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.docx

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：

C16H34eq\o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))C8H16＋C8H18．

（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

获得方法

主要化学成分

直馏汽油

原油分馏

一般是C5～C11的烷烃及少量的芳香烃等

裂化汽油

重油裂化

含有C5～C11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少两个H原子不饱和烃（或烯烃）

（3）不饱和烃碳碳双键CnH2n（n≥2）

（4）B：CH3CH===CHCH3E：CH3CH2CH===CH2

F：（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