【金学案】学年高中化学 （课标点击+预习导学+典例精析+课堂导练）第3章 第2节 第1课时 石油的炼制 乙烯同步辅导与检测 鲁科必修2

第第2 2节节石油和煤重要的石油和煤重要的烃烃第第1 1课时课时石油的石油的炼炼制乙制乙烯烯1了解分馏、裂化、裂解等石油的炼制过程。2了解乙烯的结构特点、化学性质，掌握加成反应的概念。知识清单知识清单石油的炼制1石油的成分石油主要是由分子中含有不同数目碳原子的_组成的混合物，组成石油的基本元素是_、_(两者的质量分数之和可达97%98%)，同时还含有少量的硫、氧、氮等。烃碳氢2石油的分馏从矿井中开采出的石油经过_、_后加热，_的烃(分子中碳原子数较少)先汽化，其蒸气经冷凝后变为液体首先从混合物中分离出来。随着温度的升高，_的烃(分子中含碳原子数较多)再汽化，经冷凝也分离出来。这样，通过_和_，可以把石油分离成不同沸点范围的产物，这种方法叫做石油的_。2脱水脱盐沸点低沸点较高加热冷凝分馏石油的分馏产物及其用途：3石油的裂化和裂解(1)石油的裂化：通过石油分馏获得的汽油、煤油、柴油等_的产量比较低，为了提高轻质油的产量和质量，在_或使用_并加热的条件下，使_的烃断裂成_的烃的过程就是石油的裂化。该过程主要是长链烃发生分解生成短链烃过程，如十六烷的裂化反应：_。温馨提示：石油的裂化方式主要是均裂(反应物中的碳原子数被平均分配)，通过裂化而制得的汽油称为裂化石油。(1)轻质液体燃料加热催化剂相对分子质量较大、沸点较高相对分子质量小、沸点低(2)石油的裂解：在石油化工生成中利用_做原料，采用比裂化更高的温度(700800，有时甚至高达1000以上)，使_断裂成气态短链不饱和烃(如乙烯、丙烯等)的加工过程。在裂解得到的气体(裂解气)中_的含量比较高，故裂解是目前工业中生产乙烯的主要方法，如辛烷裂解的反应有：C8H18 C4H10C4H8C4H10 C2H6C2H4C4H10 C3H6CH4催化剂加热、加压催化剂加热、加压催化剂加热、加压乙烯石油分馏产品长链烃应用思考：你知道我们做饭用的罐装“煤气”是由石油制出来的吗？提示：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倍8倍。所以，瓶中贮存的液化石油气的量很大，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。蒸馏1蒸馏是通过加热蒸发和冷凝而分离提纯液体的操作过程，如制取蒸馏水。它与分馏有相似之处但又不完全相同。2蒸馏装置：如图所示，主要由蒸馏烧瓶(垫有石棉网)、冷凝管、牛角管、接受器(锥形瓶)、热源(酒精灯)、温度计等仪器组成。综合拓展综合拓展3注意事项：温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管处，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。特别提示特别提示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，蒸馏、裂化、裂解所得的物质都不是纯净物而是混合物。尝试应用尝试应用12010年4月20日墨西哥湾上的“深水地平线”钻井平台发生爆炸，大量的石油喷涌而出，给当地造成了严重生态灾难。下列关于石油的说法正确的是()A石油属于可再生矿物能源B石油主要含有碳、氢两种元素C石油的裂化是物理变化D石油分馏的各馏分均是纯净物解析：A中石油是不可再生矿物能源。C中石油的裂化是化学变化，生成了新物质。D中石油分馏的各馏分均是混合物，它们的沸点相近。答案：B2某学生在观察一辆卡车启动时发现，卡车排气管内排出浓烈的黑烟(卡车无任何机械故障)，由此可判断这辆卡车所用的燃料是()A酒精B汽油C柴油 D液化石油气解析：酒精、液化石油气含碳的质量分数较低，燃烧时一般不会产生黑烟。汽油的主要成分是C5C11的烷烃，柴油的主要成分是C15C18的烷烃。含碳原子数越多的烷烃，碳的质量分数越大，越容易发生不完全燃烧生成碳原子而产生黑烟。答案：C3石油是一种重要能源，人类正面临着石油短缺、油价上涨的困惑。以下解决能源问题的方法不当的是()A用木材作燃料 B用液氢替代汽油C开发风能 D开发地热解析：A中用木材作燃料，其热值利用率太低，且会造成环境污染。答案：A知识清单知识清单乙烯1乙烯的来源和用途乙烯是_的重要产物之一。世界上将乙烯的产量作为衡量一个_发展水平的标志。乙烯还是一种植物_，植物在果熟阶段会生成乙烯。1石油炼制国家石油化工生长调节剂乙烯的用途：2.乙烯的物理性质和分子结构物理性质：乙烯是_、稍有_的气体，_溶于水，密度比空气_(1.25 gL1)，因此实验室制取乙烯不用_收集，而用_收集。无色气味难稍轻排空气法排水法名称化学式电子式结构式结构简式空间构型球棍模型填充模型乙烯_六个原子共平面乙烯的分子结构：答案：C2H4 3.乙烯的化学性质乙烯分子中碳碳双键中两个键不同，其中一个键容易断裂，因此乙烯化学性质活泼。(1)乙烯的氧化反应燃烧：乙烯在空气中燃烧火焰_并伴有_，同时放出大量的热。反应的方程式为：_。特别提示：点燃乙烯气体前要先验纯。明亮黑烟C2H43O2 2CO22H2O褪色(2)乙烯与溴的四氯化碳溶液的反应把乙烯通入_溶液或_中，溴的四氯化碳溶液或溴水很快_。其实质是发生了以下反应：CH2CH2Br2CH2-CH2(1,2二溴乙烷，它是无色液体)其反应原理是乙烯分子里双键中的一个键发生断裂，两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上，生成了1,2二溴乙烷。特别提示：可用溴水或溴的四氯化碳溶液鉴别甲烷和乙烯，也可用于除去甲烷中混有的乙烯。BrBr(2)溴的四氯化碳溴水褪色应用思考：“一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来。”该诗句描述了作为一国之君的唐玄宗为了讨好杨贵妃，不惜代价命人远道从广东等地乘驿马兼程运送。而我们现在在北方能很容易的吃到熟透的香蕉、荔枝等水果，你知道运到我们当地的也是成熟的吗？如果不是，那么卖者做了怎样的处理呢？提示：过去南方荔枝、香蕉等水果，在北方难以吃到，一方面是因为交通运输条件不好，更主要的是因为一些水果成熟后难以长时间保存。现在，人们可以将接近成熟期而尚未变软的水果如香蕉采摘下来，运送到世界各地，然后在香蕉上喷洒催熟剂乙烯利(学名2氯乙基磷酸)，这样硬而青的香蕉，一夜之间就会泛黄、散发出诱人的清香，第二天就可以上市了。乙烯能够被植物迅速吸收并在植物体内分解释放出催熟剂乙烯。有的还在运输过程中放入浸泡过高锰酸钾溶液的硅土，用来吸收水果中产生的乙烯。加成反应1定义：反应中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分子的反应叫做加成反应。2加成反应有两个特点：反应发生在不饱和的键上，不饱和键中不稳定的共价键断裂，然后不饱和原子与其他原子(或原子团)以共价键结合。加成反应后生成物只有一种(不同于取代反应)。综合拓展综合拓展AB4加成反应与取代反应的区别类型取 代 反 应加 成 反 应反应物种类两种两种有机物的结构特征饱和烃含CC生成物两种(一般是一种有机物和一种无机物)一种(有机物)碳碳键变化情况无变化CC键打开不饱和度无变化降低结构变化形式等价替换式开键加合式特别提示特别提示加成反应是烯烃的特征反应，加成反应可以理解为“只进不出”，它区别与取代反应的“有进有出”。尝试应用尝试应用1甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到纯净的甲烷，通过的洗气瓶最好应分别盛有的试剂为()A澄清石灰水、浓硫酸B酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸C溴水、浓硫酸D浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液解析：乙烯中含有碳碳不饱和双键，能发生氧化反应和加成反应，使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。不选B是因为乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化后会生成CO2气体而引入新的杂质。先通过溴水可除去混有的乙烯，再通过浓硫酸可除去混有的水蒸气，从而得到纯净的甲烷。答案：C2在容积一定的玻璃容器中充满有常温常压下的某气态烃。向其中加入足量的液溴，不久测得容器中压强迅速下降，几乎为零。在光亮处观察又发现容器内压强上升，直达原压强的约四倍时，压强稳定。则原来容器中充入的某气态烃可能是()A乙烯B乙烷C汽油 D甲烷解析：开始时压强下降是乙烯与溴加成，生成液态的1,2二溴乙烷。在光照下气压上升，是因发生取代反应生成HBr，气压为原来4倍可推论为有4HBr产生，即原烃分子中有4个氢原子，乙烯符合题意。答案：A石油的炼制 (2010年汕头中学高二期中)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，目的主要是得到轻质油；裂解的主要目的得到不饱和的烃。答案：D名师点睛：石油的各种炼制方法的比较：炼制方法分馏裂化裂解原理用加热和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物在一定条件下把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相 对分子质量小沸点低的烃采用比裂化更高的温(7001000以上)使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子烃主要原料经过脱水、脱盐的石油重油、石蜡石油分馏产品主要产品石油气、汽油、煤油、柴油、重油及沥青等高质量的汽油乙烯、丙烯主要变化类型物理变化化学变化化学变化变式训练变式训练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蒸馏水解析：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，还可以分离某些其他混合物，如从Br2的CCl4溶液中分离出Br2和CCl4等，故D正确。答案：D乙烯的化学性质 (2010年鹤岗高一期中)下列物质中不可能是乙烯加成产物的是()ACH3CH3BCH3CHCl2CCH3CH2OH DCH3CH2Br解析：乙烷是乙烯与氢气加成后的产物；乙醇是乙烯与水加成后的产物；溴乙烷是乙烯与溴化氢加成后的产物。答案：B 名师点睛：加成反应后的产物可以看做是在双键碳原子上各加入一个原子生成的，判断一种物质是否由加成而得到，可以看看该物质能否在邻位碳原子上各去掉一个原子(掉下的两个原子组成一个小分子，如HX、H2O、X2等)后生成双键即可。变式训练变式训练2使1 mol乙烯与氯气发生完全加成反应，然后使该加成反应的产物与氯气在光照的条件下发生取代反应，则两个过程中消耗的氯气的总的物质的量是()A3 mol B4 molC5 mol D6 mol解析：根据CH2CH2Cl2CH2ClCH2Cl，1 mol乙烯与氯气发生完全加成反应，消耗1 mol氯气；加成反应的产物1,2二氯乙烷与氯气在光照的条件下发生取代反应，消耗4 mol氯气两个过程中消耗的氯气的总的物质的量是5 mol。答案：C加成反应 (双选题)下列各反应中属于加成反应的是()名师点睛：加成反应概念的内涵是分子里不饱和的原子和其他原子或原子团直接结合生成新物质(比原来饱和的物质)，加成反应是不饱和烃的特征反应。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HHClCl=2HCl)，所以有机化学中的加成反应不能叫做化合反应。变式训练变式训练3（双选题）下列变化中，由加成反应引起的是()A乙烯通入高锰酸钾酸性溶液中，溶液褪色B乙烯在一定温度、压强和催化剂的作用下聚合为聚乙烯C直馏汽油与溴水混合，静置后下层液体呈无色D在催化剂作用下，乙烯与水反应生成乙醇解析：乙烯通入高锰酸钾酸性溶液中使之褪色的实质是KMnO4被乙烯还原为无色的Mn2，乙烯被氧化为CO2，属于氧化反应；乙烯聚合为聚乙烯是乙烯分