工业的血液和炼油.doc

1、资资 源源 信信 息息 表表 标标 题：题： 工业的血液和炼油 关键词：关键词： 石油 分馏 描述：描述： 根据教材编写意图，在教学中较多地采用了阅读 石油化工史料、将实验室实验装置与工业生产装置 对比等联系生产、生活实际的教学手法，将有机化 合物的学习置于工业生产和社会生活的背景之下， 突出学科知识的社会价值，以贯彻教材编写意图。 学科：学科： 化学高中二年级第二学期试用本上科版第十一 章第一节第一课时 作者：作者： 张国华 单位：单位： 徐汇教师进修学院 地址：地址： 上海市中山南二路800号 Email: jyxyzhanggh 第十一章说明第十一章说明 本章教材从帮助学生形成终身发展所

2、必备的知识和能力出发， 从化学元素组 成、化学反应原理的角度介绍石油和煤炭的加工过程、主要产品及其用途；从石 油和煤的加工引入重要的烃类；有利于激发学生的兴趣和求知欲，更加突出了化 学科学与社会生产实际的密切联系。重点是在学习石油化工的基础上，学习甲烷 与烷烃，乙烯与烯烃；在学习煤的综合利用的基础上，学习乙炔与炔烃，苯与芳 香烃，认识饱和烃、不饱和烃、芳香烃的结构特点与化学性质的相关性，同时认 识有机化学反应取代反应、加成反应、聚合反应、氧化反应；深化结构决定 性质的观点。帮助学生认识自然资源的合理开发、综合利用的重要性，初步确立 可持续发展的观念。 本章教材的知识框架为： 1 11 1.1.

3、1 碳氢化合物的宝库石油碳氢化合物的宝库石油（共（共 4 4 课时）课时） 第第 1 1 课时课时 工业的血液和炼油工业的血液和炼油 一、设计思想一、设计思想 本课时是学生学习有机化学的第一课时， 因此本节课应该成为有机化学的绪论课。 根据 教材的编写意图， 有机化学的教学应更多地体现化学与社会生产生活的关系， 所以将有机物、 烃的概念与石油生产结合在一起出现。教学中重点解决两个问题：有机物的概念、与无机物 的差异、烃的概念；石油的加工方法（重点是石油的分馏） 。第一个问题的解决使学生从总 体上初步了解有机物， 第二个问题的解决使学生知道有机物的主要来源、 石油化工生产与化 学知识、与社会生产

4、生活的相互关系，激发学生学习兴趣。 二二、教学目标、教学目标 1. 知识与技能知识与技能 （1）有机物的性质（A） （2）石油的成分（A） （3）石油的分馏和裂化（A） 2. 过程与方法过程与方法 在对石油分馏实验的观察分析过程中感受有机物的分离方法 3. 情感态度与价值观情感态度与价值观 在了解石油产品用途的过程中感受石油是大自然对人类的馈赠， 形成珍惜自然资源的意 识。 三三、重点和难点：、重点和难点： 教学重点：石油的常压分馏原理 四四、教学用、教学用品品 多媒体电脑、投影仪。 五五、教学流程：、教学流程： 1流程图流程图 2流程说明流程说明 引入：开门见山，提出本课的教学目标。 教师活

5、动 I： 讲解有机物的概念。 师生活动 I：石油的加工产品与生活生产的关系。 师生活动 II：石油的组成 学生活动 I： 石油加工方法资料阅读分析 师生活动 III： 石油的分馏原理及产品 教师活动 II：石油的裂化与重整 小结： 石油资源综合利用的重要性 六六、教学、教学案例案例 1. 1. 教学过程教学过程 教教 学学 内内 容容 教师活动教师活动 学生活动学生活动 说明说明 有机 物、 烃的 概念 【引言】我们已经学习过不少含碳的化合物， 请大家举例，并请对写出的物质进行分类。 【讲解】我们过去学习的含碳的物质大多是无 机物，属于有机物的我们接触的不多。甲烷是 最简单的有机物，由碳氢两种

6、元素组成。这类 由碳氢两种元素组成的物质叫碳氢化合物，可 学生板书：CO2、CO、 Na2CO3、 NaHCO3、 H2CO3、CaCO3、CH4 倾听 从总体上 对认识有 机物 引入 师生活动 III 学生活动 I 师生活动 I 师生活动II 小结 教师活动 II 教师活动 I 以用一个通用的化学式来表示：CxHy 。碳氢 化合物又叫“烃” ，取碳的“火”字旁和氢的 “” ，合成一个字。 什么是有机物呢？ 有机物就是含碳的化合物（除了刚才被归入无 机物的含碳化合物之外） 。 有机物与无机物有哪些区别呢？ 【投影】有机物与无机物的区别： （见附件） 石油 的用 途 【讲解】有机物家族庞大，地球

7、上已发现和合 成的混合物的 90%以上是含碳化合物。各种类 型的有机物都是从碳氢化合物衍生出来的。 碳氢化合物的主要来源之一，就是石油。 【板书】碳氢化合物的宝库石油 【投影】新闻摘要：2007 年 12 月 18 日，中国 国家发展和改革委员会宣布，中国国家石油储 备中心正式成立，旨在加强应对突发事件，防 范石油供给风险，保障国家能源安全。 从这条新闻可以看出，石油已经成为关系国家 安全、国计民生的重大因素。 倾听，阅读 认 识学习 内 容的社 会价值 【设问】为什么石油如此重要呢？请大家谈 谈，在你的印象中，哪些物质来源于石油及其 加工产品？ 教师汇总学生发言并投影： 石油的加工产品： 交

8、流并发言。 石油 的组 成 【过渡】显然，与石油有关的产业已经是人类 生产生活的支柱产业了，难怪石油被称为“工 业的血液” 。 【设问】那么，石油到底是怎样的一种物质 呢？请阅读教材 p5石油的组成 【板书】一、石油的组成 元素组成： 主要含有碳、 氢两种元素。 少量氮、 氧、硫。微量磷、钾、硅、镁等元素 物质组成：碳氢化合物。各种烷烃、环烷烃、 芳香烃组成的混合物。 阅读，归纳，发言： 学 习通过 阅 读归纳 总结 石油 的炼 制 【讲解】开采出来未经处理的石油叫原油，是 混合物，需要加工后才能得到需要的产品。 如何对石油进行加工呢， 请阅读资料 （见附件） 【板书】二、石油的炼制与加工 【

9、讲解】 从资料得知， 石油的炼制分为： 分馏、 裂化、重整，不同的炼制方法都是为了特定的 目的。接下来对不同的加工过程一一进行分 析。 阅读资料，归纳整理 在 阅读资 料 归纳整 理 的过程 中 提高信 息 提取能 力 【设问】请阅读教材 p5 了解石油的分馏。思 考: 石油分馏依据的原理是什么？发生的是 什么变化？得到的产物是纯净物吗？ 【板书】1. 石油的分馏： （1）原理：依据混合物中各物质沸点不同 【演示实验】(教材 p6课堂实验) 问题：为什么 3 个塔间温度不同？不同塔间的 物质有什么不同？为什么导出的气体能使酸 性高锰酸钾溶液退色？ 阅读教材，分析： 石油分馏依据混合物 中各物质

10、沸点不同。 属 物理变化。 得到的产物 仍然是混合物。 观察， 记录。 分析原因。 在 对演示 实 验的现 象 观察分 析 过程中 明 确实验 原理， 提升 思维能力。 【提出问题】观察图 11.6 石油分馏的产品和 用途。 （注意引导学生关注产品沸点与分子中 碳原子数的关系） 分析， 并与演示实验作 对比， 理解分馏塔的工 作原理。 将 实验装 置 与分馏 塔类比， 使 课 堂知识 延 伸到生 产实践中。 【归纳并板书】 （2） 产物： 主要是轻质燃料 （如 汽油、煤油等） 、重油。 思考、倾听 【讲解】分馏得到的燃料不够时，又诞生了新 的石油加工工艺裂化。开始时依靠高温迫 使含碳原子数多的

11、烃变成含碳原子数较少的 烃，后来改进工艺，加入催化剂，降低反应温 度因此称为催化裂化。这个过程是化学变化。 【板书】2. 热裂化与催化裂化 （1）原理：使分子中碳原子数较多的烃成为 碳原子数较少的烃。 （2）产品：汽油、煤油等燃料 倾听 使 学生认 识 到人类 对 资源的 利 用是不 断发展、 深 化的， 受到 社 会发展 的 影响和 推动。 【讲解】为了提高通过裂化得到的燃料的质 量，又诞生了一项新工艺催化重整。经过 这项工艺，使汽油的质量得到了很大的提高。 【板书】3. 催化重整 倾听 总结 我国是世界上最早发现和利用石油的国家之 一。解放后先后开发和建立了胜利、华北、中 原、大港等石油基

12、地。我国沿海海底也有比较 丰富油气资源。但这些资源都是不可再生的。 石油被称为工业的血液，为了使血液不枯竭， 应该合理利用石油，提高加工工艺水平，综合 利用石油，造福人类。 倾听 2. 主要主要板书板书 一、石油的组成 元素组成：主要含有碳、氢两种元素。少量氮、氧、硫。微量磷、钾、硅、镁等元素 物质组成：碳氢化合物。各种烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物。 二、石油的炼制与加工 1. 石油的分馏： （1）原理：依据混合物中各物质沸点不同 （2）产物：主要是轻质燃料（如汽油、煤油等） 、重油。 2. 热裂化与催化裂化 （1）原理：使分子中碳原子数较多的烃成为碳原子数较少的烃。 （2）产品：汽油、煤

13、油等燃料 3. 催化重整 3. 相关链接相关链接 有机物与无机物的区别 性质和反应 有机物 无机物 溶解性 多数不溶于水，易溶于有机溶剂 有些溶于水，而不溶于有机溶剂 耐热性 多数不耐热，熔点较低 多数耐热，熔点一般较高 可燃性 多数可以燃烧 多数不能燃烧 电离性 多数是非电解质 多数是电解质 化学反应 一般比较复杂，副反应多，反应速 率较慢 一般副反应少，反应速率较 快 资料 【资料 1】 石油第一代产品可分为：石油燃料、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、 石油焦等 6 类。其中，各种燃料产量最大，约占总产量的 90%；各种润滑剂品种最多，产 量约占 5%。 石油第二代产品：塑料制

14、品、合成纤维、合成橡胶、化肥、以石油为原料还可以制得染 料、农药、医药、洗涤剂、炸药、合成蛋白质以及其它有机合成工业用的原料。 利用现代的石油加工技术，从石油宝库中人们已能获取 5000 种以上的产品。 【资料 2】 近代石油炼制起源于 19 世纪 20 年代。1823 年，俄国建立了第一座釜式蒸馏工厂炼制 石油。1854 年，美国建立最早的原油分馏装置。当时的产品主要是灯用煤油，汽油和重油 没有用途便当废料抛弃。19 世纪 70 年代建造了润滑油厂，并开始把蒸馏得到的高沸点油做 锅炉燃料。19 世纪末内燃机的问世使汽油和柴油的需求猛增，仅靠原油的蒸馏（即原油的 一次加工）不能满足需求，于是诞

15、生了以增产汽（含乙烯等小分子烃） 、柴油为目的，综合 利用原油各种成分的原油二次加工工艺。 如 1913 年实现了热裂化， 1930 年实现了焦化， 1930 年实现了催化裂化，1940 年实现了催化重整等，此后加氢技术也迅速发展，这就形成了现 代的石油炼制工业。 70 年代，美国、日本和西欧地区主要乙烯生产国，纷纷采取措施对石油进行深度加工， 发展精细化学品，比如塑料制品、合成纤维、合成橡胶、化肥、以石油为原料还可以制得染 料、农药、医药、洗涤剂、炸药、合成蛋白质等。 多媒体课件：石油的分馏（http:/www.chinaschool.org/sgzy/kjxz/hx/10_04.swf） 七七、教学反思、教学反思 石油是有机化合物的组要来源之一， 围绕石油的炼制和综合利用形成的石油化工工业已 经成为国民经济的支柱产业， 教材编写时将石油作为有机化合物的开篇， 显然意图将有机化 合物的学习置于工业生产和社会生活的背景之下， 突出学科知识的社会价值。 因此在教学中 较多地采用了阅读石油化工史料、 将实验室实验装置与工业生产装置对比等联系生产、 生活 实际的教学手法，以达成教材编写的目的。