《2019年春高中化学第3章重要的有机化合物3.2.1石油的炼制乙烯课件鲁科版必修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年春高中化学第3章重要的有机化合物3.2.1石油的炼制乙烯课件鲁科版必修（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2节 石油和煤 重要的烃,第1课时 石油的炼制 乙烯,目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,1.石油的炼制 (1)石油的成分:主要是分子中含有由不同数目碳原子的烃组成的复杂混合物,石油中碳元素和氢元素质量分数之和平均可达97%98%。 (2)石油的炼制方法 分馏:用加热和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的产物,主要产品是石油气、汽油、煤油、柴油及重油等。 裂化:在一定条件下(加热、使用催化剂),把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃,主要产品是高质量的汽油。,目标导航,预习导引,裂解:常用石油分馏产品(包括石油气)做原料,采用比裂化更高的温度,使其中的相对分子质量
2、较大的烃断裂成乙烯、丙烯等小分子烃,主要产品是乙烯、丙烯等。 预习交流1 分析石油炼制的三种方法,你知道三者的根本区别是什么吗?写出十六烷裂化的化学方程式。,目标导航,预习导引,2.乙烯 (1)物理性质:乙烯是无色、稍有气味、难溶于水的气体,标准状况下的密度为1.25 gL-1。 (2)分子结构:乙烯的分子式为C2H4。从分子式可以看出,一个乙烯分子比一个乙烷分子少两个氢原子。乙烯分子里碳原子间的,目标导航,预习导引,(3)乙烯的用途 乙烯是植物生长调节剂,水果的催熟剂。乙烯是重要的化工原料,乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。 预习交流2 根据乙烯分子的球棍模型,你能否推测出乙烯
3、分子的空间构型呢? 答案:根据乙烯分子的球棍模型,可推测出乙烯分子的空间构型为平面结构,即乙烯分子中2个碳原子和4个氢原子在同一个平面上。,问题导学,即时检测,一,二,一、石油的炼制 活动与探究 结合所学知识,完成下列问题: (1)下图是石油的蒸馏实验装置: 根据装置回答: 装置中用到哪些仪器? 从温度计测量的位置看,它测量的是石油的温度吗? 实验中需在烧瓶中加入碎瓷片,它起什么作用? 答案:铁架台(带铁夹、铁圈)、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、单孔塞、冷凝管、牛角管、锥形瓶。 不是,它测量的是蒸出气体的温度。 防止石油暴沸。,问题导学,即时检测,一,二,(2)石油分馏出的产品有哪些?它们
4、是纯净物吗? 答案:石油的分馏产品有:石油气、汽油、煤油、柴油、蜡油、润滑油、重油(沥青等)。它们都属于混合物,成分有多种。,问题导学,即时检测,一,二,迁移与应用 例1下列说法错误的是( ) A.石油中含有C5C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油 B.含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油 C.石油裂解是为了获得更多的汽油 D.汽油、煤油、柴油都是由烃组成的混合物,问题导学,即时检测,一,二,解析:A项中石油主要由液态烃组成,也溶有少量气态烃和固态烃。石油中含有C5C11的烷烃,因此通过石油的分馏就可以得到汽油、煤油等分馏产品;B项中含C18以上的固态烷烃利用率低,交通运输业需要
5、更多的燃料油,重油中长链烃分子断裂就可以得到汽油,使长链烃分子断裂为C5C11的烷烃的过程是采用催化裂化的方法;C项中石油裂解属于深度裂化,采用的温度比裂化更高,长链烃分子断裂程度大。裂解的目的不是为了生产更多的汽油,而是为了获得大量的石油化工产品;D项中石油主要是由烃组成的混合物,石油的分馏产品汽油、煤油、柴油等仍是烃的混合物,所不同的只是这些分馏产品沸点范围小,是含碳原子数接近的烃的混合物。 答案:C,问题导学,即时检测,一,二,迁移训练1下列说法正确的是 ( ) A.石油是混合物,汽油是纯净物 B.沸点:汽油煤油柴油机油 C.蒸馏汽油和裂化汽油成分相同 D.蒸馏石油的实验装置也可用来制取
6、蒸馏水 答案:D 解析:石油、汽油都是混合物,石油中含有各种烷烃、环烷烃和芳香烃,汽油主要是C5C8的各种烃的混合物,故A不正确;石油分馏时,首先馏出的是汽油,其次是煤油,再次是柴油,而机油是一种润滑油,故沸点:汽油煤油柴油机油,故B不正确;蒸馏汽油中不含烯烃,裂化汽油中含有烯烃,二者组成成分不完全相同,故C不正确;蒸馏装置不仅可以制取蒸馏水、分馏石油,还可以分离沸点差距大的混合物,如从Br2的CCl4溶液中分离出Br2和CCl4等,故D正确。,问题导学,即时检测,一,二,石油的炼制,问题导学,即时检测,一,二,问题导学,即时检测,一,二,特别注意(1)分馏的注意事项:温度计的水银球位于蒸馏烧
7、瓶的支管处,从而测出馏出蒸气的温度,也就是馏出液体的沸点。蒸馏时,向蒸馏烧瓶中加入一些碎瓷片的目的是防止混合液在受热时发生暴沸。使用冷凝管时一般是冷凝水的流向和被冷凝气体的流向相反,即冷凝水从下口进入,上口流出,这样可以达到充分冷凝的目的。(2)在石油的炼制方法中,石油的分馏是物理变化,而石油的裂化、裂解都是化学变化,分馏、裂化、裂解所得的物质都不是纯净物,而是混合物。,问题导学,即时检测,一,二,二、乙烯 活动与探究 实验探究乙烯的化学性质,将你观察到的现象和结论填入下表,并写出、中反应的化学方程式。,乙烯在空气中燃烧,火焰明亮并伴有黑烟,乙烯易燃烧,问题导学,即时检测,一,二,酸性KMnO
8、4溶液退色,乙烯被KMnO4氧化,问题导学,即时检测,一,二,溴的四氯化碳溶液退色,试管内未生成淡黄色沉淀,乙烯与溴单 质反应,但未 生成溴离子,问题导学,即时检测,一,二,迁移与应用 例2下列关于乙烯的说法中错误的是( ) A.能使酸性高锰酸钾溶液退色 B.分子中6个原子都在同一平面上 C.分子中C、H元素的质量比为21 D.可以和溴水发生加成反应 解析:由于乙烯中含有 ,故既能使KMnO4溶液退色,又可与溴水发生加成反应,A对、D对;由于乙烯分子是平面形分子,故分子中6个原子在同一平面上,B对;由乙烯的分子式C2H4可知,乙烯分子中C、H元素的质量比为61,C错。 答案:C,问题导学,即时
9、检测,一,二,迁移训练2乙烯除与Br2发生加成反应之外,在一定条件下还能与H2、HCl、H2O发生加成反应,试写出它们反应的化学方程式。,问题导学,即时检测,一,二,1.加成反应与取代反应的区别,问题导学,即时检测,一,二,2.加成反应的特点与应用 (1)加成反应的特点 从形式上看,加成反应类似于无机化学中的化合反应,但加成反应必须有有机物分子中的不饱和键的断裂,而化合反应就不一定有不饱和键的断裂(如HH+ClCl 2HCl)。 (2)加成反应的应用 物质鉴别 可以用乙烯与溴的四氯化碳溶液或溴水的加成反应鉴别乙烯和甲烷(或鉴别其他烯烃与其他烷烃)。 物质除杂 可以用溴的四氯化碳溶液(或溴水)除
10、去甲烷中混有的乙烯(或除去其他烷烃中混有的其他烯烃)。,问题导学,即时检测,一,二,有机合成 在有机合成中可以通过加成反应在烯烃中引入其他的原子或原子团,如引入卤素原子、OH等。 特别注意(1)加成反应是烯烃等不饱和烃的特征反应,可以理解为“只上不下”,而取代反应为“有上有下”。 (2)酸性KMnO4溶液能把乙烯氧化为CO2,因而不能用酸性KMnO4溶液来除去烷烃中混有的乙烯。,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,6,1.下列说法正确的是( ) A.石油主要含碳、氢两种元素,石油产品均为纯净物 B.沸点:汽油煤油柴油 C.石油的分馏是物理过程,而裂化和裂解属于化学过程 D.直馏汽油能使溴的
11、四氯化碳溶液退色 答案:C 解析:石油分馏后得到的仍是不同沸点范围内的各种烃的混合物,A项错;石油分馏时,首先分馏出的是汽油,其次是煤油,再次是柴油、润滑油,故其沸点:汽油煤油柴油润滑油,B项不正确;分馏是利用沸点不同进行的物质的分离,是物理过程,裂化和裂解均为物质的转化,是化学过程;直馏汽油中不含烯烃,D项不正确。,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,6,2.下列各反应中属于加成反应的是( ) 答案:B 解析:A项,CH4在O2中燃烧,属氧化反应;B项,CH2=CH2与Br2发生加成反应;C项,CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应;D项,CH3CH2CH2CH3发生分解反应。,问题导学
12、,即时检测,1,2,3,4,5,6,3. 能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是( ) A.乙烯分子里碳、氢原子的个数比为12 B.乙烯完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量相等 C.乙烯易与溴水发生加成反应,且1 mol乙烯完全加成需消耗1 mol溴单质 D.乙烯能使酸性KMnO4溶液退色 答案:C 解析:乙烯分子结构上的特点是含有碳碳双键,特征化学反应是加成反应。,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,6,4.石油加工成乙烯的方法是( ) A.分馏 B.蒸发 C.催化裂化 D.裂解 答案:D 解析:石油的分馏主要是将石油分成不同沸点的蒸馏产物;催化裂化主要是将长链烃断裂为短链烃,主要目的
13、是得到轻质油;裂解的主要目的是得到小分子不饱和烃。,1,2,3,4,5,6,问题导学,即时检测,5.体育比赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医随即对准运动员的受伤部位喷射药剂氯乙烷(沸点为12.27 ),进行局部冷冻麻醉应急处理。 (1)制取氯乙烷(CH3CH2Cl)的最好的方法是( ) A.乙烷与氯气发生取代反应 B.乙烯与氯气发生加成反应 C.乙烷与氯化氢反应 D.乙烯与氯化氢发生加成反应 (2)写出所选反应的化学方程式: 。 (3)氯乙烷能用于冷冻麻醉应急处理的理由是 。,1,2,3,4,5,6,问题导学,即时检测,(3)氯乙烷的沸点低,为12.27 ,易汽化而吸收能量,使局部冷冻麻醉 解
14、析:乙烷与氯气发生取代反应的产物为各种氯代乙烷的混合物;乙烯与氯气发生加成反应的产物为1,2-二氯乙烷;只有乙烯和氯化氢的加成反应才能得到较纯的氯乙烷,产物为CH3CH2Cl,化学方程式为,1,2,3,4,5,6,问题导学,即时检测,6.下图所示为石蜡油分解的实验装置。在试管中加入石蜡油和氧化铝;试管放在冷水中;试管中加入酸性KMnO4溶液;试管中加入溴水。分析实验完成下列各题: 石蜡油的分解,1,2,3,4,5,6,问题导学,即时检测,(1)试管中加入氧化铝的作用是 。 (2)试管内看到的实验现象是 。 (3)试管中看到的实验现象为 ,发生 反应(填反应类型)。 (4)试管中看到的实验现象为 ,发生 反应(填反应类型)。 (5)通过本实验说明 。,1,2,3,4,5,6,问题导学,即时检测,答案:(1)催化作用 (2)有油状液体生成 (3)酸性高锰酸钾溶液退色 氧化 (4)溴水退色 加成 (5)石蜡油催化裂化有烯烃生成 解析:石蜡在氧化铝的催化作用下发生裂化反应生成含碳原子较少的烷烃和烯烃。在冷水中生成油状液体,其他沸点更低的烃以气体的形式进入试管和中,其中的烯烃能够使酸性高锰酸钾溶液和溴水退色。前者是氧化反应,后者是加成反应。通过这两个反应可推测石蜡油在氧化铝的催化作用下发生裂化反应生成了烯烃。,
