙烯的关系？ 【问题】 写出丁烯的结构简式和分子式。 推测分子中碳原子数为 n 的烯烃的分子 式。 【板书】1. 烯烃的通式：CnH2n(n2) 倾听 书写： CC H H H H CC H H C H H H H CH2CH2 CH2CHCH3 C2H4 C3H6 同系物 思考、书写结构简式、推导 运 用学习 烷 烃的的 方 法初步 认识烯烃， 巩 固有机 化 学的学 习方法： 相 似性、 递变 性。 【问题】写出戊烷裂化的化学方程式 【讲解】这两种反应都可能进行，所以 生成的 C2、C3产物可能有四种。 书写： C

10、H3CH2CH2CH2CH3 CH3CH3+ CH2CHCH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH3+ CH2CH2 催化剂 催化剂 运 用前面 学 习的知 识 解决问 题。 分馏 汽油 与裂 化汽 油的 性质 差异 【过渡】刚才我们用石蜡做了催化裂化 的实验。石蜡中烃分子中的碳原子数大 约在 2030 之间， 所以石蜡属于重油中 的一种成份，常温下呈固态。但我们构 建分子模型的时候选择了戊烷，主要是 因为构建分子模型时比较方便。虽然分 子中碳原子数不同，但原理是相同的。 【问题】如何鉴别分馏汽油和裂化汽 油？ 思考：用溴水鉴别。 乙烯 的工 业制 法 【过渡】通过石油催化裂化的

11、实验，我 们认识了一种新的有机物烯烃。最 简单的烯烃是乙烯。 【讲解】乙烯是一种十分重要的化工原 料，应用十分广泛。为了获取更多的乙 烯，科学家对重油进行深度裂化，就是 进行裂解，使重油转化为乙烯，这是石 油化工的基础。 请阅读教材 P21 “乙烯” ， 了解乙烯在生产生活中的重要性。 【板书】石油深度裂化（裂解）获 取乙烯。 倾听、阅读。 了 解乙烯 的 工业制 法， 深化对 “ 石油是 碳 氢化合 物宝库” 的 认识。 小结 通过对石油加工过程中的分析，不 仅明确了石油加工过程中发生的变化以 及得到的主要产物，也初步了解了不饱 和烃烯烃，并且了解了乙烯的实验室制 法和工业制法。从石蜡的裂化

12、产物能使 溴水退色可以知道，烯烃比烷烃活泼。 为什么？请回去思考。 2. 主要主要板书板书 一、石油化工 石油裂化获得裂化汽油 石油深度裂化（裂解）获取乙烯 二、烯烃：分子中含有 C=C 的不饱和链烃 乙烯 丙烯 结构式 CC H H H H CC H H C H H H H 结构简式 CH2CH2 CH2CHCH3 分子式 C2H4 C3H6 烯烃的通式：CnH2n(n2) 七七、教学反思、教学反思 本节课的教学理念， 主要是针对学生的最近发展区设计问题和教学活动。 根据学生对石 油加工的初步认识以及刚刚建立起来的四价碳思想， 提出了石蜡催化裂化反应中有机物结构 变化的探究小课题；根据学习烷烃时已经初步了解的学习有机化合物的一般方法：典型性、 相似性、递变性，引导学生迁移运用学习烯烃；引导学生运用已经具备的关于实验室制备气 体的一般方法， 分析推导实验室制取乙烯的实验装置以及注意事项。 在所有知识牵引运用的 过程中都指导学生在相似性中还要关注差异性， 增强了学生的求同思维和求异思维。 使学生 感受到有机化学知识具有比较强的逻辑性， 与生产生活有着密切的联系， 激发学生的学习兴 趣。