高中化学《石油和煤重要的烃》教案.docx
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高中化学《石油和煤重要的烃》教案
石油和煤重要的烃
教学目标
（一）知识与技能目标
1.了解石油的成分，石油分馏和裂化、裂解的基本原理。
2.了解煤干馏的原理和煤干馏的主要产物及其用途
（二）过程与方法目标
通过查阅资料或网上搜索，培养资料搜集和信息处理的能力
（三）情感态度与价值观目的
通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”活动，认识自然资源的合理开发、综合利用重要性，初步确立可持续发展的观念。
教学过程
【引言】石油和煤是复杂的混合物，其主要成分都是有机化合物。
石油和煤分别
被誉为“工业的血液”和“工业的粮食”，可见它们的开采、加工和利
用在国民经济发展中占有多么重要的地位。
一、石油的炼制
【看书】课本第66页联想质疑下面了解：
1.石油的成分：
按元素来看：
按物质来看：
2.石油的炼制
过程
原理
产品及用途
脱水、脱盐
除去原油中的盐和水，减少对设备的腐蚀。
分馏
石油气，汽油，煤油，柴油，石蜡油、润滑油、重油。
裂化
轻质液体燃料（裂化汽油）
裂解
以为原料，采用
，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子
主要产物：
（有机化工的原料）
【练习1】
1.关于石油的不正确说法是
A.石油主要含C、H两种元素
B.石油是主要由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物
C.石油有固定的沸点，故可分馏
D.石油分馏得到的汽油是混合物
2.下列石油制品中，沸点范围最低的是（）
A.柴油B.润滑油C.汽油D.煤油
3.石油气中主要含有原子数目较多的烷烃。
某石油气充分燃烧后，在相同条件下测得生成的二氧化碳的体积是该石油气体积的1.2倍，则石油气中一定含有（）
A.甲烷B.丁烷C.戊烷D.乙烷
4.有人设计了一套实验分馏原油的五个步骤：
①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上，在蒸馏烧瓶上塞好带温度计的橡皮塞。
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
②连接好冷凝管。
把冷凝管固定在铁架台上，将冷凝管进水口的橡皮管的另一端和水龙头连结，将和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。
③把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度确定铁圈的高度，放好石棉网。
④向蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片，再用漏斗向烧瓶中加入原油，塞好带温度计的橡皮塞，把连接器连接在冷凝器的末端，并伸入接收装置（如锥形瓶）中。
⑤检查气密性（利用给固定装置微热的方法）。
请完成以下题目：
（1）上述实验正确的操作顺序是____________（填序号）。
（2）所用的主要仪器有________________。
（3）冷凝管里水流的方向与蒸气的流向______________（填“相同”或“相反”）。
（4）温度计的水银球应放在__________位置，以测量___________的温度。
（5）蒸馏烧瓶中放几片碎瓷片的目的是____________。
二、煤的干馏
【看书】课本第70页:
煤的组成：
从物质上看：
从元素上看：
【联想质疑】
煤的用途有哪些？
煤的使用中采取那些措施？
如何提高煤的利
用率、减少对环境的污染？
【总结】煤的综合利用的加工方法有
【阅读讨论】煤的干馏及其产品
阅读课本第70页表3－2－1煤干馏的主要产品及其用途
比较干馏、蒸馏、分馏的差别
蒸馏
分馏
干馏
操作方法
加热和冷凝
加热和冷凝
隔绝空气加强热
变化类型
物理变化
物理变化
复杂的物理变化和化学变化
应用
分离、提纯
精炼
加工煤
【练习】w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
5.下列有关煤的说法不正确的是（）
A．通过干馏可从煤中提取化工原料
B．通过气化或液化能把煤转变成清洁能源
C、焦炉煤气的主要成分是丙烷
D、干馏的产物能生产氮肥，因为煤中含有氨气
6.煤的干馏和石油的分馏，两种变化在本质上的区别是（）
A、加热的温度不同B、得到的产品不同
C、前者要隔绝空气，后者不必D、干馏是化学变化，分馏是物理变化
参考答案：
1、C2、C3、A4、⑴③①②⑤④
⑵铁架台、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、锥形瓶、牛角管、酒精灯
⑶相反⑷支管口处、馏分⑸防止暴沸
5、CD6、D
第二节石油和煤 重要的烃
学案
（二）
学习目标
（一）知识与技能目标
1、掌握乙烯的性质，
2、认识有机化学反应—加成反应、氧化反应；
（二）过程与方法目标
1、通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”等活动，提高分析、类比、迁移以及概括的能力。
2、认识有机化合物的存在--结构--性质—用途之间的关系
（三）情感态度与价值观目的
通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”活动，认识自然资源的合理开发、综合利用重要性，初步确立可持续发展的观念。
学习重点和难点
乙烯的性质、有机物结构与性质的关系，加成反应、氧化反应。
学习过程
【复习】石油的主要成分是什么？
石油炼制的主要方法有哪些？
裂解的主要产物是什么？
【引言】石油裂解的主要产物是乙烯，世界上已将乙烯的产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志。
【看书】课本第68页第二段，了解乙烯的物理性质。
【总结】1、乙烯的物理性质：
【思考】已知乙烯的分子式为C2H4,那么它的电子式、结构式应该是怎样？
.2.乙烯的分子结构：
（填表）
乙烯
电子式
结构式
结构简式
分子构型
【分析】根据乙烯的结构分析，乙烯可能的化学性质是怎样？
可采取怎样的实验来验证？
【观察•思考】
实验一：
点燃纯净的乙烯，观察燃烧时火焰的亮度和颜色。
实验二：
将乙烯通入盛有酸性KMnO4溶液的试管中，观察试管内溶液颜色的变化。
实验三：
将过量的乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中，观察试管内溶液颜色的变化。
实验
实验现象
结论
1
2
3
【思考】
1.乙烯既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色，二者原理一样吗？
2.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色，发生的是什么反应？
【总结】3.乙烯的化学性质：
（1）氧化反应：
①燃烧反应：
化学方程式：
现象：
②常温易被氧化剂氧化：
现象：
【思考】如何设计实验证明溴水与乙烯发生的是加成反应而不是取代反应？
【比较】加成反应与取代反应的比较：
类型
取代反应
加成反应
反应物结构特征
生成物
碳碳键变化情况
常用试剂
结构变化形式举例
【比较】乙烯与甲烷、乙烷分子结构上有何异同？
性质呢？
名称
乙烯
乙烷
甲烷
分子式
电子式
结构式
结构简式
空间构型
碳碳键类型
碳被氢饱和程度
化学性质
可燃性
能否使酸性高
锰酸钾褪色
取代反应
加成反应
【小结】本节所学主要内容为：
【达标测评】
1.既可以用来鉴别乙烯和甲烷，又可用来除去甲烷中混有乙烯的方法是
A.通入足量的溴水B.与足量液溴反应
C.在导管口点燃D.一定条件下与H2反应
2.对比甲烷和乙烯的燃烧反应，下列叙述中正确的是（）
A．二者燃烧时现象完全相同B．点燃前都应验纯
C．甲烷燃烧火焰呈淡蓝色，乙烯燃烧火焰较明亮D．二者燃烧时都有黑烟生成
3.将15gCH4和C2H4的混合气体通入盛有足量溴水的容器中，溴水的质量增加了7g，则混合气体中CH4与C2H4的体积比为（）
A．1∶2B．2∶1C．3∶2D．2∶3
4.乙烯和氢气的混合气体VL，完全燃烧需要相同条件下的氧气2VL，则混合气体中乙烯和氢气的体积比是（）
A．3∶2B．2∶3C．3∶4D．4∶3
5.在相同条件下分别完全燃烧甲烷、丙烷、乙烯，生成相同质量的水，则甲烷、丙烷、乙烯的体积比是（）
A．1∶1∶1B．1∶2∶1C．2∶1∶1D．2∶1∶2
6.相同物质的量的下列各组有机物,完全燃烧时生成水的质量完全相同的一组物质是（）
A．甲烷和乙烷B．乙烯和丙烯C．甲烷和乙烯D．乙烷和丙烯
7.丁烷裂解时可有两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃。
又知裂解生成的两种烯烃的质量相等，那么裂解后所得到的混合气体中，相对分子质量最小的气体占有的体积为分数为（）
A、19%B、25%C、36%D、40%
8.两种气态烃以任意比例混合，在105℃时1L该混和烃与9LO2混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体仍为10L。
下列各组混合烃中不符合此条件的是（）
A．CH4、C2H4B．CH4、C3H6C．C2H4、C3H4D．C2H2、C3H6
9.用乙烷制取一氯乙烷的化学方程式为________________________，
用乙烯制取一氯乙烷的化学方程式为__________________，
两种方法中比较合理的方法是，原因是________________。
10.将标准状况下2.24L乙烯和氢气的混合气体，在催化剂作用下充分反应，反应后的气体全部通入足量溴水中，制得3.76g1，2-二溴乙烷，求原混合气体中乙烯和氢气的物质的量之比。
参考答案：
1、A2、BC3、B4、A5、D6、CD7、A8、BD
9、C2H6+Cl2→C2H5Cl+HClC2H4+HCl→C2H5Cl10、3∕2
第二节石油和煤 重要的烃
学案（三）
学习目标
（一）知识与技能目标
1、掌握苯的分子结构及其重要性质
2、了解甲苯的主要性质
（二）过程与方法目标
1.通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”等活动，提高分析、类比、迁移以及概括的能力。
2.认识有机化合物的存在--结构--性质—用途的主线。
（三）情感态度与价值观目的
通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”活动，认识自然资源的合理开发、综合利用重要性，初步确立可持续发展的观念。
学习重点和难点
苯的性质、有机物结构与性质的关系
学习过程
【复习】煤的主要成分有哪些？
什么叫煤的干馏？
煤干馏的主要产物是什么？
【引言】煤干馏的主要产物——-苯是一种重要的有机化工原料。
它具有什么样的结构和性质呢？
【看书】课本第71页第二段了解苯的物理性质：
【猜想】已知苯的分子式为C6H6,与烷烃相比较，它是一种碳原子的价键远没有饱和的烃，那么它的结构应该是怎样呢？
【观察】观察苯的分子模型，认识苯的分子结构
【看书】课本第71页最后一段，认识苯分子结构式的写法：
、
课本第72页历史回眸部分，了解苯分子结构的发现历史
【思考】苯的这种结构决定了它具有什么性质呢？
【观察•思考】
实验一：
点燃苯，观察燃烧时火焰的亮度和颜色。
实验二：
向酸性KMnO4溶液中加入苯，观察试管内溶液颜色的变化。
实验三：
向溴的四氯化碳溶液中加入苯，观察试管内溶液颜色的变化。
.
实验
实验现象
结论
1
2
3
【思考】苯具有怎样的化学性质？
与乙烯相比，又何不同？
【总结】3.苯的化学性质：
（1）氧化反应：
①燃烧反应：
化学方程式：
②酸性高锰酸钾溶液褪色
（2）溴的四氯化碳溶液褪色
【思考】苯既不能使溴的四氯化碳溶液褪色，也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明了苯具有什么样的结构？
哪些实验事实能说明苯环结构的特殊性？
【练习】1.写出苯的结构简式：
2.能说明苯分子中不存在单键和双键，而是所有的碳碳键完全相同的事实是 （ ）
A．甲苯无同分异构体
B．苯分子中各原子均在同一平面内
C．苯的邻位二元取代物只有一种
D．1mol苯最多只能与3molH2加成
【看书】课本第73页，了解苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液共热所发生的反应，并写出反应的化学方程式：
【看书】课本第73页迁移·应用部分，了解甲苯的性质
【总结】甲苯的化学性质：
（1）氧化反应：
①燃烧反应：
化学方程式：
②酸性高锰酸钾溶液褪色
（2）取代反应：
化学方程式：
【总结】
总结甲烷、乙烯、苯的结构和性质
名称
甲烷
乙烯
苯
分子式
电子式
结构式
结构简式
空间构型
碳碳键类型
碳被氢饱和程度
化学性质
氧化反应
可燃性
能否使酸性高锰酸钾褪色
取代反应
加成反应
【达标测评】（8分钟）
1．能说明苯分子苯环的平面正六边形结构中，碳碳键不是单双键交替排布的事实是（）。
A．苯的一元取代物无同分异构体B．苯的间位二元取代物只有一种
C．苯的邻位二元取代物只有一种D．苯的对位二元取代物只有一种
2．下列有机化合物中含碳量最大的是（）。
A．甲烷B．乙烷C．乙烯D．苯
3．区别苯和己烯（己烯性质与乙烯相似）的下列实验方法与判断都正确的是（ ）。
A．分别点燃，无黑烟生成的是己烯
B．分别加入溴水振荡，静置后分层，下层红棕色消失的是己烯
C．分别加入溴水振荡，静置后分层，上、下两层均为无色的是己烯
D．分别加入酸性高锰酸钾溶液振荡，静置后水层紫色消失的是己烯
4．将下列各种液体①苯②四氯化碳③碘化钾溶液，分别与溴水混合后充分振荡、静置，液体分为两层，原溴水层几乎是无色的是（）。
A．只有②B．②③C．①②③D．①②
5．凯库勒悟出苯分子的环状结构的经过是化学史上的一个趣闻。
据他自己说这来自于一个梦，那是他在比利时的根特大学任教时，一天夜晚，他在书房中打起了瞌睡，眼前又出现了旋转的碳原子。
碳原子的长链像蛇一样盘绕卷曲，忽见一蛇抓住了自己的尾巴，并旋转不停（如下左图）。
他像触电般地猛醒过来，整理苯环结构的假说,又忙了一夜。
对此，凯库勒说：
“我们应该会做梦！
……那么我们就可以发现真理，……但不要在清醒的理智检验之前，就宣布我们的梦。
”阅读该信息后，解答下列试题：
（1）1866年凯库勒（如上图邮票）提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构，解释了苯的部分性质，但还有一些问题尚未解决，它不能解释下列事实（填入编号）。
A．苯不能使溴水褪色B．苯能与H2发生加成反应
C．溴苯没有同分异构体D．邻二溴苯只有一种
（2）现代化学认为苯分子碳碳之间的键是。
参考答案：
1、C2、D3、CD4、D5、
（1）AD
（2）介于单、双键之间的一种特殊的键
《石油和煤重要的烃》周末限时作业
（时间：
45分钟）
一、选择题
1．20XX年1月，欧洲航天局的惠更斯号探测器首次成功登陆土星的最大卫星——土卫六。
科学家对探测器发回的数据进行了分析，发现土卫六的大气层中含有95%的氮气，剩余的气体为甲烷和其他碳氢化合物。
下列关于碳氢化合物的叙述错误的是（）。
A．碳氢化合物就是有机化合物中的烃
B．石油的主要成分是碳氢化合物
C．乙烯和苯都是碳氢化合物，且含碳量相等
D．碳氢化合物中的化学键都是化学键
2．下列关于石油和煤的说法中错误的是（）。
A．石油的主要成分是有机化合物的混合物
B．煤的主要成分是各种碳单质的混合物
C．石油被誉为“工业的血液”
D．煤被誉为“工业的粮食”
3．石油炼制的方法较多，如：
①分馏②裂化③裂解，其中属于化学变化的是（）。
A．只有② B．①② C．①③D．②③
4．下列工业操作或实验操作中需要温度最高的是（）。
A．蒸馏B．分馏C．裂化D．裂解
5．催化剂在工业生产中有着广泛的用途，下列可以使用催化剂的工业操作是（）。
A．干馏B．分馏C．裂化D．裂解
6．冬季里因燃煤取暖常导致大气污染较为严重，下列属于燃煤产生的污染的是（）。
①NO②NO2③CO④CO2⑤SO2⑥粉尘
A．①②③④⑤⑥B．②③④⑤⑥C．②③④D．①②③⑤⑥
7．下列有机化合物中，既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是（）。
A．甲烷B．乙烯C．硝基苯D．苯
8．有机化学中的加成反应的原理类似于四种基本反应类型中的（）。
A．化合反应B．分解反应C．复分解反应D．置换反应
9．有机化学中的反应类型较多，其中加成反应就是一种重要的反应类型，下列不属于加成反应的是（）。
10．下列关于乙烯的说法中错误的是（）。
A．乙烯的化学性质比乙烷活泼B．可作香蕉等水果的催熟剂
C．燃烧时火焰明亮，同时产生黑烟D．收集乙烯可用排空气法
11．下列反应中，能说明乙烯的结构具有碳碳双键的是（）。
A．燃烧B．加成反应C．取代反应D．能够催熟水果
12．从石油分馏得到的固体石蜡，用氯气漂白后，燃烧时会产生含氯元素的气体，这是由于石蜡在漂白时与氯气发生过（）。
A．取代反应B．加成反应C．裂解反应D．裂化反应
13．石油分馏是石油炼制的重要手段之一，下列关于石油分馏的目的说法正确的是（）。
A．除去石油中的水分B．除去石油中的盐分
C．获得不同沸点的烃类产物D．获得烃类纯净物
14．制取氯乙烷最合理的方法是（A）。
A．乙烯与HCl加成B．乙烯与Cl2加成
C．乙烷与Cl2取代D．把乙烯通入盐酸中
15．将2L乙烯和1L甲烷的混合气体在150℃，1.01×105Pa下与20L空气充分燃烧后，所得混合气体的体积是（前后状况相同）（B）。
A．13LB．23LC．11LD．9L
二、填空题
16．裂化和裂解是石油炼制的两种重要方法，通过教材学习请你比较这两种工艺的异同点，在横线上填入“裂解”或“裂化”。
（1）相同点:
都是将相对分子质量稍大的烃分解为相对分子质量的烃，都需要加热。
（2）不同点：
①目的不同：
的目的是为了提高汽油的质量，即获得更多的轻质液体燃料，而则是为了获得乙烯、丙烯等小分子的化工原料。
②条件不完全相同：
一般需要在催化剂的条件下加热，而不需要催化剂，但加热的温度比更高。
③原料不同：
可以采用所有石油分馏产品（包括石油气）作为原料的工艺。
17．根据你学的有机化学反应类型，对下列反应进行归类。
①由乙烯制氯乙烷②乙烷在空气中燃烧③乙烯使溴水褪色④乙烯通入酸性高锰酸钾溶液⑤乙烷与氯气光照
其中属于取代反应的有；属于氧化反应的有；属于加成反应的有。
18．写出下列化学反应的化学方程式：
（1）十八烷（C18H38）裂化为壬烷和壬烯：
；
（2）乙烯在空气中完全燃烧：
；
（3）乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色：
；
（4）苯、浓硝酸和浓硫酸的混合液共热并保持55℃～60℃的温度：
。
三、计算题
19．今有A、B两种烃，在相同状况下，A与B蒸气的密度比为39:
14。
7.8gA完全燃烧后生成物通入过量的石灰水中，得到沉淀60g。
A不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不与溴水反应，B能使这两种溶液褪色。
0.5molB完全燃烧，产物通过足量的浓硫酸，硫酸增重18g，然后又收集到了标准状况的22.4L气体。
通过计算写出这两种烃的结构简式。
参考答案
一、选择题
1、C2、B3、D4、D5、C6、D提示：
尽管二氧化碳是温室气体，对地球环境造成了危害，但二氧化碳一般不认为是污染物。
7、B8、A9、A10、D11、B12、A13、C14、A15、B
提示：
甲烷、乙烯在空气（氧气）中完全燃烧前后的物质的量不变。
二、填空题
16、①裂化裂解②裂化裂解裂化③裂解
17、⑤②④①③
三、计算题
19、解：
设B的化学式为CnHm，则其燃烧的化学方程式为：
解得：
n=2，m=4
∴B为C2H4，所以其摩尔质量为28g·mol-1，A的摩尔质量为：
28g·mol-1×39/14=78g·mol-1
A的物质的量为7.8g÷78g·mol-1=0.1mol
产生的沉淀为碳酸钙，其物质的量为：
n（CaCO3）=60g÷100g·mol-1=0.6mol
∴A的分子式可写为C6Hx
6×12g·mol-1+x×1g·mol-1=78g·mol-1
故，x=6，即A为C6H6
A：
B：
CH2＝CH2。
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