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1、第二节 石油和煤 重要的烃 第1课时 石油的炼制 乙烯,第1课时,课堂互动讲练,知能优化训练,课前自主学案,学习目标,探究整合应用,1.了解石油的成分及石油分馏、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。,课前自主学案,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_组成的复杂_。,碳原子的烃,混合物,2石油的炼制,加热,冷凝,不同沸点范围,相对分子质量较小,沸点低,乙烯,丙烯,石油气,物理,化学,化学,1.石油的分馏、裂化、裂解得到的产品是纯净物吗？ 【提示】 不是。石油的分馏、裂化、裂解得到的产品仍是由
2、各种不同烃组成的混合物。,思考感悟,二、乙烯 1组成,2.物理性质,小,3化学性质 (1)乙烯的化学性质,(2)加成反应的原理 定义：有机化合物分子中双键上的碳原子与其他原子(或原子团)直接结合生成新的化合物分子的反应。 原理：碳碳双键(CC)中的_个键断裂，其他两个原子(或原子团)分别加在_上，双键变成单键。,一,断键的两个碳原子,4用途 (1)乙烯是一种重要的化工原料，_的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。 (2)乙烯是一种植物生长_。 2(1)乙烯和甲烷在空气中燃烧的现象有什么区别？请简单解释其原因。 (2)用乙烯和HCl的加成反应或乙烷与Cl2的取代反应制取氯乙烷，哪种方法好？
3、,乙烯,调节剂,【提示】 (1)甲烷在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，乙烯在空气中燃烧，火焰明亮，并伴有黑烟。二者不同的原因是乙烯分子中含碳量高，在空气中往往燃烧不充分，有碳的单质颗粒产生，产生明亮的火焰和黑烟。 (2)乙烷的取代反应得到的是混合物，副产物太多，生成物不纯，不好。而乙烯的加成反应可制得较纯净的氯乙烷，产物单一，较好。,1下列说法正确的是( ) A石油是多种烃的混合物，只含碳、氢两种元素 B石油分馏得到的各馏分为纯净物 C石油裂解的主要目的是为了提高汽油的产量 D裂化汽油中含不饱和烃，不易作卤素单质的萃取剂 解析：选D。石油的主要组成元素是C、H，同时还含有S、O、N等元素，是多种烃
4、的复杂混合物；石油裂化的目的是提高汽油的产量和质量，而裂解的主要目的是为了获得乙烯、丙烯等小分子烃类，故不易作卤素单质的萃取剂。,2下列物质中不可能是乙烯加成产物的是( ) ACH3CH3 BCH3CHCl2 CCH3CH2OH DCH3CH2Br 解析：选B。 与H2加成得CH3CH3，与HBr加成得CH3CH2Br，与H2O加成得CH3CH2OH。,3C2H4、SO2、NaOH溶液、镁粉和CCl4等物质都能使溴水退色，但实质不同。请说明它们使溴水退色的原因或写出反应的化学方程式。 (1)C2H4：_； (2)SO2：_； (3)NaOH溶液：_； (4)镁粉：_； (5)CCl4：_。,解
5、析：(1)C2H4与Br2发生加成反应生成无色物质： ； (2)SO2将Br2还原为无色物质：SO2Br22H2O=H2SO42HBr； (3)NaOH与Br2反应生成无色物质：2NaOHBr2=NaBrNaBrOH2O； (4)镁粉与Br2反应生成无色物质：MgBr2=MgBr2； (5)CCl4将溴水中的Br2萃取出来。,答案：(1) (2)SO2Br22H2O=H2SO42HBr (3)2NaOHBr2=NaBrNaBrOH2O (4)MgBr2=MgBr2 (5)CCl4将溴水中的Br2萃取出来,课堂互动讲练,1乙烯和乙烷结构、性质的比较,2.乙烯、乙烷的鉴别 方法一：将两种气体分别通
6、入溴水(或溴的四氯化碳溶液)中；溶液退色者为乙烯，溶液不退色者为乙烷。 方法二：将两种气体分别通入酸性KMnO4溶液中；溶液退色者为乙烯，溶液不退色者为乙烷。,3除去乙烷中的乙烯的方法 (1)一般方法 将混合气体通入盛有溴水的洗气瓶，乙烯与溴发生加成反应生成液态产物而被除去，乙烷因不反应而逸出。 (2)若要除去乙烷中的乙烯并得到纯净干燥的乙烷，(若用溴水时需考虑溴的挥发性的话)严格的操作方法如下：,混合气体盛有溴水的洗气瓶盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶盛有浓硫酸的洗气瓶,混合气体盛有溴水的洗气瓶装有碱石灰的U形管,混合气体盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶盛有浓硫酸的洗气瓶,混合气
7、体盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶装有碱石灰的干燥管,特别提醒：(1)不能用乙烯与H2加成转化为乙烷的方法除杂质乙烯。 (2)不能单独用酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯，因为乙烯能被氧化成CO2而引入新的杂质；若用酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯时，别忘了再用碱性物质除去新产生的CO2气体。,(2011年北京海淀区高一期末测试)29.5 g乙烯和乙烷的混合气体通入足量的溴水后，溴水增重7 g，则混合气体中乙烯的体积分数是( ) A75 % B50 % C30 % D25 %,【解析】,【答案】 D 【规律方法】 本题主要考查的是饱和烃(如乙烷)和不饱和烃(如乙烯)的结构及性质的对比，解题的关键
8、是准确把握饱和烃和不饱和烃的结构，明确结构决定性质这一原理。“对比分析”是这类题目常用到的学科思想，在学习时要注意不同物质的比较学习。 变式训练1 一种气态烷烃和一种气态烯烃，它们分子里的碳原子数相同。将1.0体积的这种混合气体在氧气中充分燃烧，生成2.0体积的CO2和2.4体积的水蒸气(气体体积均在相同状况下测定)，则混合气体中烷烃和烯烃的体积比为( ),解析：选C。根据阿伏加德罗定律，相同状况下，气体的体积之比等于其物质的量之比，已知1.0 mol混合烃充分燃烧后生成2.0 mol CO2和2.4 mol H2O，则混合烃的平均分子组成为C2H4.8。又知烷烃和烯烃分子里的碳原子数相同，可
9、以判定它们分别是C2H6和C2H4。无论C2H6与C2H4以怎样的体积比混合，它们的平均碳原子个数都是2。因此符合题意的烷烃和烯烃的体积比，由它们分子里所含的氢原子个数决定。,特别提醒：掌握、应用加成反应从化学键特征及变化出发。一方面注意反应条件与该类特定反应的关系；另一方面注意加成反应过程中键的位置及变化。,1 mol乙烯与氯气发生加成反应，反应完全后再与氯气发生取代反应，整个过程中氯气最多消耗( ) A3 mol B4 mol C5 mol D6 mol 【思路点拨】 解答本题要注意以下两点： (1)1 mol碳碳双键可以与1 mol氯气发生加成反应。 (2)1 mol氯气可以取代1 mo
10、l氢原子。,【解析】 根据CH2CH2Cl2CH2ClCH2Cl，1 mol乙烯与Cl2发生完全加成反应，消耗1 mol Cl2；加成反应的产物1，2二氯乙烷与Cl2在光照的条件下发生完全取代反应，消耗4 mol Cl2，这两个过程中消耗的Cl2的总的物质的量为5 mol，故选C项。 【答案】 C,【规律方法】 加成反应和取代反应的区别：,加成反应和取代反应是最重要的两大有机反应类型，二者有本质的区别。取代反应意思是取而代之，有上有下，类似置换；加成反应意思是加而成之，有进无出，类似化合。取代反应是烷烃的特征反应，断裂的是CH键；加成反应是不饱和烃的特征反应，是碳碳双键( )或碳碳叁键( )中
11、的不稳定键断裂。,变式训练2 下列各组中两个反应所属反应类型相同的是( ) A.光照甲烷和氯气的混合气体，混合气体颜色变浅；乙烯能使溴的四氯化碳溶液退色 B.乙烷在氧气中燃烧；乙烯在空气中燃烧 C.乙烯能使溴的四氯化碳溶液退色；乙烯能使酸性KMnO4溶液退色 D.用乙烯与氯化氢制取氯乙烷；用乙烷与氯气反应制取氯乙烷,解析：选B。本题涉及取代反应、加成反 应和氧化反应(包括燃烧)，只要弄清各物质所发生的反应属于哪种类型，就可进行正确地判断；A中前者是取代反应，后者是加成反应，反应类型不同；B中两个反应均是氧化反应(燃烧)，反应类型相同；C中前者是加成反应，后者是氧化反应，反应类型不同；D中前者为
12、加成反应，后者为取代反应。,某研究性学习小组为了探究乙烯与溴的反应。甲同学设计并进行了如下实验：将无水乙醇与浓硫酸按13的体积比混合后共热至170 ，反应的方程式为CH3CH2OH浓硫酸 CH2=CH2H2O。将生成的气体通入溴水中，发现溶液退色，即证明乙烯与溴水发生了反应。乙、丙两位同学对甲同学的实验进行了如下评价或改进：乙同学认为：甲同学制得的乙烯中含有一种还原性气体杂质，也能使溴水退色，由此他提出必须先将其除去，再与溴水反应。丙同学认为：甲同学的实验设计是正确的，只是甲同学描述的实验现象中，漏掉了一个能够说明乙烯与溴水发生了反应的重要实验现象。,探究整合应用,请你回答下列问题： (1)写
13、出甲同学实验中乙烯与溴水反应的化学方程式： _。 (2)乙同学认为甲同学制得的乙烯中含有的一种气体杂质是_，它与溴水反应的化学方程式是_。 (3)请你选用下列四种装置(可重复使用)来实现乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框中，并将装置内所盛放的化学药品的名称填在对应的括号中。,(乙醇、浓硫酸) ( ) ( ) (溴水),(4)丙同学提出的：“甲同学描述的实验现象中，漏掉了一个能够说明乙烯与溴水发生了反应的重要实验现象。”该现象是_。 (5)为验证这一反应是加成反应而不是取代反应，丁同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性，理由是_。 (6)通过以上实验，你认为最能说明乙烯具有不饱和结构的反
14、应是_。 A燃烧 B取代反应 C加成反应 D分解反应,【解析】 在实验室制备乙烯过程中，由于浓硫酸具有强氧化性，可以将一部分乙醇氧化，本身被还原成SO2，SO2具有较强的还原性，可以将溴水还原，所以，要想证明乙烯能与溴水反应，应先除去SO2。一般来说，除SO2只能用NaOH溶液。SO2有没有被彻底除去，应在盛NaOH溶液的装置后加一盛有品红溶液的洗气瓶，在确认完全除去SO2后将气体通入盛有溴水的试管中，溴水退色，则一定是乙烯与溴水反应的结果。但绝对不能认为，二者一定发生的是加成反应。,如何证明二者发生的不是取代反应，只能根据两种反应的特点，加成反应只有一种产物，而取代反应除了有机产物外，还有HBr生成，设法证明反应后的溶液中无HBr，则可知二者发生的反应是加成反应而不是取代反应。丙同学思路的基础是：乙烯与溴水反应后生成1,2二溴乙烷，是一种不溶于水的有机物，会出现分层现象，而SO2与溴水反应不会出现分层现象，因此丙同学认为只要实验过程中出现分层现象，就能够说明是乙烯与溴水发生了反应。由加成反应的定义知：发生加成反应的有机化合物的结构中必含有不饱和碳原子，即发生加成反应的有机化合物必具有不饱和结构，故选C项。,【答案】 (1) (2)SO2 SO2Br22H
