2024新教材高中化学 第3章 简单的有机化合物 第2节 从化石燃料中获取有机化合物 第1课时 从天然气、石油和煤中获取燃料 石油裂解与乙烯教学设计 鲁科版第二册.docx

2024新教材高中化学第3章简单的有机化合物第2节从化石燃料中获取有机化合物第1课时从天然气、石油和煤中获取燃料石油裂解与乙烯教学设计鲁科版第二册

学校

授课教师

课时

授课班级

授课地点

教具

教学内容分析

嘿，亲爱的同学们，今天我们来探索一个神奇的世界——石油裂解与乙烯。这是我们高中化学第三章“简单的有机化合物”第二节的内容，也就是鲁科版第二册的“从化石燃料中获取有机化合物”这一课时。我们知道，化石燃料是我们生活中不可或缺的资源，它们不仅是能源的来源，还蕴含着丰富的有机化合物。今天，我们就来揭开石油裂解的神秘面纱，看看它是如何变成乙烯这种重要有机化合物的。这节课，我们不仅要学习理论知识，还要动手实验，感受化学的奇妙。准备好了吗？让我们一起踏上这场化学之旅吧！??

核心素养目标

本节课旨在培养学生以下核心素养：

1.**科学探究素养**：通过石油裂解实验，让学生体验科学探究过程，培养观察、实验、分析和推理的能力。

2.**科学思维素养**：引导学生运用化学原理理解石油裂解的原理，提升逻辑思维和批判性思维能力。

3.**社会责任感**：认识化石燃料的利用与环境保护的关系，培养学生的环保意识和社会责任感。

4.**创新意识**：鼓励学生在实验中提出新想法，培养创新精神和实践能力。

教学难点与重点

1.**教学重点**

-**石油裂解反应原理**：学生需要理解石油裂解是一种热裂解过程，通过加热将重质的石油烃分解为轻质的烃类，特别是乙烯的生产。

-**乙烯的物理性质和化学性质**：重点掌握乙烯的分子结构、物理状态（如沸点、熔点）以及其化学活性，如与水反应生成乙醇。

-**实验操作技巧**：强调如何安全、准确地进行石油裂解实验，包括加热、收集和检测乙烯等。

2.**教学难点**

-**石油裂解机理**：学生可能难以理解石油裂解的复杂机理，包括自由基的形成和反应链的终止。

-**乙烯的检测方法**：如何准确检测乙烯的存在，例如通过溴水褪色实验，学生需要掌握实验原理和操作细节。

-**实验数据分析**：在实验过程中，学生需要学会如何分析数据，例如计算乙烯的产率，这对他们的数据分析能力是一个挑战。

教学资源准备

1.教材：确保每位学生都拥有鲁科版第二册的教材，包括相关章节的教科书和实验指导书。

2.辅助材料：准备与石油裂解相关的图片、图表和视频，用于辅助讲解石油裂解过程和乙烯的性质。

3.实验器材：准备石油裂解实验所需的加热装置、反应容器、气体收集装置以及安全防护用品。

4.教室布置：设置分组讨论区，确保每个小组有足够的实验操作台和实验空间，以便进行实验操作和讨论。

教学实施过程

1.课前自主探索

-教师活动：发布预习任务，设计预习问题如“石油裂解过程中可能会产生哪些副产物？”和“乙烯的化学性质有哪些？”

-学生活动：自主阅读预习资料，思考预习问题，如“如何通过实验验证乙烯的生成？”

-方法/手段/资源：自主学习法，信息技术手段，如在线平台和微信群。

2.课中强化技能

-教师活动：导入新课，通过视频展示石油裂解的过程，讲解乙烯的制备和性质。

-学生活动：听讲并思考，参与实验操作，如“如何收集并检测裂解产物中的乙烯？”

-方法/手段/资源：讲授法，实践活动法，合作学习法。

-举例：在实验中，学生通过加热石油样品，观察气体收集瓶中气体对溴水的反应，验证乙烯的存在。

3.课后拓展应用

-教师活动：布置作业，如“分析石油裂解工业中提高乙烯产率的可能方法。”

-学生活动：完成作业，利用拓展资源进行深入研究，如“阅读有关石油化工行业可持续发展的文献。”

-方法/手段/资源：自主学习法，反思总结法。

-举例：学生通过查阅资料，撰写小论文，探讨如何通过技术创新减少石油裂解过程中的环境污染。

知识点梳理

1.**石油的组成与性质**

-石油的组成：石油是一种复杂的混合物，主要由各种烃类（如烷烃、环烷烃、芳香烃）组成，还含有硫、氮、氧等非烃化合物。

-石油的性质：具有可燃性、易挥发性、难溶于水等特点。

2.**石油裂解的基本原理**

-裂解温度：石油裂解通常在450-700℃的高温下进行。

-裂解机理：石油中的长链烃分子在高温下断裂成短链烃分子，如乙烯、丙烯等。

-裂解产物：裂解产物主要包括乙烯、丙烯、丁二烯、丁烯等。

3.**乙烯的制备方法**

-热裂解法：将石油加热至一定温度，使其裂解生成乙烯。

-催化裂化法：在催化剂的作用下，将石油中的长链烃分子裂解成乙烯。

-热压裂解法：在高温高压条件下，将石油加热至裂解温度，生成乙烯。

4.**乙烯的物理性质**

-分子式：C2H4

-熔点：-169.2℃

-沸点：-103.7℃

-密度：0.905g