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1、化学 石油的分馏【基础知识导引】1了解石油的组成、石油的分馏、分馏的主要产品及用途。2掌握石油的裂化和裂解的原理，了解煤的干馏和综合利用。3了解我国石油化工发展的概况和煤在国民经济中的重要地位，以及节约能源和防止污染环境的重要性。【教材内容全解】2石油的分镏实验5一11 石油的蒸馏实验(装置如下图)实验装置说明 温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口附近，控制馏出物蒸气温度。冷却水在冷凝管中由下向上流动，以便更好地与馏出物蒸气进行热交换。蒸镏烧瓶内放入少量碎瓷片，以防止烧瓶内温过高而引起液体的剧烈跳动。石油分馏 将石油不断地加热和冷凝，把石油分成了同沸点范围的蒸馏产物(馏分)。分馏是物理变化，每种馏分是
2、沸点相接近的各种烃的混合物。石油分馏的产品 选学内容1石油的裂化和裂解裂化目的：提高轻质油，特别是汽油的产量。裂化原理：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。裂解目的 得到乙烯、丙烯等有机化工原料。裂解原理 裂解是更深度的裂化，在高温下将长链分子的烃断裂成乙烯、丙烯等短链分子的烃。2煤的综合利用(1)煤的干馏煤的干馏原理：将煤隔绝空气加强热使其分解的过程。干馏发生复杂的物理变化和化学变化。分馏和干馏的比较(2)煤的气化和液化煤的气化：把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。主要反应：(提供前一反应所需的热量)如燃烧时使用空气，所得的煤气中含有较多的氮气，因此这种煤气叫低热
3、值气。(3)煤综合利用的重要意义直接燃烧煤来获取热能，不仅热能利用率低，同时煤燃烧生成的二氧化硫、氮的氧化物、烟灰等对环境造成污染。煤的综合利用，不仅能获得苯、甲苯等重要的化工原料，而且加工后得到的气态或液态燃料的热利用率高，比较清洁，减少了对环境的破坏。【难题巧解点拨】例1 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。汽油的主要成分是的烷烃，柴油的主要成分是的烷烃。含碳原子数越多的烷烃，碳的质量分数越大，越容易发生不
4、完全燃烧生成碳原子而产生黑烟。答案 C点拨 学习了有关烃的知识和石油的炼制后，知道了汽油、柴油、酒精、液化石油气的主要成分，从而能够运用化学知识解决生产生活上的实际问题。例2 20世纪70年代的石油危机，使人们重视用煤代替石油的研究。在443473的温度下，用CO作催化剂，CO和可以反应生成碳原子数在58之间的烷烃，这是用煤合成汽油的方法之一。(1)用煤合成汽油()的有机化学方程式是_、_、_。(2)要达到合成上述汽油的要求，CO和的体积比的取值范围是_。解析 煤的气化可得到CO和在题述条件下反应生成汽油()和，配平此反应化学方程式，取n5和n8两个极值，计算出的体积比，即可确定取值范围。则：
5、。答案（）(2)点拨 有关取值范围的化学计算，常采用极值法，即取最大值和最小值分别计算出要求的值，而取值范围应介于两者之间。要注意是用“”号还是用“”、“”号。例3 把溴从溴水中萃取出来，可选用的萃取剂是 ( )A酒精 B四氯化碳C裂化汽油 D苯解析 选择萃取剂应满足两个条件：萃取剂与原溶剂不相溶。溶质在萃取剂中的容解度大于原溶剂中的溶解度，且不与萃取剂发生化学反应。答案 BD点拨 错选A，思维障碍的原因是思考问题缺乏严密性。只想到溴易溶于酒精，而忽略了酒精与水互溶。漏选D，原因是不了解裂化汽油的组成，因而不知道裂化汽油中含有的不饱和烃与溴发生加成反应。漏选D，未掌握苯与溴发生反应的条件，从而
6、错以为苯与溴水能发生化学反应。例4 经多步裂化后，最后完全转化为、五种气体的混合物。该混合物的平均相对分子质量可能是 ( )A285 B30 C38 D40解析 由可计算出混合气体的平均摩尔质量。设物质的量为1mo1，则根据质量守恒定律可知反应后的混合气体总质量。根据题目所给的混合气体组成，判断出肯定发生的反应有。可能发生的反应有：其变化过程如下图所示：故：即答案 B、C点拨 烷烃的裂化是十分复杂的过程。可根据题目所给的裂化产物来判断可能发生的反应，分析产物和反应物之间的量的关系。如裂化成、或、都是一分为二，因而的物质的量之和是物质的量的两倍。【拓展延伸探究】例5 家用液化石油气的主要成分是烷
7、烃和烯烃的混合物，它们在101 kPa的沸点如表所示：请回答：(1)有人发现液化石油气用完后，残留在钢瓶内的液体能溶解油脂，就将它倒出用来洗擦物件的油污，这种废物利用的做法，为何不可取?(2)有人为了充分用完瓶内残液，就用火去烤钢瓶，因此钢瓶的合格证上标有：若瓶内有075kg残液，在关闭阀门的条件下，请估算瓶内气温升至多少摄氏度时会出现险情?查得每摩尔气体的压强与体积的乘积跟它的热力学温度之比值解析 (1)从表中提供的数据可知，在常温下未能气化的残液，主要是沸点相对较高的戊烷(361)和戊烯(301)。这两种有机物在空气中较易挥发成气体，当它们在空气中达到一定比例后，如遇明火，就会发生爆炸，引
8、发火灾从而导致生命财产的损失，故用残液作为油污的清洗剂是不可取的。(2)液化气“用完”后，在常温下(取300K)瓶内仍有在101kPa时较迟气化的丁烷和丁烯为主要成分的残气，其物质的量。残液中戊烷和戊烯的摩尔质量分别为72gmol和70gmol。设残液中戊烷和戊烯各占一半，其平均摩尔质量为71gmol，则残液物质的量。当残液完全气化时，瓶内气体总物质的量。根据气态方程及钢瓶的技术指标得：，因此在摄氏温度为475时，将出现险情。本题研究的对象是残液，所以必须首先弄清残液的化学成分。从沸点表上可知，在常温下(取27)，随着瓶内的压强降低，沸点低的液体先气化，所以残留液必是沸点高于常温的液体一戊烷和戊烯。运用估算方法，结合钢瓶技术指标，研究可能出现险情的温度。【课本习题解答】一、1混合物没有固定的熔沸点，而只有汽油是混合物，选C。2氢气燃烧只生成水，无污染，选D。二、1各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。2燃料、溶剂、润滑油、蜡烛等。1
