石油化工的兴起.doc

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资源描述

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。

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