高一化学素材：备课资料第一单元化石燃料与有机化合物

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精备课资料1.天然气的主要成分是什么？天然气是指从气田开采得到的含甲烷等烷烃的气体。根据天然气中甲烷和其他烷烃的含量不同,将天然气分为两种：一种是含甲烷多的称为干天然气(干气)，通常含甲烷80％～99%(体积），个别气田的甲烷含量可高达99。8％；另一种是除含甲烷以外，还含有较多的乙烷、丙烷、丁烷的气体,称为湿天然气（湿气）或称多油天然气。有时人们往往把含甲烷等烷烃的气体都叫做天然气，这当然是不很确切的。如从油田开采石油时，得到的含烷烃的气体，这叫油田气。油田气几乎全部是饱和的碳氢化合物，主要含甲烷、乙烷、丙烷和丁烷以及少量的轻汽油。此外，气体中有时还存在硫化氢、硫醇、二氧化碳和氢气.油田气的组成因地区和季节等条件而异，通常的组成为甲烷10％～85%（体积)、乙烷0％～20％、丙烷0%～22％、丁烷0％～20％、戊烷和高级烃类0%~10％、氮气及稀有气体0%～10％、硫化氢0%～1%，二氧化碳少量。又如从炼油厂炼油时得到的含甲烷等低级烷烃的气体，这叫炼厂气。炼厂气是石油加工过程中副产的各种加工气体的总称,其中主要包括热裂化气、焦化气、催化裂化气、稳定塔气等。所以油田气和炼厂气虽然同样都是含有甲烷等烷烃的气体,但不能一概都称为天然气。沼气和坑气的主要成分也是甲烷，由于环境的不同,其他杂质的含量也不一致。沼气是池沼淤泥中一些有机物发酵而产生的。坑气又叫瓦斯，是煤矿煤层里的一些有机残余的分解产物随着煤的开采而释出的.2。氟利昂的功与过现在，我们经常可以看到、听到关于“绿色冰箱”和“无氟冰箱"的介绍.这些冰箱都是新一代的环保产品，它们宣布了氟利昂时代的终结。氟利昂不是毒性极强、化学性质很活泼的单质氟,它们是甲烷（CH4)、乙烷（C2H6)中氢原子被氟、氯等卤原子取代后的一类化合物.国际上用CFCls代表这类物质。氟利昂的出现可算是一件大事.1930年,美国的商业杂志《冰箱和制冷》首先报道了氟利昂。之后，它就以极快的速度发展了起来，产量几乎每5年就要翻上一番。要了解其中的奥秘，就让我们先来学习制冷的基本原理吧.我们知道，物质从液态变为气态要吸收能量，而从气态变为液态则会放出能量。压缩器制冷就是利用了这个原理。在密闭的制冷系统内，制冷剂被压缩器压缩成液态储存起来。这时，压缩器内的压强比较大，温度比较高，要用冷凝器来降温.当高压的制冷剂进入压强较低的蒸发器后，立即从液态变为气态,并从周围吸收能量，使环境的温度下降,达到制冷的目的。但是,并不是所有物质都可以扮演制冷剂的角色.合格的制冷剂既要容易压缩液化，又要容易汽化。同时，它还应该安全无毒，性质稳定，容易制造。氟利昂就是因为同时兼有这些优点，所以才会被广泛用作制冷剂。实际上，氟利昂不仅可以用作制冷剂,它还可用作发泡喷射剂等。日常生活中俗称“摩丝”的喷发胶里就含有氟利昂。如此优秀的制冷剂氟利昂又为何会遭淘汰呢？这就跟臭氧层有关了。位于大气平流层中的臭氧，能吸收太阳辐射的高能紫外线。而高能紫外线对人和动物的健康影响很大。过量照射紫外线会引发皮肤癌、白内障等疾病。所以，臭氧层就像一件保护衣，保护着地球上的芸芸众生。但是，自从20世纪80年代以来,我们的“保护衣”逐渐变薄了，甚至出现了“破损”。这就是今天人们面临的全球性环境问题——臭氧层空洞.科学家对臭氧层空洞产生的原因进行调查研究后发现，罪魁祸首就是氟利昂.氟利昂分子很稳定，在对流层中几乎不发生化学反应.但是，当它们上升到平流层后，在强烈的太阳光辐射作用下，会离解出氯原子.氯原子与臭氧分子（O3）反应后，生成氧气分子(O2）和一氧化氯基（ClO）。一氧化氯基不稳定，很快变回氯原子，氯原子又与臭氧反应生成氧气和一氧化氯基……Cl+O3O2+ClOClO+OO2+Cl如此周而复始，结果一个氟利昂分子就能破坏多达10万个臭氧分子.总的结果，可以用化学方程式表示为：2O33O2。作为制冷剂的氟利昂虽然大大改善了人类的生活,但是它所带来的负面效应已经而且长久地破坏了人类的生存环境，问题的严重性使得我们必须立即行动起来，从现在起就减少使用和生产氟利昂.氟利昂即将退出历史舞台，但它留给人们许多美好的回忆和深刻的教训。从中我们看到，科学技术能带给人们巨大的物质利益，但同时也可能隐藏着致命的危机。所以,我们一方面应积极发展科学技术，另一方面又要尽力去防止科学技术产生的负面效应。科学家们正把这样的思想融入研制和开发绿色冰箱、无氟冰箱中。我们期待着臭氧层空洞消失的那一天。石油炼制从容说课本课时的主要内容是石油的炼制。教学时,可以依据教材的顺序，由浅入深地分析、介绍石油的炼制及其产品的应用。可以先展示石油的样品，让学生观察出石油是一种黏稠的深褐色的液体。通过讲述让学生了解石油是复杂的混合物，主要成分为碳氢化合物(烃）,直接使用的价值不大，从而引出石油炼制的问题。接着讲解石油蒸馏的原理，进行石油蒸馏的实验，实验过程中让学生带着一些问题去观察现象：随着温度的上升，液体的颜色、黏度、挥发性、易燃性的变化，同时思考：各馏分的颜色、黏度、挥发性、易燃性与馏分中化合物所含的碳原子数目之间有什么关系。接着再从一个实际的难题:“石油分馏获得的轻质液体燃料油的产量不高”出发,引出怎样提高轻质液体燃料的产量和质量的问题，转入石油的裂化和裂解的教学。最后，通过对石蜡油的裂解实验的的分析,让学生体验工业上对石油的加工炼制——裂化和裂解的基本原理。教学重点石油的炼制教学难点蒸馏的原理和装置、蒸馏原理在物质分离方面的应用。教具准备化学仪器:铁架台（铁夹、铁圈）、石棉网、酒精灯、温度计、冷凝管、尾接管、锥形瓶 化学试剂：石油、碎瓷片、自来水三维目标知识与技能1。认识化石燃料与有机物的关系。2。认识综合利用化石燃料对于充分利用自然资源、防止污染、保障国民经济可持续发展等方面的意义。3。了解石油的炼制原理——分馏。过程与方法1.运用实验探究法学习石油的炼制。2。从生产的实际需要出发，引出石油的裂化和裂解问题.情感、态度与价值观引导学生关注人类面临的与化学相关的社会问题，如能源短缺、环境保护等，培养学生的社会责任感和参与意识.教学过程导入新课加油站大家可能都去过，你们都知道，在加油站有不同的产品,如柴油、煤油、汽油、润滑油等，而且，即使仅仅是汽油，也分为93号汽油、90号汽油等，那么，从地底下开采出来的原油，是如何进行加工,才形成了不同的油类产品呢？是利用了物理方法还是化学方法来进行加工的呢?首先思考一个问题:石油原油有无固定的沸点？为什么？生（回答）石油原油没有固定的沸点，因为石油原油是混合物。师液体的沸点就是它的蒸气压等于液体表面上压力的温度。在一般情况下,液体表面上的压力就是大气压.所以液体的沸点，是随着液体外面压力的高低而有所变动的。但是,纯净物质在一定的大气压下，都有固定不变的沸点，而混合物的沸点，因组成成分的比例没有一定，也就不是固定不变的了。石油原油是一种有气味的黑褐色黏稠状液体，它不是一种单纯的化学物质，而是由好几百种碳氢化合物所组成的混合物，成分非常复杂，各地所产又不相同。但其中主要成分，都为烷烃、环烷烃和芳香烃以及少量的含氧、硫、氮的化合物。所以，石油原油没有固定的沸点.开采出来的未经加工处理的原油，用处不大，经过各种加工过程（常减压蒸馏），可以制成汽油、煤油、柴油、重油（润滑油、石蜡、凡士林和沥青)等石油产品。这些油品都是因为需要的目的不同,经过人为的根据不同的沸点范围而“切割”分开的。下面.我们就一起来讨论：从棕黑黏稠的原油怎样产出汽油、煤油和柴油？石油油品是利用什么原理被“切割”分开的？推进新课板书：石油炼制1。石油的分馏师石油的主要成分是碳和氢(碳、氢在石油中的质量分数平均为97％～98％），它主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。石油分馏的主要目的是将这些混合物进行一定程度的分离，使它们各尽其用。石油产品已被广泛地应用到国民经济的各个部门。石油是烃的混合物,因此没有固定的沸点。含碳原子数越少的烃，沸点越低。因此,在给石油加热时,低沸点的烃先汽化,经过冷凝后分离出来。随着温度的升高,较高沸点的烃再汽化，经过冷凝后又分离出来。这样不断地加热和冷凝，就可以把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物。这种方法就是石油的分馏。分馏出来的各种成分叫做馏分，每一种馏分仍然是多种烃的混合物.［实验］如教材图33所示，将100mL石油注入到蒸馏烧瓶中,再加入几片碎瓷片以防石油暴沸.然后加热，分别收集60～150℃和150～300℃时的馏分，就可以得到汽油和煤油。师请看课本中实验室蒸馏石油的装置图并回答问题(1）蒸馏烧瓶中放碎瓷片的作用是什么？（防止液体暴沸）（2）温度计的水银球应放在什么位置？(放在蒸馏烧瓶的支管口处,以测量每一种馏分的温度范围）（3)冷凝管的作用是什么？(将气态烃馏分冷凝为液态烃）(4）冷凝管中水的流向？(冷凝管进水、排水方向：下端进水、上端出水）（5）石油的分馏是什么变化?（物理变化）（6）分馏原理在实际中有什么应用？(可用于沸点高低不同的液体混合物的分离）（以上问题，学生讨论回答后教师再进行小结）［课堂练习］1.实验室中所用的蒸馏水是如何制备的？2。如何从酒精的水溶液中将酒精分离出来？答案:1.将自来水加热到100℃,将产生的蒸汽冷凝,收集起来就得到了蒸馏水。2.采用蒸馏的方法来分离.因为乙醇的沸点低于水，所以加热到78℃左右时，乙醇先汽化出来,将其冷凝，收集就得到了乙醇液体。师在炼油厂中分馏石油的原理与上述实验是一样的，只是设备大、精度高，能进行连续生产。工业上分馏石油是在分馏塔内进行的。石油经过分馏及对某些馏分的进一步加工精制,就可以得到一系列石油分馏的产品。石油原油被“切割"分开后，它们的组成和用途如下表所示:投影：石油分馏馏分的化学组成和用途产品石油气石油醚汽油溶剂油航空煤油煤油柴油重油润滑油凡士林石蜡燃料油沥青烃分子的碳原子数C1～C4C4~C6C6～C11C9～C11C10～C15C11～C16C16以上C16以上沸点范围/℃<4040~7070～120120～150140～240160～310180~350>350用途燃料、化工原料溶剂、化工原料内燃机燃料、溶剂溶剂喷气飞机燃料燃料、合成洗涤剂原料柴油机燃料润滑剂防锈剂、医药及软膏制蜡纸及高级脂肪酸锅炉、轮船燃料铺路、防腐剂各个厂因生产要求不同而“切割”的温度范围也不完全相同，所以，这些油品都仍然是各种烷烃的混合物，所以石油油品也都没有固定的沸点。［课堂练习］某人坐在空调车内跟在一辆卡车后面，观察这辆卡车在起动、刹车时排出黑烟，由此推断这辆卡车所用的燃料可能是（）A。液化石油气 B。酒精C.汽油 D.柴油师根据常识排除A和B，C、D均为烃，在烃中碳的质量分数随烃的相对分子质量增大而增大,由此考虑。答案:D师从地底下开采出来的石油原油，除了进行分馏得到各种沸点范围的油品以作燃料使用以外，石油原油还有别的用途吗?师石油通过分馏获得的汽油、煤油、柴油等轻质油的产量比较低，仅占石油总产量的25％左右。在生产、生活对各类油品的需求当中，需求量更大的是沸点较低的轻质油如汽油还是沸点较高的重油呢？生当然是沸点较低的轻质油了。师对！社会需求量大的正是这些轻质油.为了提高从石油得到的汽油等轻质油的产量和质量，可以用石油分馏的产品为原料，在加热、加压和催化剂作用下，使相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂成为相对分子质量较小、沸点较低的烃。这就是石油的裂化和裂解。板书：2。石油的裂化师裂化就是在一定的条件下,将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程。在催化作用下进行的裂化，叫做催化裂化。板书：(1）石油的热裂化(2）石油的催化裂化［课堂练习］含有5个碳原子的烷烃,催化裂化可生成的烯烃最多有（）A。2种B.4种C。5种D.6种分析:C5H12裂化可得丁烯、丙烯、乙烯，但丁烯还有三种同分异构体。答案:C师裂解是石油化工生产过程中，以比裂化更高的温度（700～800℃，有时甚至高达1000℃以上），使石油分馏产物(包括石油气)中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程.可见,裂解是一种深度的裂化.石油裂解的化学过程比较复杂，生成的裂解气是成分复杂的混合气体，除主要产品乙烯外,还有丙烯、异丁烯及甲烷、乙烷、丁烷、炔烃、硫化氢和碳的氧化物等。裂解气经净化和分离，就可以得到所需纯度的乙烯、丙烯等基本有机化工原料。目前,石油裂解已成为生产乙烯的主要方法。板书：3.石油的裂解投影:“石油分馏和裂化的产品及它们的主要用途”表，并作讲解。师所以说，石油是宝贵的地下矿物资源，既是当今最主要的能源，又是十分重要的化工原料，可用于制造化肥、塑料、合成橡胶、炸药、染料、医药等等.［课堂练习］下列溶剂能作溴的萃取剂的是（）A。直馏汽油B.裂化汽油C.二甲苯D.酒精答案：AC分析：萃取剂的选择原则是：与水互不相溶，被萃取的物质在该溶剂中的溶解度比在水中较大,且跟萃取物不发生化学反应。因石油分馏是物理加工，而裂化则发生了化学反应，故直馏汽油和裂化汽油二者在成分和性质上是不相同的，现列表如下：投影：直馏汽油裂化汽油获取方法石油经常压分馏制得重油经热裂化和催化裂化制得主要成分含C5~C11的烷烃、环烷烃、芳香烃等含C5～C11的烷、烯、二烯烃等性质差异可作溴的萃取剂,可能跟KMnO4（H+)溶液反应能使溴水、KMnO4(H+)溶液褪色课堂小结这一课有关石油炼制的主要内容为：投影:石油炼制的方法分馏催化裂化石油的裂解常压减压原理用蒸发和冷凝的方法,将石油分成不同沸点范围的蒸馏产物在催化剂存在的条件下，将相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃在高温下,将石油产品中具有长链分子的烃断裂为各种短链的气态烃和液态烃布置作业课外活动1.让学生阅读资料“液化石油气”，对市场上销售的各种燃气灶进行调查，解决下列问题：（1）管道煤气和液化石油气的成分各是什么?(2）为什么使用管道煤气的煤气灶不能使用液化石油气？如果要使用应作哪些改动?解答：（1）管道煤气的主要成分是甲烷，液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯。(2)因为两种“煤气”燃烧时燃气与氧气比例不同，因而使用管道煤气的煤气灶不能使用液化石油气.根据化学方程式：CH4+2O2CO2+2H2OC3H8+5O23CO2+4H2O2C4H10+13O28CO2+10H2O2C3H6+9O26CO2+6H2OC4H8+6O24CO2+4H2O若要使用，应增大煤气灶的空气进气量.2。阅读资料“汽油的辛烷值"，使学生了解汽油标号的意义、含铅汽油对环境的污染以及使用无铅汽油的必要性，增强环保意识。3.对比石油和煤的成分,分析二者燃烧后分别产生哪些有害物质？这些物质分别以何种方式污染环境？如何能避免或减轻这些污染？可以让学生以小论文的形式完成.板书设计石油炼制1.石油的分馏2.石油的裂化(1)石油的热裂化(2)石油的催化裂化3.石油的裂解活动与探究通过蒸馏石油的实验，探究蒸馏的原理.学生活动教师指导备注搭配装置，进行石油蒸馏的实验提醒学生一些注意事项，比如温度计水银球的位置，指导学生正确搭配装置理解了蒸馏的原理后，需要进行相应的巩固练习进行思考和分析：为何能得到不同沸点范围的产品？引导学生从物理性质上进行分析师生共同小结蒸馏的原理：利用混合物中各成分的沸点的不同，而将它们分离开来备课资料1.液化石油气城市中许多家庭中烧水、煮饭用的罐装“煤气”，实际上并不是煤气，而是液化石油气。它是石油化工生产过程中的一种副产品，它的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等,此外，还有少量硫化氢.液化石油气是通过降温和加压压缩到耐压钢瓶中的,钢瓶中的压强约是大气压强的7~8倍。所以，瓶中贮存的液化石油气的量较大，可以使用较长的时间.液化石油气在空气中达到一定比率时，遇到明火会引起燃烧，甚至爆炸,因此使用时要注意防止漏气。2.汽油的辛烷值“辛烷值”是人们用来衡量汽油质量的一种重要指标，它表示了汽油爆震程度的大小。什么是汽油的爆震呢？我们知道，汽油机吸气时，将汽油和空气的混合物吸入汽缸中,通过压缩使气体混合物产生热量，达到一定程度后经点火便会燃烧.但是一部分汽油不等点火就超前发生了爆炸式燃烧，这种不能控制的燃烧过程,通过汽油机的响声或震动表现出来，这种现象就叫做爆震。汽油的爆震既损失能量、浪费燃料，又损坏汽缸。爆震现象与汽油的化学组成有关，汽油中直链烷烃在燃烧时发生的爆震程度比较大，芳香烃和带有支链的烷烃则不易发生爆震.经过比较发现,汽油中以正庚烷的爆震程度最大，而异辛烷的爆震程度最小.人们把衡量爆震程度大小的标准叫做辛烷值,正庚烷的辛烷值定为0,异辛烷的辛烷值定为100。辛烷值越高,汽油的抗爆震性能越好.需要注意的是，辛烷值只表示汽油的爆震程度，并不表示汽油中异辛烷的真正含量。我国目前使用的车用汽油的牌号就是按照汽油辛烷值的大小划分的.例如，90号汽油表示该汽油的辛烷值不低于90.为了提高汽油的辛烷值，过去广泛采用的一种方法是在汽油中添加抗爆震剂四乙基铅。四乙基铅是一种带水果味、具有毒性的油状液体，它可以通过呼吸道、食道或皮肤进入人体，而且很难排泄出去。当人体内的含铅量积累到一定量（大约100mL血液中含80μg）时，就会发生铅中毒。所以，目前世界上许多国家都已限制汽油中铅的加入量，逐步实行低铅化和无铅化。在我国，北京等一些城市已禁止销售含铅汽油,全国将逐渐实现汽油无铅化。实现汽油无铅化,提高汽油辛烷值,目前主要是通过两种途径，一是改进炼油技术，发展能生产高辛烷值汽油组分的炼油新工艺;一是研究和开发新的提高汽油辛烷值的调合剂，代替四乙基铅作为汽油的抗爆震剂。3.石油的成分在石油中由碳、氢两种元素组成的化合物的成分很复杂.按其结构可分为烷烃（包括直链和支链烷烃）、环烷烃（多数为烷基环戊烷和烷基环己烷)和芳香烃（多数是烷基苯)。在石油中一般不含烯烃.在石油中含硫的化合物主要有硫醇(RSH)、硫醚(RSR）、二硫化物（RSSR）和噻吩等。在石油中含氧的化合物主要有环烷酸和酚（以苯酚为主），此外还含有少量的脂肪酸.环烷酸是指分子中含有一个或多个骈合脂环、碳原子数为11～30个的羧酸。羧基既可以在脂环上，也可以在侧链上。在炼油生产中，常将环烷酸和酚统称为石油酸。在石油中含氮的化合物主要有吡啶、吡咯、喹啉和胺类等。因吡咯在空气中容易被氧化，颜色逐渐变深，这与汽油久存后颜色变深有关.石油的化学组成不是固定的，而是随产地的不同而不同.根据石油中所含烃的成分的不同，一般将石油分为烷烃基石油、环烷基石油、混合基石油和芳烃基石油等几大类。但各产油国常根据本国资源的情况有不同的分类.4.石油分馏的工艺过程（1)原油加工前的预处理在原油中含有一定量的石油气、水、盐类和泥沙等杂质，如不除去这些杂质，将会给以后的工序带来困难。预处理的步骤是先通过油气分离器，将石油气分离出去。再进入沉降池中除去泥沙及部分水和盐类.最后，在15～25kV的高压电场下脱盐、脱水。（2）初馏将预处理后的原油在初馏塔中加热到220~250℃，从塔顶蒸出轻汽油和残留的水分。(3）常压分馏用泵将从初馏塔底得到的拔顶油送入加热炉中加热到360～370℃后，再送入常压分馏塔中.经分馏，在塔顶可得到低沸点汽油馏分，经冷凝和冷却到30～40℃时,一部分作为塔顶回流液，另一部分作为汽油产品。此外，还设有1～2个中段回流。在常压塔中一般有3～4个侧线，分别馏出煤油、轻柴油。侧线产品是按人们的不同需要而取的不同沸点范围的产品，在不同的流程中并不相同.有的侧线产品仅为煤油和轻柴油，而重油为塔底产品；有的侧线为煤油、轻柴油和重柴油,而塔底产品为常压渣油。（4）减压分馏原油在常压分馏塔中只能分馏出沸点较低的馏分。要分馏出沸点约在500℃以上的裂化原料和润滑油原料，就会出现一定的问题.因为这些馏分所含有的大分子烃类在450℃以上就会发生裂解反应,使馏出的油品变质，并生成焦炭，影响生产的正常进行。为了解决这个问题,就必须在减压下进行蒸馏。因此，将从常压塔底出来的重油经加热炉加热到410℃左右后，送入减压分馏塔中.为了使塔顶残压保持在2。7~10.7kPa，需要用真空设备抽出不凝性气体.同时在减压塔底吹入过热蒸气以降低塔内的油气分压，增加馏分的拔出率。在减压蒸馏塔的塔顶得到的是重柴油；在侧线分别得到轻润滑油、中润滑油、重润滑油；经汽提塔汽提后,在塔底得渣油。5。汽油汽油是一种重要燃料，主要用于化油器式发动机,如汽车、摩托车等。在发动机中，汽油应在燃烧冲程燃烧。但有的汽油在压缩过程就燃烧爆炸，不仅影响汽缸的正常运行，而且由于强烈震动，影响发动机的寿命.这种汽油在汽缸中的不正常的燃烧现象，称为汽油的爆震性。汽油的爆震性与汽油的成分有密切的关系，以芳烃的抗震性最好，即爆震性最小,环烷烃和异构烷烃次之，烯烃再次之，烷烃中正构（直链）烷烃的抗震性小。汽油的抗震性能用辛烷值来表示。提高汽油辛烷值的方法之一，是增加汽油中的芳烃的含量，减少正构烷烃的含量；另一种方法是加入少量的四乙基铅〔Pb（C2H5）4〕.一般来说，只要在汽油中加0.2％～0。5%（质量分数）的四乙基铅就可以显著地提高汽油的抗震性.但是，在汽油中使用四乙基铅存在着许多的问题.一方面是四乙基铅有毒，只需少量就可以使人体中毒。因此，加入四乙基铅的汽油通常被染成红色或蓝色。另一方面是四乙基铅在汽缸中燃烧后，其中的铅会变成氧化铅沉积下来，增加积炭量，引起汽缸过热，增大发动机零件的磨损。为了克服这个缺点，通常在四乙基铅中加入一种导出剂，使铅成为挥发性物质从汽缸中排出。可是，含铅化合物的排放，造成了一定程度的环境污染.目前，我国的一些城市，如北京、广州已经禁止汽车使用含铅汽油，以减少对大气的污染和对人体健康的危害。6.催化裂化催化裂化就是将原油（常用的馏分是重质油，如减压馏分、焦化柴油及石蜡等,也可使用常压重油)在催化剂的存在下，在460～520℃及100～200kPa的压强下进行裂解反应。与热裂化相比较，催化裂化的条件，如温度和压强要低一些，但对原料的要求却相对高一些.如果在原料中含有镍、铁、铜、钒等重金属，就会影响催化剂的催化效率，使其选择性显著降低,从而会降低汽油的产量，增加气体和焦炭的产量。所以，催化裂化所用的原料油中重金属的含量必须要有一定限制.在催化裂化中常用的催化剂是硅酸铝，它的主要成分是SiO2和Al2O3。按照硅酸铝分子的结构，又可以分为无定形(叫做普通硅酸铝催化剂)和结晶形（叫做分子筛催化剂）两种。目前最常用的是分子筛催化剂，它的催化活性和选择性都比较好,汽油的产率较高。催化裂化所发生的化学反应与热裂化的反应没有本质上的区别。除了发生分解反应,使碳链较长的烃发生碳碳键断裂而生成碳链较短的烃以外，由于有催化剂的存在，使得异构化和芳构化的反应加速。例如,十四烷在催化裂化的条件下，首先分解为庚烷和庚烯：C14H30C7H16＋C7H14生成的庚烷和庚烯可以进一步发生异构化、芳构化、氢转移等反应。异构化反应是指正构烷烃变成异构烷烃，如带侧链的环戊烷变成环己烷，使产品中异构烃的含量增加.芳构化反应是指开链烷烃变成环状化合物、环状化合物脱氢生成芳烃等，使产品中的芳烃含量增加。除了上述反应外,分解反应的产物还可以进一步发生碳碳键的断裂，生成分子中碳原子数较少的裂化气。7。油的重整重整常用铂或铼作催化剂，所以，又叫做铂铼重整。重整的目的有两个，一是提高汽油的辛烷值；二是制取芳香烃。重整用的原料要视目的不同而定,如果重整的目的是为了提高汽油的辛烷值,一般选用沸点范围为60～200℃的直馏汽油馏分（或经过加氢的裂化汽油馏分）。如果重整的目的是为了生产芳香烃，则需选用沸点范围为60～130℃的直馏汽油馏分（或经过加氢的裂化汽油馏分)，因为这一馏分中含C6～C8的环烷烃较多，经重整后有利于转化为芳香烃。铂催化剂主要是将铂分散在氧化铝载体上，通常铂含量在0。3％～0.7%的范围内。自1968年以来，出现了铂铼双金属催化剂和铂铼铱等多金属催化剂,从而大大提高了芳香烃的转化率和汽油的辛烷值，并延长了重整装置的操作周期。铂催化剂对砷、铜、汞等重金属的化合物特别敏感,尤其是砷能与铂形成合金，造成催化剂中毒并使其失去活性。为了保证催化剂的使用寿命，对原料中的有害物质必须加以清除。经过除砷、铅、硫、氮等杂质的原料油进入重整反应器中，在温度为400～500℃，2500～3000kPa的压强下，通过铂催化剂进行重整反应。乙烯从容说课本课时的主要内容是乙烯的结构和性质，难点是对乙烯、乙炔的加成反应的理解。关于乙烯的分子结构的教学，我以为，可以运用活动与探究的方式来进行:先复习巩固乙烷的结构，假想从乙烷的分子中拿走2个氢原子,接着思考碳原子之间会发生什么变化，整个分子的结构会怎样变化,碳原子之间的作用力会怎样变化，共价键的键能、键长会怎样变化，而后，由学生亲自动手来“玩一玩”小球和短棍，搭配出乙烯分子的结构模型.关于乙烯的性质的教学,我以为，可以运用实验探究式教学法来进行,即运用对比实验来说明问题。具体来说，“乙烯"内容的教学过程可以这样设计：（1)通过对乙烷结构的复习巩固，引出乙烯分子的结构问题。（2)学生自己搭配乙烯分子结构模型，让学生猜测乙烯可能具有的性质，并要求学生设计研究乙烯性质的对比实验方案.(3)组织学生以小组为单位进行实验.（4）综合学生观察到的实验现象，组织学生讨论几个问题.(5）教师总结乙烯的加成反应、氧化反应等化学性质.总之，在整个教学过程中，应以实验为基础，围绕“乙烯是一种什么样的气体”这个中心，将“问、引、探、究、练”相结合，开展实验探究,使学生得到思维、技能等方面的训练。而且，运用对比实验,既巩固了所学知识，又激发了学生的求知欲,由此引入课题较为自然.有了乙烯性质的实验探究作基础，再来学习乙炔的性质，就可以让学生来进行思考、讨论与交流，根据碳碳三键的不饱和性推测出乙炔所应具有的性质了。教学重点乙烯、乙炔的化学性质。教学难点乙烯、乙炔的加成反应原理。教具准备模型：乙烯的球棍模型、乙炔的球棍模型电脑动画:乙烯的加成反应。化学仪器：试管、滴管化学试剂：乙烯气体、高锰酸钾酸性溶液、溴的四氯化碳溶液三维目标知识与技能1.了解乙烯、乙炔的主要性质。2.了解加成反应过程与方法1.运用球棍模型的搭配方式学习乙烯分子的结构。2。运用实验探究法学习乙烯的性质。情感、态度与价值观引导学生关注人类面临的与化学相关的社会问题,如能源短缺、环境保护等，培养学生的社会责任感和参与意识。教学过程导入新课有时我们去买水果，买了颜色青青的也就是很生的香蕉,拿回家后不能马上就吃，那么，有没有什么办法可以使它快点变熟呢？生放几天不就行了嘛！师我们需要的是快速的方法。在这里，教给大家一个小窍门，那就是用塑料袋将青青的香蕉密封扎起来，放在那，就会使它快点变熟了。生怪不得，扎在塑料袋里的苹果等会烂得很快。师原因是:水果在成熟的过程中，会释放出一种气体，这种气体具有催熟的作用,这种气体就是我们这节课要学习的“乙烯"。推进新课板书：乙烯师乙烯具有催熟的作用，请大家想想这与乙烯的什么因素有关？生与乙烯的性质有关。师那么乙烯的性质又是由它的什么因素决定的呢？生性质是由结构决定的。师现在我们就来研究乙烯分子的结构。板书：1.乙烯分子的结构师前面，我们已经学习了乙烷的知识,“乙烷”“乙烯"只一字之差，它们之间有联系吗,又有什么差别呢？生（回忆）乙烷的分子式、分子结构、共价键的形成情况。师展示乙烷分子的结构模型如若从乙烷分子中拿走2个氢原子，那么，紧跟着会有什么变化发生呢？生如若从乙烷分子中拿走2个氢原子，那么，每个碳原子周围就会缺少1个共价键，碳原子就会变得不饱和了.师如何解决这个不饱和的问题呢？有无妥协的办法呢？生有办法！在碳和碳原子之间再形成一对共用电子对，即，使碳原子之间形成碳碳双键.师很好!你们想的办法真不错.这么一来，一种新的分子结构就产生了，这就是乙烯。之所以称它为乙“烯”，就是因为与乙烷相比，乙烯分子中的氢原子相对来说少了。师当碳原子之间形成碳碳双键时，分子的空间构型是否相应地也要发生变化呢？是否还是像乙烷那样,每个碳原子周围的4个原子构成了一个正四面体的空间构型呢？生(思考）分子的空间构型相应地也要发生变化吧,因为，乙烯中的碳碳双键的作用力（共价键的键能)肯定与乙烷中的碳碳单键的作用力(共价键的键能）大小是不一样的。师确实，乙烯分子的结构与乙烷不一样。那么，乙烯分子中的两个碳原子、四个氢原子到底会形成怎样的结构呢？现在，就请大家亲自动手,来“玩一玩”小球和短棍。已知乙烯的分子式为C2H4，利用小球和短棍，搭配出乙烯分子的结构模型。(注意:教师提供给学生的碳原子,应该是3个小孔的,且3个小孔之间的键角应为120°）生每个碳原子周围的共价键总数、每个氢原子周围的共价键总数，而后进行搭配。生搭配时注意:因为只有4个氢原子，与乙烷相比，缺少了2个氢原子，所以,碳碳之间必须形成碳碳双键.师展示学生搭配出的球棍模型，并进行评议.讲解并同时板书:（对基础较好的学生进行键长、键能的拓展学习）板书:（1)6个原子共面，碳氢键之间的键角约为120°。师乙烯中的碳碳双键的作用力是否就是乙烷中的碳碳单键的作用力的两倍？生不是两倍，应该是小于两倍。师为什么是小于两倍?生因为当碳碳原子之间形成了1个碳碳单键以后，再要形成一对共用电子对，之前的共用电子对,对后形成的共用电子对，就有了排斥作用。师正是如此.所以，键能大小是：碳碳单键<碳碳双键<2（碳碳单键），即双键的其中一个键容易断裂.板书：（2）键能：碳碳单键〈碳碳双键<2（碳碳单键)，即其中一个键容易断裂。师当共价键的键能越大时,作用力越强，共价键的键长会怎样?生(抢着回答）共价键的键长就越短。板书：（3)键长：1/2（碳碳单键）<碳碳双键<碳碳单键师请大家根据原子趋于达到稳定结构的趋势，试着写出乙烯分子的电子式、结构式和结构简式。请一名同学写到黑板上。师该生书写正确、规范。师几种化学用语的区别：分子式、电子式、结构式和结构简式要掌握好。板书:分子式：C2H4电子式：结构式:结构简式：H2C====CH师乙烷和乙烯，它们的不同之处在于：乙烷中的碳碳键为碳碳单键，而乙烯中的碳碳键为碳碳双键.并且，乙烯分子中的氢原子数少于同样碳原子数的乙烷中的氢原子数。不饱和烃：分子里碳原子所结合的氢原子数少于饱和链烃里的氢原子数,分子里的这种碳原子还可以结合其他原子或原子团，这类烃叫不饱和烃。乙烯就是一种不饱和烃。烯烃：链烃分子里含有碳碳双键的不饱和烃叫烯烃。师乙烯在组成、结构上与乙烷有较大的差异，那么,在性质上，是否差异也很大呢？生（回忆）乙烷的物理性质投影：物物理性质乙烷乙烯颜色、状态、气味(常温）无色、无味的气体?密度比空气略重?溶解性难溶于水？(展示）一大瓶预先收集在储气瓶中的乙烯气体。生进行观察后进行描述：无色、无味的气体,并填入上表（略）.师乙烯的溶解性如何得知呢？生乙烯收集在盛有水的储气瓶中,不就说明了乙烯是不溶于水的嘛。师将物理性质填入上表，并投影。板书：2.乙烯的物理性质:常温下为无色、无味的气体，比空气略轻，难溶于水。师请同学们回忆乙烷的化学性质。投影：质性学化质性学化乙烷乙烯1。与氧气反应燃烧生成二氧化碳和水？2。通入高锰酸钾酸性溶液不能使高锰酸钾酸性溶液褪色?3.通人溴的四氯化碳溶液不能与溴的四氯化碳溶液反应？师如何通过实验来探究乙烯在这方面的性质呢？生（回答）通过三个实验就可以探究出乙烯在这方面的性质。三个实验分别是：点燃乙烯气体、将气体分别通入高锰酸钾酸性溶液和溴的四氯化碳溶液。师为了对比甲烷和乙烯的性质，加深大家的印象，我们接下来将让大家来进行分组的对比实验.师提供预先收集在储气瓶中的乙烯气体和甲烷气体。生分组实验1:先验纯，再点燃乙烯气体和甲烷气体。师提醒：同学们要着重观察现象。投影:1.两种气体的燃烧现象有什么不同？为什么？2.两种气体分别通入溴水和高锰酸钾酸性溶液里，看到的现象有什么不同？为什么？生互相探讨，争先发言。生甲烷燃烧时不冒黑烟,火焰不太明亮；乙烯燃烧时产生黑烟，火焰较明亮.生甲烷不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，乙烯能使这些溶液褪色。师将学生描述的现象填入上表，并投影。师其中的原因呢？同学们可能还不太清楚.以上两个问题都涉及乙烯的化学性质。板书：3。乙烯的化学性质师结构决定性质,让我们一起再来看一下，你们刚才搭配出来的甲烷和乙烯分子的球棍模型。生观察自己用球棍搭配成的甲烷、乙烯的分子结构模型。师你们看一看甲烷分子、乙烯分子的不同的结构，再想一想它们实验时的不同现象，两者之间有什么联系？师甲烷和乙烯都是由碳、氢两种元素组成的，乙烯分子中的碳原子以双键结合，甲烷分子中只有碳碳单键。生甲烷和乙烯的组成元素相同,因此有相似的化学性质，而它们的结构不同，因此化学性质不完全相同。板书：（1）氧化反应C2H4+3O22CO2+2H2O师乙烯和甲烷燃烧时,前者火焰明亮且有少量黑烟；后者火焰不太明亮,没有黑烟。为什么？师乙烯和甲烷都属于烃类，只含碳、氢元素。它们都能燃烧，产物都是二氧化碳和水。只是甲烷和乙烯中的含碳量不同。CH4中w（C）=×100％=75％C2H4中w（C）=×100％=85。7%生乙烯的含碳量高，因此燃烧不完全，有多余的碳析出，故冒出少量黑烟，火焰较明亮。师乙烯能发生氧化反应，除了它在点燃时跟氧气反应外，还能跟一些氧化剂反应。演示实验：把乙烯气体通入高锰酸钾酸性溶液中.师乙烯通入高锰酸钾酸性溶液中,发生什么现象?从结构分析为什么会发生这种现象？生乙烯通入高锰酸钾酸性溶液中，会使溶液褪色。因为乙烯分子里有不饱和的碳碳双键，化学性质比较活泼，易被氧化剂氧化。师甲烷不能使高锰酸钾酸性溶液褪色，而乙烯能使溶液褪色。这个现象说明乙烯的不饱和性.不饱和性还体现在什么反应中呢?演示实验：把乙烯通入溴的四氯化碳溶液中。师把乙烯通入溴水中，发生什么现象?从结构上分析为什么会有这种现象。师乙烯分子中有碳碳双键,它是不饱和键.其中的一个键不稳定,较易断裂，断裂后形成两个价键不饱和的碳原子.当乙烯跟溴接触时，两个溴原子结合在两个价键不饱和的碳原子上，生成无色液体——1，2二溴乙烷。师1，2二溴乙烷的命名：不能省去1，2二字，否则，就会造成误解和歧义,因为，还有一种二溴乙烷是1，1二溴乙烷。投影：在这个反应中，有机物分子里的不饱和碳原子跟其他原子或原子团直接结合，生成别的物质，这种反应叫做加成反应。板书:（2）加成反应：有机物分子里不饱和的碳原子跟其他原子或原子团直接结合,生成新的化合物,这种反应叫做加成反应。CH2====CH2+Br2CH2Br-CH2Br播放电脑课件:乙烯的加成反应生观看课件,进一步加深对加成反应的理解。师乙烯能跟溴起加成反应,也能跟其他单质和小分子化合物发生加成反应.投影：①CH2====CH2＋H2②CH2====CH2＋HCl③CH2====CH2＋H2O④CH2====CH2＋Cl2答案：(学生完成后先进行评议，而后再投影）师乙烯能跟一些单质或小分子化合物发生加成反应.如果没有其他小分子，乙烯分子间能不能发生加成反应呢？在生活中，同学们常用到塑料制品,大家想想哪些物品是用塑料制作的？生塑料袋、塑料的餐具、塑料的鞋等等。展示几种不同颜色的塑料袋。师大家知道我手中这些塑料物品是用什么材料制造的吗？这些是大家熟悉的聚乙烯塑料薄膜制品,是乙烯在一定温度、压强、催化剂存在时发生加聚反应制得的.聚乙烯塑料有广泛的用途。制造聚乙烯时发生的反应,是乙烯分子（相同分子）间的加成反应.这种加成反应可以生成很长很长的链，形成相对分子质量很大的化合物。投影：多个乙烯分子→聚乙烯(相对分子质量从几万到几十万)板书：(3)聚合反应：由相对分子质量小的化合物互相结合成相对分子质量很大的化合物，叫做聚合反应。这种由加成发生的聚合反应,又叫加聚反应。师请根据加成反应的原理，写出丙烯加成聚合的反应方程式。生练习书写化学方程式.师这个反应方程式对吗？为什么？生(讨论)气氛热烈,争论不休。师这个反应的产物写错了，加聚反应的关键是什么？是反应物分子的双键中一个键断裂，再发生加成反应.在这个反应中，许许多多丙烯分子里的双键断裂，发生加成反应,使丙烯分子里的碳原子彼此结合,形成聚丙烯。综上所述,乙烯重要的化学性质是不饱和性，可用下表小结.投影：[课堂练习］1.下列叙述正确的是（)A。乙烯分子里的C====C双键的键能是乙烷分子里C—C单键键能的两倍B。乙烯分子里碳、氢原子都处在同一平面上,而乙烷分子里的碳、氢原子不处在同一平面上C.乙烯和乙烷都能在空气中燃烧而被氧气氧化，具有强还原性,所以它们也能被强氧化剂高锰酸钾氧化D.乙烯易发生加成反应，乙烷能发生取代反应答案：D师乙烯的不饱和性是乙烯突出的化学性质，利用这些性质，乙烯有什么用途？生乙烯重要的用途是作有机合成的基础原料,还能作水果的催熟剂。乙烯不仅可以制塑料，还可以制橡胶、纤维等。国际上评价一个国家的石油工业发展水平的高低就是用“乙烯的年产量"衡量的。我国乙烯产量也在逐年地迅猛增长。板书：4。乙烯的用途：石油化工的基础原料。师含有2个碳原子的物质我们已经学习了乙烷和乙烯，其实，含有2个碳原子的物质还有一种是乙炔。［展示]乙炔分子的球棍模型生（进行练习)观察球棍模型,书写乙炔的分子式、结构式、结构简式、电子式师乙炔分子中含有碳碳三键，根据这种结构，它会具有怎样的性质呢?生（思考后回答)应该与乙烯类似,可以燃烧、可以发生加成反应、可以被氧化剂氧化等等.［课堂练习］完成乙炔与溴水、氯化氢反应的方程式。师评议学生的书写情况，投影正确的方程式。师因为乙烯与乙炔中都含有不饱和共价键，所以它们有相似的化学性质。师乙炔是甲烷或乙烯的同系物吗？为什么？生不是.因为它们的结构不相似，乙炔含碳碳三键，而其他不具有。师我们掌握同系物的概念要抓住两点：1。结构相似，2。分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团.课堂小结本节课通过对乙烯化学性质的研究，知道乙烯有不饱和性，所以它能发生加成、聚合反应。乙烯分子在发生加成和加聚反应中，碳原子由不饱和态向饱和态转化。这时有机物分子的空间构型发生变化,引起性质变化，即物质的结构变化能引起物质的性质变化。在此基础上,引申出乙炔的性质。布置作业P644、7板书设计乙烯1.乙烯分子的结构（1)6个原子共面，碳氢键之间的键角约为120°。(2)键能:碳碳单键<碳碳双键〈2（碳碳单键）,即其中一个键容易断裂。（3)键长:1/2（碳碳单键)〈碳碳双键<碳碳单键分子式：C2H4电子式：结构式：结构简式：H2C====CH2。乙烯的物理性质:常温下为无色、无味的气体，比空气略轻，难溶于水。3。乙烯的化学性质(1)氧化反应C2H4+3O22CO2+2H2O（2）加成反应：有机物分子里不饱和的碳原子跟其他原子或原子团直接结合，生成新的化合物,这种反应叫做加成反应。CH2====CH2+Br2CH2Br—CH2Br（3）聚合反应：由相对分子质量小的化合物互相结合成相对分子质量很大的化合物，叫做聚合反应。这种由加成发生的聚合反应,又叫加聚反应.4.乙烯的用途：石油化工的基础原料。活动与探究通过球棍模型搭配活动，探究乙烯分子的结构。学生活动步骤教师指导1。搭配乙烷分子的结构模型2。从乙烷分子结构模型中拿走2个氢原子3。在乙烷分子的结构模型中，在碳和碳原子之间再形成一对共用电子对，即，使碳原子之间形成碳碳双键提醒学生：碳原子之间形成碳碳双键时，分子的空间构型，共价键的键长、键能、键角都要发生变化4。将自己搭配的结构与正确的结构进行对比展示:正确的乙烯分子结构模型备课资料1。浅谈高锰酸钾氧化乙烯把乙烯通入盛有高锰酸钾溶液（加几滴稀H2SO4)的试管里,可以观察到溶液的紫色很快褪去。做此实验时应注意下列问题:(1）所用KMnO4溶液应是酸化的因反应中KMnO4的还原产物因介质的酸碱性不同而有所不同。在酸性条件下,KMnO4是很强的氧化剂，能迅速氧化乙烯,则被还原为几乎无色(或淡红色)的Mn2+。在微酸性、中性、微碱性溶液中被还原为二氧化锰,溶液中出现暗褐色的沉淀。在强碱条件下，被还原为绿色的。因此，要使乙烯气体通入KMnO4溶液后，紫色迅速褪去而呈现无色，其反应必须在酸性条件下进行。一般是加少量稀H2SO4酸化，酸化操作按每2mLKMnO4(0.5%）滴加10％的稀H2SO410滴，效果较好.(2)所用KMnO4溶液必须是稀的KMnO4的质量分数一般为0。5％.如果过浓，则反应中溶液褪色效果不好，会呈现暗褐色。（3）所用KMnO4酸性溶液最好是新配制的久置的KMnO4酸性溶液，在通入乙烯后往往得不到澄清的无色溶液，而是带有暗褐色沉淀的混合液。这是因为KMnO4溶液并不十分稳定，即使避光保存,在酸性条件下仍能缓慢地、但明显地进行分解:4MnO—4+4H+====4MnO2+3O2↑+2H2O故做该演示实验时，久置的KMnO4酸性溶液最好不用。C2H4被氧化后的氧化产物情况是：在碱性或中性介质中C2H4被氧化生成乙二醇：3CH2==CH2+2KMnO4+4H2O3CH2OH—CH2OH+2MnO2+2KOH酸性条件下,得到碳链断裂后的氧化产物：5CH2CH2+12+36H+10CO2+12Mn2++28H2O搞清上述几方面的问题，不仅有利于课堂演示实验成功，而且对于帮助学生理解实验前KMnO4溶液中“加几滴稀H2SO4”2。蔬果保鲜新法蔬菜和水果在采收以后作为一个生物活体仍保持着新陈代谢作用：它不断地吸收空气中的氧气，以体内贮存的糖类、蛋白质等作为能量源，进行维持生命活体的代谢活动，放出二氧化碳、水和乙烯等代谢产物。乙烯气体对蔬菜和水果具催熟作用,在蔬果保鲜贮藏中被视为有害气体。而乙烯又是一种化学性质较活泼的物质，所以可以利用化学手段去除乙烯气体，同时使之转化为蔬菜水果保鲜贮藏中所需要的杀菌防腐剂，从而为蔬菜水果保鲜开辟了一条新途径.目前去除乙烯常用KMnO4、KBrO3等氧化剂氧化法以及活性炭吸附法，但效果都不太理想。实验证明，过氧化钙(CaO2)则是一种更为理想的乙烯氧化剂.过氧化钙是一种难溶于水的固体物质,在潮湿的空气中或水中能够缓慢反应,持久地放出氧化能力很强的原子氧并放出氧气。2CaO2+2H2O2Ca（OH）2+O2↑由于蔬菜水果在贮存过程中不断蒸发水分，其周围环境湿度较大,过氧化钙在这种潮湿的环境中能缓慢分解出原子氧，迅速氧化乙烯。实验结果表明，将九成熟的香蕉放在密闭容器内，按每千克加3g过氧化钙的用量，可以保持香蕉硬绿60天以上.用同样方法处理柿子，可以保持40天以上硬度不变。这种保鲜法有以下特点:首先,该法除去了乙烯气体，减弱了蔬果的自身催熟作用，同时氧化产物环氧乙烷等能灭杀细菌，是一种良好的杀菌防腐剂。其次,过氧化钙的分解是缓慢进行的，不会造成氧气局部过高从而提高蔬菜水果的呼吸强度。第三,生成的产物Ca(OH)2又能很好地吸收CO2和H2S等有害气体,创造适宜的贮存条件。第四，过氧化钙是价格较低的固体物质,使用方便，经济效益好.煤的综合利用苯从容说课本课时的主要内容是煤的综合利用和苯的性质。首先，可以开门见山地提出人们所关注的煤的综合利用的3个问题：如何提高煤燃烧的热效率？如何减少煤燃烧引起的污染？如何从煤中提取、分离宝贵的化学原料？然后介绍煤的综合利用的3种主要方法—-煤的干馏、液化和气化。“苯分子结构”的教学，可以采用活动与探究的方式进行。先由教师给出苯的分子式，而后由学生根据3条原则来进行苯分子球棍模型的搭配:1。苯分子中的6个碳碳键是等效的。2。苯分子中的6个碳氢键也是等效的.3.苯分子的结构是一种对称的稳定的结构。这样的活动方式可以加深学生对苯分子结构的认识。“苯的化学性质”的教学，可以采用“性质推测"与“实验探究"相结合的方式进行。在学习了苯分子的结构特征以后，就可以让学生根据结构特征、根据苯中碳碳共价键的不饱和的特点,对苯分子可能具有的化学性质进行推测，而后由学生自己来设计实验,证实他们自己的推测是否正确.如此一来,学生既深刻地了解了苯的化学性质，又掌握了验证不饱和的碳碳双键和碳碳三键的方法.教学重点苯的化学性质教学难点苯分子的结构教具准备模型：苯分子的球棍模型电脑动画：苯的取代反应化学仪器:试管、滴管、玻璃棒、蒸发皿化学试剂:苯、高锰酸钾酸性溶液、溴水三维目标知识与技能1.认识化石燃料煤与有机物的关系。2.认识综合利用化石燃料对充分利用自然资源、防止污染、保障国民经济可持续发展等方面的意义。3.了解苯的主要性质，了解苯的取代反应。过程与方法运用实验探究法学习苯的性质。情感、态度与价值观引导学生关注人类面临的与化学相关的社会问题，如能源短缺、环境保护等，培养学生的社会责任感和参与意识.教学过程导入新课上一节课我们学习了“工业的血液——石油”的组成和炼制。今天来学习被喻为“工业的粮食——煤”的综合利用的知识。推进新课板书：一、煤的综合利用师在大部分人的意识中，“煤”就是“碳”的代名词，碳是黑黑的固体可燃烧，煤也是黑黑的固体可燃烧,那么煤是不是碳呢？你能找出二者的区别吗？生(倾听、思索、回答)煤不等于是碳。区别有:①碳是单质；②煤是有机物与无机物组成的混合物。碳燃烧只生成可使石灰水变浑的气体CO2,而不留灰分;煤燃烧不仅生成使石灰水变浑的气体CO2，还有水珠生成，同时还会留下煤灰，有时可闻到SO2气味。师大家回答得对。煤是古代的植物经地壳下高温、高压条件下复杂的物理、化学变化而转变来的,虽然种类不同，但都是由有机物和无机物组成的混合物。电脑播放:煤的结构片断示意图师从投影上可以看出，组成煤的元素有哪些？学生回答后，归纳之。板书：1.组成煤的元素其实,在煤的综合利用方面，把煤作燃料固然是它的一种用途,但是，从煤中提取、分离宝贵的化学原料也是常用的方法。师人类利用煤的历史很悠久。在煤的综合利用方面，人们最关注的是什么呢？生先回忆在“燃料的燃烧”一课中所学过的知识，而后回答:人类最关注的是三个问题：如何提高煤燃烧的热效率？如何减少煤燃烧引起的污染？如何从煤中提取、分离宝贵的化学原料?师在使用煤作燃料的过程中，会产生大量的煤灰、煤渣和废气（二氧化硫、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等），污染环境。如何使煤变成清洁能源呢？如何提高煤的燃烧效率？为了提高煤燃烧的热效率，为了减少煤燃烧引起的污染,为了从煤中提取、分离宝贵的化学原料,常用的方法是：煤的气化、液化和干馏。指导学生阅读：煤的气化和液化.投影：煤的成分，热值及用途。板书:2。煤的气化。师煤气化后得到的气态燃料,其成分、热值及用途不尽相同，但是燃烧后的产物均为二氧化碳和水,比较清洁。而且与煤的直接燃烧相比，热利用率也提高了.板书：3.煤的干馏：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，叫做煤的干馏。投影:煤干馏的主要产品和用途干馏产品主要成分主要用途出炉煤气焦炉气煤焦油氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳气体燃料、化工原料粗氨水氨、铵盐氮肥粗苯苯、甲苯、二甲苯炸药、染料、医药、农药、合成材料煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚类、萘染料、医药、农药、合成材料沥青筑路材料、制碳素电极焦炭碳冶金、合成氨造气、电石、燃料学生思考：煤的干馏与煤的直接燃烧有什么区别？板书:4.煤的液化。投影:煤间接液化前景。师煤的干馏、气化、液化的比较煤的综合利用干馏气化液化原理将煤隔绝空气加强热，使其分解的过程把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程把煤转化成液体燃料的过程原料煤煤煤产品焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等H2、CO液体燃料（甲醇、汽油等)对比：从所需仪器（或装置）、操作、产物及产物特点等几个方面分析水的蒸馏、石油分馏、煤的干馏这“三馏”的特点。师如今，即使是普通的民众，环保的意识也都比较强。比如说，普通的民众也都知道，在住宅装修时，在购买墙面的涂料、家具、地板的油漆时，首要的是要考虑涂料和油漆含有对健康不利的化学物质.而在劣质的油漆和涂料中,主要是会含有一些含有苯环的有机化合物，这一类的物质是疑似的致癌物质.刚才，提到了苯环，那么，到底什么是苯环呢?它是怎样的一种结构呢？现在，我们就来学习苯的有关知识。板书:二、苯1。苯的分子结构展示：苯分子的比例模型和球棍模型生观察后回答以下问题：分子式:C6H6，实验式：CH，结构式：,分子的空间构型：平面正六边形型，键角：120°，键长：1。4×10—10m.师在苯分子中,共有6个碳碳键和6个碳氢键，从苯分子的比例模型和球棍模型都可以看出,这6个碳碳键的键长是一样的,6个碳氢键的键长也是一样的，换句话说，苯分子中的6个碳原子是等同的,6个氢原子也是等同的。请思考：苯分子中的6个碳碳键到底是单键还是双键呢？比较：苯分子中碳碳键的键长和碳碳单键、双键、三键的键长值。苯分子中碳碳键的键长为1。4×10-10m,这介于烷烃（1。54×10-10m）和烯烃（1。33×10师这些数据说明了什么问题?生说明了苯分子中的6个碳碳键既不是单键也不是双键，而是介于碳碳单键和双键之间的一种独特的共价键。师如何证明苯分子中的6个碳碳键既不是单键也不是双键，而是介于碳碳单键和双键之间的一种独特的共价键？生测定键长的数据。师如果说，苯分子中的6个碳碳键是单键、双键交替出现的话,那么，苯的邻位的二元取代产物将有几种呢？生（回答）有两种.师分别是什么？生一种是两个取代基去取代了苯分子的相邻的单键两端的碳原子上的氢，另一种是2个取代基取代了苯分子的相邻的双键两端的碳原子上的氢。师科学实验证实：苯的邻位二元取代产物只有一种.苯分子中的6个碳碳键既不是单键也不是双键，而是介于碳碳单键和双键之间的一种独特的共价键。师还有什么事实能证实以上结论吗？生（回答）还有.能说明苯分子中碳碳键不是单、双键相间交替的事实有：①苯不能使KMnO4酸性溶液褪色，②苯环中碳碳键的键长均相等，③邻二甲苯只有一种，④苯的邻位二元取代物只有一种。［实验］将苯分为多份，组织学生分组观察其物理性质，集体学习苯的物理性质。板书：2.苯的物理性质生无色液体，有特殊的气味,熔点5。5℃,沸点80。1℃，易挥发,不溶于水，易溶于酒精等有机溶剂。师苯有毒，注意闻其气味的方法。师下面我们学习苯的化学性质，请看下表：实验内容实验现象所得结论向苯中加入高锰酸钾酸性溶液向苯中加入溴水点燃苯板书:3。苯的化学性质：a.稳定性常温下，苯的化学性质稳定。师苯既不能与高锰酸钾酸性溶液也不能与溴水反应。师在一定的条件下，苯能发生多种取代反应，苯分子中的氢原子可以被其他原子或原子团所取代，形成一系列重要的有机化合物。比如：板书：b.取代反应(1)溴代反应投影：实验原理：C6H6＋Br2C6H5Br+HBr↑实际加入反应器的是铁屑,铁屑立即与液溴反应即生成起催化作用的FeBr3。装置特点:①位于在反应器上方竖直玻璃导管较长，它在反应过程中间起冷凝回流的作用。②导管末端刚刚放置于锥形瓶中液面上方，不能插入液面以下。师为什么此实验装置中烧瓶上方的导管要特别长?-—因为苯的溴代反应进程较慢，反应过程中会放出热量，而反应物中的苯和溴都是极易挥发的物质，使用长直导管可以将挥发出的苯和溴蒸气冷凝，使之回流到烧瓶中。“冷凝回流”是有机化工生产中经常使用的操作手段,目的是提高原料的利用率。实验现象：①将苯、溴和铁屑混合后,很快会看到烧瓶中的混合液呈微沸状态，这说明此反应为放热反应。②导管末端有大量的白雾产生，锥形瓶中的硝酸银溶液中有淡黄色沉淀产生.③反应完成后的混合溶液倒入水中后，得到一种比水重、不溶于水的褐色液体.师（1)纯净的溴苯应为无色液体，为什么实验中得到的溴苯呈褐色?试设计合理的实验方案除去褐色，还溴苯以本来面目。——苯的溴代实验的有机产物往往呈褐色，这是因为未发生反应的溴和反应中的催化剂溴化铁溶解在生成的溴苯中。用水和碱溶液反复洗涤可以使褐色褪去，还溴苯以本来面目。(2）实验中的什么现象说明苯与溴发生的反应是取代反应而非加成反应？——苯与溴反应时，生成溴苯的同时有溴化氢生成，说明它们发生了取代反应而非加成反应。如果发生加成反应的话，不会有溴化氢生成。板书：（2）硝化反应投影：实验原理：装置特点：①要用水浴加热，以便于控制反应的温度,温度计一般应置于水浴之中;②为防止反应物在反应过程中蒸发损失，要在反应器上加一冷凝回流装置。师操作时应特别注意：(1）浓硫酸和浓硝酸混合的次序是：要将浓硫酸逐滴滴入浓硝酸中，且边加边搅拌，而不能将硝酸加入硫酸中，其原理跟用水稀释浓硫酸相同.（2)要向冷却后的混合酸中逐滴滴加苯，且边加边振荡，以防混合过程中产生大量的热，造成苯的蒸发。师所得硝基苯是一种有苦杏仁气味的无色液体,有剧毒。实验中得到的产品往往有一定的淡黄色,可能的原因有二：一是浓硝酸分解所得的部分二氧化氮溶于其中所致，二是副反应得到的多硝基苯等。板书：（3）磺化反应师苯和浓H2SO4在一定条件下发生取代反应，生成苯磺酸：C6H6+HO—SO3HC6H5-SO3H+H2O板书:c.加成反应（1）与H2反应（2）与Cl2反应师苯在金属镍作催化剂，加热的条件下可以与氢气发生加成反应,生成环己烷，写出此反应的化学方程式。苯在紫外线照射下可与氯气发生加成反应，生成六氯环己烷（曾经用作农药的“六六六”)，写出此反应的化学方程式.板书:d。苯的燃烧。师请写出化学方程式。师比较苯的化学性质与烷烃、烯烃的异同.哪些事实说明，苯分子并不是单、双键相间的结构？-—苯的化学性质与烷烃和烯烃都不尽相同.如烷烃和苯都可以发生取代反应，但苯更容易一些;苯和烯烃都能发生加成反应，但苯比烯烃要难；烷烃、烯烃和苯都可以在空气中燃烧,烯烃可以在常温下被氧化剂氧化，而苯和烷烃却很难被一般的氧化剂氧化.下述一些事实可以说明，在苯分子中，碳碳键是完全相同的，而不是单、双键同时存在。①在苯分子中,碳碳键的键长完全相同，都是1。4×10—10m板书:[小结］苯的化学性质：易取代、能加成、难氧化。师下面大家共同学习本节课的最后一个问题：苯的用途。板书：4.苯的用途基本化工原料，用于生产苯胺、苯酚、尼龙等。师请思考教材第63页问题。生表示的是同一种物质,而且与苯是同系物的关系。课堂小结通过本节课的学习，我们知道了综合利用煤的方法、苯的结构与性质。布置作业P8416板书设计煤的综合利用苯一、煤的综合利用1.组成煤的元素2。煤的气化3。煤的干馏4。煤的液化二、苯1。苯的分子结构2.苯的物理性质3。苯的化学性质a.稳定性:常温下苯的化学性质稳定。b。取代反应（1）溴代反应（2)硝化反应（3）磺化反应c.加成反应（1）与氢气反应（2）与氯气反应d.苯的燃烧［小结］苯的化学性质：易取代、能加成、难氧化。4。苯的用途活动与探究1。通过球棍模型的搭配活动，探究苯分子的结构学生活动教师指导备注1。思考苯是否是饱和烃、不饱和程度给出苯的分子式不要急急忙忙地拿出正确的模型，先给学生动手的机会2。理解吃透这三条原则提出搭配时的三条原则3。进行球棍模型的搭配巡视搭配情况，及时指正2。通过实验，探究苯的取代反应学生活动教师指导备注1。根据苯的结构推测它可能具有的性质倾听学生的想法、给出建议提供通风良好的实验室环境，提醒学生注意实验的安全2。设计实验证实自己的推测对学生提出的方案进行评议3。进行学生实验巡视、指出学生操作中的错误备课资料1.苯的结构式的确定过程1825年,英国化学家法拉第首先从煤焦油里提取出了苯。不久，苯的分子组成也被确定为C6H6。可是，根据当时的“有机物分子呈链状排列”的有机结构理论，却怎么也写不出符合苯的实际化学性质(既有与饱和烃的相似之处，又有与不饱和烃的相似之处）的链状的结构式。一时，苯的结构式问题成了令科学家们一筹莫展的难题，也逼迫链状结构理论的提出者——36岁的德国年轻化学家凯库勒不得不对自己的工作进行反思。1865年的一个冬夜里,凯库勒坐在桌边一面编写教材，一面想着怎样在教材中写苯的结构这一难题。然而百思不得其解，只好停笔，偎炉休息。他面对炉中飘忽不定的火苗陷入了沉思，不知不觉进入了梦乡。朦胧之中，凯库勒