《鲁科版(2019)高中化学必修第二册-3.2-从化石燃料中获取有机化合物-学案设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《鲁科版(2019)高中化学必修第二册-3.2-从化石燃料中获取有机化合物-学案设计（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、从化石燃料中获取有机化合物第1课时【学习目标】1了解石油的化学成分及石油分馏、裂化和裂解的基本原理2掌握乙烯的分子结构、主要性质和重要应用，进一步理解结构与性质的关系3了解加成反应，会书写乙烯与H2、HCl、Cl2、H2O发生加成反应的化学方程式【学习重难点】重点：掌握乙烯的分子结构、主要性质和重要应用，进一步理解结构与性质的关系难点：了解加成反应，会书写乙烯与H2、HCl、Cl2、H2O发生加成反应的化学方程式【学习过程】【新知导学】一、石油的炼制1石油的组成石油主要是由分子中含有不同数目碳原子的烃组成的复杂混合物，主要包括各种烷烃、环烷烃和芳香烃石油中所含元素主要有碳和氢两种元素2石油的分
2、馏（1）石油是以含多种烃为主的混合物，没有固定的沸点加热石油，沸点低的烃（含碳原子数较少的）先汽化，其蒸气经冷凝变为液体首先从混合物里分离出来；随着温度的升高，沸点较高的烃（含碳原子数较多的）再汽化，经过冷凝也从混合物里分离出来通过不断地加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物，这种方法称为石油的分馏（2）石油经过分馏后得到的一系列产物有石油气、汽油、煤油、柴油、重油及沥清等（3）分馏石油得到的各种馏分仍是混合物3石油的裂化（1）石油裂化的原理：在一定条件（加热、使用催化剂）下，使相对分子质量大、沸点高的烃断裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃如：十六烷的裂化反应：C16H34C8H16C8H1
3、8（2）石油裂化的目的：提高汽油等轻质液体燃料的产量和质量4石油的裂解（1）石油裂解的原理：裂解是采用比裂化更高的温度，使相对分子质量较大的烃断裂成乙烯、丙烯等小分子烃裂化和裂解都是化学变化石油裂解气里乙烯的含量比较高（2）石油裂解的目的：是为了获得乙烯、丙烯等小分子烯烃，做为有机化工原料【归纳总结】1石油炼制方法比较炼制方法分馏裂化裂解主要变化类型物理变化化学变化化学变化主要原料原油重油石油分馏产品（包括石油气）目的将石油分离成不同沸点范围的产物提高轻质液体燃料的产量和质量得到气态短链烃主要产品石油气、汽油、煤油、柴油及重油等汽油等轻质燃油乙烯、丙稀等小分子烃2直馏汽油和裂化汽油的区别获得方
4、法主要化学成分直馏汽油原油分馏一般是C5C11的烷烃及少量的芳香烃等裂化汽油重油裂化含有C5C11的烷烃和烯烃3裂化和裂解都是使石油分馏产物中的长链烃断裂生成更短的链烃，裂解所需温度比裂化所需的温度更高，裂化和裂解的原料、目的和产品不同【活学活用】1下列关于石油加工的叙述中，不正确的是（ ）A石油分馏所得的产物是具有恒定沸点的纯净物B石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃油的产量和质量C石油裂解的原料是石油分馏产物，包括石油气D石油的分馏是物理变化过程答案：A解析：石油分馏得到的馏分是不同沸点范围的产物，仍为混合物，A项错误，B、C两项正确；在石油常见的炼制方法中，分馏是物理变化，而裂化和裂解是化学
5、变化，D项正确规律总结：石油分馏产物、裂解及裂化产物均是混合物，没有固定熔、沸点裂化汽油和分馏汽油的成分不同二、乙烯的分子结构1下图表示4个碳原子相互结合的几种方式小圆球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合（1）它们同属于有机物中的_类，其中烷烃有_（填字母）（2）在结构上B与A的主要不同是_；B应属于烃的类别是_（3）分子中碳原子所结合的氢原子数少于饱和烃里的氢原子数的碳氢化合物称为_分子中含有_的烃称为烯烃若烯烃含有一个碳碳双键，该类烯烃的组成通式为_（4）写出上图中烯烃的结构简式，并简述你是怎样从上图中识别烷烃和烯烃的答案：（1）烃 AC（2）B中有键，比A少
6、两个H原子 不饱和烃（或烯烃）（3）不饱和烃 碳碳双键 CnH2n（n2）（4）B：CH3CH=CHCH3 E：CH3CH2CH=CH2F：（CH3）2C=CH2，识别烷烃和烯烃要看分子结构中有无碳碳双键：若碳原子之间全部以碳碳单键结合的链烃，就是烷烃；若分子中含有碳碳双键的链烃，则为烯烃2以下是两种有机物的球棍模型，代表H原子，代表C原子，请回答下列问题：（1）、的分子式分别为_、_（2）说出、结构上的两点差异_；_答案：（1）C2H6 C2H4（2）中含有碳碳单键，中含有碳碳双键 是空间立体结构，是平面结构解析：从球棍模型上可以得知：为乙烷，为乙烯乙烷中有碳碳单键，乙烯中有碳碳双键，且前者
7、是空间立体结构，后者是平面结构【归纳总结】乙烯的分子组成与结构空间结构：所有C、H原子都在同一平面上关键提醒：碳碳双键决定乙烯的化学性质【活学活用】2关于乙烯分子结构的描述正确的是（ ）A乙烯的分子式为、结构简式、最简式分别为（CH2）2、CH2CH2、CHCHB乙烯不是最简单的烯烃C乙烯分子中所有原子都在同一平面上D乙烯分子中所有原子都在一条直线上答案：C解析：乙烯的分子式为C2H4，最简式为CH2，结构简式为CH2=CH2，乙烯分子中所有原子都在一个平面上，不在同一条直线上烯烃是指含有碳碳双键的烃，乙烯是最简单的烯烃易错警示：由乙烯分子结构可以推断有机物分子中的所有碳原子共面三、乙烯的化学
8、性质1乙烯的氧化反应（1）观察实验，记录现象实验现象点燃乙烯火焰明亮，伴有黑烟，同时放出大量热将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液退色（2）写出乙烯燃烧的化学方程式为什么甲烷燃烧没有黑烟，而乙烯燃烧有较浓的黑烟？答案：C2H43O22CO22H2O，乙烯分子里含碳量比较大，未完全燃烧，产生碳的小颗粒造成的（3）乙烯可以作水果的催熟剂，可以使生果实尽快成熟，但是用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土与果实或花朵放在一起，可以延长果实或花朵的成熟期，达到保鲜的目的请你解释其中的奥秘答案：乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化2乙烯的加成反应（1）加成反应：有机物分子中双键上的碳原子与其他原子（或原子团）直接
9、结合生成新的化合物分子的反应叫加成反应如将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，现象是橙红色退去，生成了1,2二溴乙烷（2）请你设计实验验证乙烯通入溴水发生的不是取代反应写出该加成反应的化学方程式答案：比较通入乙烯前后溴水的酸性强弱，通入乙烯之后溴水的酸性减弱，说明发生的不是取代反应（3）乙烯除了与溴加成外，一定条件下还能与H2、HCl、Cl2、H2O等发生加成反应，请你写出相关反应的化学方程式答案：CH2=CH2H2CH3CH3CH2=CH2HClCH3CH2ClCH2=CH2Cl2CH2=CH2H2OCH3CH2OH（4）聚乙烯（CH2CH2）在日常生活中用途很广，是一种高分子化合物，如用做食品保鲜
10、膜、水管材料等它是由乙烯分子在一定条件下相互加成得到的，写出合成聚乙烯的化学方程式答案：nCH2=CH2CH2CH23如何区分甲烷和乙烯？甲烷中混有乙烯时如何除去？答案：乙烯能使酸性KMnO4溶液或溴水退色，由此可区别甲烷（烷烃）和乙烯（烯烃）乙烯被酸性KMnO4溶液氧化的产物是CO2，因此CH4中混有乙烯时，不能用酸性高锰酸钾溶液除去（引入新的杂质），应用溴水洗气除去，并用浓硫酸干燥，或用Br2的CCl4溶液洗气除去【归纳总结】1乙烯的氧化反应（1）乙烯能燃烧，火焰明亮且伴有黑烟利用燃烧时的现象与甲烷不同，可用燃烧法鉴别甲烷和乙烯为防止乙烯与空气混合点燃发生爆炸，点燃乙烯之前，一定要检验其纯
11、度若乙烯燃烧温度高于100 ，H2O为气态，则反应前后气体体积不变；完全燃烧后产生的CO2和H2O的物质的量之比为11（2）被酸性高锰酸钾溶液氧化 乙烯使酸性高锰酸钾溶液退色利用该性质可鉴别甲烷（或烷烃）和乙烯（或烯烃）酸性高锰酸钾溶液将乙烯最终氧化为CO2，所以除去甲烷中的乙烯时不能用酸性高锰酸钾溶液2乙烯的加成反应关键提醒：（1）结构决定性质，乙烯的化学性质（能被酸性高锰酸钾溶液氧化、发生加成反应）是由碳碳双键所决定的（2）乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液退色原理不同，前者为加成反应，后者为氧化反应 （3）加成反应是乙烯等不饱和烃的特征性质；烷烃的特征性质是取代反应【活学活用】3甲烷中混有乙
12、烯，欲除去乙烯得到纯净干燥的甲烷，可依次将其通过下列哪组试剂的洗气瓶（ ）A澄清石灰水，浓H2SO4B溴水，浓H2SO4C酸性高锰酸钾溶液，浓H2SO4D浓H2SO4，酸性高锰酸钾溶液答案：B解析：A项，乙烯和甲烷均不与澄清石灰水及浓硫酸反应；B项，乙烯与Br2加成生成液体1，2二溴乙烷，再用浓硫酸干燥得到干燥纯净的CH4；C项，酸性KMnO4溶液与乙烯反应生成CO2，引入新杂质；D项，浓H2SO4与乙烯不反应规律总结：除去乙烷中的乙烯并得到纯净干燥的乙烷，操作方法如下：（1）混合气体盛有溴水的洗气瓶盛有NaOH溶液的洗气瓶盛有浓硫酸的洗气瓶；（2）混合气体盛有溴水的洗气瓶装有碱石灰的U形管；
13、（3）混合气体盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶盛有NaOH溶液的洗气瓶盛有浓硫酸的洗气瓶；（4）混合气体盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶装有碱石灰的干燥管4体育比赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时，队医随即对准运动员的受伤部位喷射药剂氯乙烷（CH3CH2Cl）（沸点为1227 ），进行局部冷冻麻醉应急处理制取氯乙烷的最好方法是（ ）A乙烷与氯气发生取代反应B乙烯与氯气发生加成反应C乙烷与氯化氢混合D乙烯与氯化氢发生加成反应答案：D解析：乙烷与Cl2发生取代反应生成多种氯代烃的混合物；乙烯与Cl2发生加成反应生成1，2二氯乙烷；乙烷与氯化氢不反应；乙烯与氯化氢发生加成反应生成氯乙烷D项正确规律总结：甲烷取代反应与乙烯加成反应的比较取代反应加成反应反应物特征含有易被取代的原子或原子团不饱和有机化合物（含等）生成物两种（一般是一种有机化合物和一种无机物）一种（有机化合物）碳碳键变化无变化打开反应特点一上一下断一加二常用试剂Cl2、Br2、I2H2、X2、HX、H2O（X为Cl、Br、I）【学习小结】乙烯的性质稍有气味水难溶，高锰酸钾溴反应现象相同理不同，前因氧化后加成加氧燃烧黑烟冒，聚合分子碳链增第2课时【学习目标】1了解煤的干馏及其产品的应用2会书写苯的分子式、结构式
