理科教学用石油和煤

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1、第2节 石油和煤 重要的烃 第1课时石油的炼制 乙烯联想质疑公路边的加油站里有 不同型号的汽油和柴 油.你知道它们是怎样 用石油制得的吗?以石 油为原料还能制得哪 些物质?它们有什么性 质和用途?石油主要是由分子中含有不同数目的碳原 子的烃组成的复杂混合物组成元素组成元素：C、H（最主要）、O、N、S化学成分:主要是烷烃、环烷烃和芳香烃(棕黑色粘稠液体)(一) 石油的成分（二）石油的炼制1.石油的分馏通过加热和冷凝,可以把石油分成不同沸点 范围的产物。这种方法叫做石油的分馏。脱水脱盐原油分馏石油气 汽油 煤油 柴油 重油（沥青等）说 明 （）石油分馏是一种物理方法，利 用各馏分沸点不同进行混合

2、物的初步 分离 （）分馏产物仍然是混合物，是碳 原子在一定范围内的混合物 石油气：以下；汽油：； 煤油：；柴油：； 重油：以上石油提煉2.石油的裂化C16H34 催化剂 C8H18 + C8H16 加热 加压裂化的目的:提高轻质液体燃料的产量.特 别是提高汽油的产量。相对分子质量大 沸点高的烃相对分子质量小 沸点较低的烃3.石油的裂解-(采用更高的温度)裂解的目的: 获得乙烯、丙烯等小分子烃。石油裂解即石油分馏产物的深度裂化(石油裂解气中乙烯含量较高)？ 这种气体是这种气体是: :如果把青桔子和熟苹果放在同一个 塑料袋里,系紧袋口,这样一段时间后青 桔子就可以变黄、成熟。乙 烯二、乙烯 色：无

3、色 态：气体 味：略有气味 溶解性：难溶 密度：与空气接近 d=1.25g/L（一）乙烯的物理性质（二）乙烯分子的组成和结构 分子式: 结构式: HC=CHH HC2H4CH2=CH2 结构特点 ：结构简式:任何键键角为：1200空间结构：平面(矩形)碳原子间共价键是双键请你比较一下乙烯与乙烷的结构有哪些 相似和不同？讨 论活动与探究 实验1：点燃纯净的乙烯，观察燃烧时火焰的亮度和颜色。 实验2：将乙烯通入盛有酸性KMnO4溶液的试管中，观察试管内溶液颜色的变化。 实验3：将过量的乙烯通入盛有溴的CCl4的试管中，观察试管内溶液颜色的变化；在反应后的溶 液中加入经硝酸酸化的AgNO3溶液，观察

4、发生的现象。实验记录实实 验验实验现实验现 象实验结实验结 论论 123思考：乙烯具有怎样的化学性质？乙烯燃烧，火焰明亮、 伴有黑烟。酸性KMnO4溶液的紫色褪去溴水溶液的橙色褪去，加入 AgNO3溶液，溶液无现象。1.氧化反应 ：C2H4+3O2 2CO2+2H2O点燃（三）、乙烯的化学性质：乙烯能被KMnO4（H+）溶液氧化讨 论实验3：将过量的乙烯通入盛有溴 水的试管中，在反应后的溶液中加 入经硝酸酸化的AgNO3溶液，为什 么溶液中没有出现淡黄色的AgBr沉淀？同时断键CH2=CH2+Br2 CH2BrCH2Br1,2 二溴乙烷2.加成反应HC=CHH HBrBrBr BrHC CHH

5、 H与卤素单质加成 ：我是 溴分子加成反应：有机物分子里不饱和的碳原子跟 其它原子或原子团直接结合生成新的 化合物分子的反应叫做加成反应。与氯化氢加成：HC=CHH HHClH ClHC CHH H同时断键1氯乙烷CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl一定条件下与氢气加成：HC=CHH HHHH HHC CHH H同时断键CH2=CH2 + H2 CH3CH3乙烯 乙烷催化剂 催化剂 迁移应用 1.酒精是很重要的化工原料，工业上可以用乙烯与水在 一定条件下进行反应来制取酒精(CH3CH2OH)。试写出该反应的化学方程式，指出反应类型。 2.乙烷与甲烷相似，能与氯气发生取代反应。由乙烷经 取代

6、反应，只能制得一系列氯代乙烷的混合物；若用乙 烯和氯化氢在一定条件下反应，可以制得纯净的一氯乙 烷。试写出相关反应的化学方程式。与H2O加成：HC=CHH HHOHH OHHC CHH H同时断键乙醇CH2=CH2+H2O CH3CH2OH 加热加压催化剂加热加压催化剂小结：加成反应(溴水、HCl、H2、H2O等)氧化反应(可燃烧、被酸性KMnO4溶液氧化)1.分子组成和结构：2.性质3.鉴别甲烷和乙烯的方法：物理性质:无色、稍有气味、比空气略轻的气体。化学性质：乙烯(CH2=CH2)n思考：你能鉴别乙烯和甲烷气体吗？哪些方法比 较方便？乙烯与甲烷化学性质比较甲烷乙烯完全燃烧与Cl2反应与HX

7、反应与H2反应与H2O反应与酸性KMnO4溶液与溴水(Br2)反应产物都为CO2和H2O取代反应加成反应不反应加成反应不反应不反应不反应加成反应加成反应 氧化反应 溶液褪色不反应加成反应1、能用于鉴别甲烷和乙烯的试剂是 ( )A.溴水 B.酸性高锰酸钾溶液 C.苛性钠溶 D.四氯化碳溶液AB2、制取一氯乙烷最好采用的方法是 ( ) A.乙烷和氯气反应 B.乙烯和氯气反应 C.乙烯和氯化氢反应 D.乙烷和氯化氢反应 C3. 既可以使溴水褪色,又可以使酸性高锰酸钾溶液褪色的气体有 ( )A. CO B. CO2C. C2H4 D. C2H6C4. 乙烯发生的下列反应中,不属于加成反应 的是 ( )

8、A. 与氢气反应生成乙烷 B. 与水反应生成乙醇C. 与溴水反应使之褪色 D. 与氧气反应生成二氧化碳和水D浓硫酸和酒精的用量配比： 体积比约为 3:1为什么浓硫酸用量要多？ 反应中有生成水，会使浓硫酸稀释，而 稀硫酸没有脱水性会导致实验失败。浓硫酸和酒精浓硫酸在反应中起什么作用？ 脱水剂和催化剂1、药品：2、原理：二、乙烯的实验室制法发生分子内脱水生成乙烯ABC1、固液 气2、固 气3、固液 气可用( )装置常用做制( ) A可用( )装置常用做制( ) 可用( )装置常用做制( ) BCH2 CO2O2 NH3Cl23、制备装置液+液 气4、操作原理： 1、安装顺序如何？ （由下到上，由左

9、到右） 3、混合液体时是将什么倒入什么中？为什么？ （浓硫酸缓缓倒入乙醇中）4、能否在量筒中混合液体？为什么？ （否，混合时放热）2、如何检查装置的气密性？把导气管伸入水中，用手捂住烧瓶。思考：1、碎瓷片的作用？防止爆沸2、迅速升温至1700C目的？3、温度计水银球所在的位置？ 温度计的水银球必须伸入液面以下，因为温度计指 示的是反应温度。 4、能否用排空法收集乙烯？ 不能，因为乙烯的密度与空气的密度接近。5、实验结束是先撤酒精灯还是先撤导管？ 先撤导管，防止倒吸。1400C乙醇会发生分子间脱水生成副产品乙醚。6、加热过程中混合液颜色如何变化？溶液由无色变成棕色最后变成黑色。原因是浓硫酸使酒精

10、脱水碳化2H2SO4+C2H5OH 2SO2+2C+5H2O7、加热时间过长，还会产生有刺激性气味的气体 ，为什么？浓硫酸具有强氧化性，可以与生成的碳反应。C+2H2SO4（浓）=CO2+2SO2+2H2O练习：实验室制取乙烯常因温度过高而使乙醇和浓 H2SO4反应生成少量的二氧化硫。有人设计下列实 验以确证上述混合气体中含有乙烯和二氧化硫。IIIIIIIIV如图图上所示，I、装置可盛放的试试 剂剂是：(将下列有关试剂试剂 的序号填入空格内)。I ， ， ， 。A品红红溶液 BNaOH溶液 C浓浓H2SO4 D酸性KMnO4溶液能说说明二氧化硫气体存在的现现象是 。使用装置的目的是 。使用装置

11、的目的是 。确证含有乙烯的现象是 。ADABI中品红褪色除去SO2验证SO2是否除净IV中紫色KMnO4褪色第3节石油和煤 重要的烃三、煤的干馏 苯无烟煤泥煤褐煤煤的开采（一）煤的加工方法干馏 1、在炉子里烧煤能看到哪些现 象？炉子里煤灰烟囱里气体2、燃烧煤有哪些污染？3、煤除了用做燃料外还有哪些应用价值？SO2 NOX COX 烟尘等水煤气、氮肥、炸药、医药等化工原料。煤是由有机化合物和无机化合物组成的复杂 的混合物。除了含有C、H元素外，还含有 少量的N、 S、 O 、 P等元素；混合物里的 无机化合物主要有硅、铝、钙、铁等元素。【请你想一想】：煤与炭有何关系？木炭、焦炭等是碳的不纯单质，

12、而煤是有 机物和无机物组成的复杂混合物。（二）煤的加工方法干馏 将煤隔绝空气加强热使其分解的过 程，叫做煤的干馏。 【请你想一想】： 煤的干馏和石油的分馏、蒸馏、有什么区 别呢？ 石油的分馏属于物理变化过程、煤的 干馏属于化学变化过程。（三）煤的综合利用与环境保护大量燃烧煤燃料，会造成CO2、SO2等污染煤作为化工原料又会引出“三废”废水 、废气、废渣煤在运输和使用过程中的煤灰湿化掺入氧化钙合理处理并重复利用各种产物猜猜看:“有人说我笨，其实并不笨；脱去 竹笠换草帽，化工生产逞英豪”。猜一字 。（苯） 练 习 :法拉第发现一种新的有机物-苯 。它由C、H两种元素组成，C%=92.3%， 其蒸气

13、的密度是同压下H2的39倍，试计算 其分子式。 解：M苯=392=78 nC=(7892.3%)/12=6 nH =78-612/1=6 分子式C6H6四、苯 1.根据苯的分子式，它属于饱和烃还是 不饱和烃？为什么？ 2.根据饱和烃的通式，苯的不饱和度 何？ 3.可能有多少双键数？叁键数？ 4.写出可能的结构简式。 思考与交流苯分子可能的结构(一) (1)CH CCH2CH2C CH (2)CH3C CC CCH3 (3)CH2 CHCH2CH2C CH2 (4)CH2 C CHCH C CH2 (5)CH CCH2CH2C CH 【思考与交流】 若苯分子为上述结构之一， 则其应该具有什么重要化学性质？可设计怎样 的实验来证明？1.能否使溴水褪色(发生加成反应)?2.能否使高锰酸钾酸性溶液褪色(发生氧化反应)?【学生探究实验】实验现象：苯不能使Br2水或KMnO4褪色，结论：苯与不饱和烃的性质有很大区别。苯分子的 结构中不存在碳碳双键或碳碳三键。通过上面实验我们否定了苯的链状结构。苯 分子的结构究竟如何，这在十九世纪是个很大 的化学之谜。若苯分子是环状结构，试画出可 能的结构。 苯分子的可能