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第2節(jié) 石油和煤 重要的烴,第1課時(shí) 石油的煉制 乙烯,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,1.石油的煉制 (1)石油的成分:主要是分子中含有由不同數(shù)目碳原子的烴組成的復(fù)雜混合物,石油中碳元素和氫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和平均可達(dá)97%~98%。 (2)石油的煉制方法 ①分餾:用加熱和冷凝的方法把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物,主要產(chǎn)品是石油氣、汽油、煤油、柴油及重油等。 ②裂化:在一定條件下(加熱、使用催化劑),把相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴,主要產(chǎn)品是高質(zhì)量的汽油。,,,,,,,,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,③裂解:常用石油分餾產(chǎn)品(包括石油氣)做原料,采用比裂化更高的溫度,使其中的相對(duì)分子質(zhì)量較大的烴斷裂成乙烯、丙烯等小分子烴,主要產(chǎn)品是乙烯、丙烯等。 預(yù)習(xí)交流1 分析石油煉制的三種方法,你知道三者的根本區(qū)別是什么嗎?寫出十六烷裂化的化學(xué)方程式。,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,2.乙烯 (1)物理性質(zhì):乙烯是無(wú)色、稍有氣味、難溶于水的氣體,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25 g·L-1。 (2)分子結(jié)構(gòu):乙烯的分子式為C2H4。從分子式可以看出,一個(gè)乙烯分子比一個(gè)乙烷分子少兩個(gè)氫原子。乙烯分子里碳原子間的,,,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,(3)乙烯的用途 乙烯是植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,水果的催熟劑。乙烯是重要的化工原料,乙烯的產(chǎn)量是衡量一個(gè)國(guó)家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志。 預(yù)習(xí)交流2 根據(jù)乙烯分子的球棍模型,你能否推測(cè)出乙烯分子的空間構(gòu)型呢? 答案:根據(jù)乙烯分子的球棍模型,可推測(cè)出乙烯分子的空間構(gòu)型為平面結(jié)構(gòu),即乙烯分子中2個(gè)碳原子和4個(gè)氫原子在同一個(gè)平面上。,,,,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,一、石油的煉制 活動(dòng)與探究 結(jié)合所學(xué)知識(shí),完成下列問題: (1)下圖是石油的蒸餾實(shí)驗(yàn)裝置: 根據(jù)裝置回答: ①裝置中用到哪些儀器? ②從溫度計(jì)測(cè)量的位置看,它測(cè)量的是石油的溫度嗎? ③實(shí)驗(yàn)中需在燒瓶中加入碎瓷片,它起什么作用? 答案:①鐵架臺(tái)(帶鐵夾、鐵圈)、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、單孔塞、冷凝管、牛角管、錐形瓶。 ②不是,它測(cè)量的是蒸出氣體的溫度。 ③防止石油暴沸。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,(2)石油分餾出的產(chǎn)品有哪些?它們是純凈物嗎? 答案:石油的分餾產(chǎn)品有:石油氣、汽油、煤油、柴油、蠟油、潤(rùn)滑油、重油(瀝青等)。它們都屬于混合物,成分有多種。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,遷移與應(yīng)用 例1下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.石油中含有C5~C11的烷烴,可以通過(guò)石油的分餾得到汽油 B.含C18以上烷烴的重油經(jīng)過(guò)催化裂化可以得到汽油 C.石油裂解是為了獲得更多的汽油 D.汽油、煤油、柴油都是由烴組成的混合物,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,解析:A項(xiàng)中石油主要由液態(tài)烴組成,也溶有少量氣態(tài)烴和固態(tài)烴。石油中含有C5~C11的烷烴,因此通過(guò)石油的分餾就可以得到汽油、煤油等分餾產(chǎn)品;B項(xiàng)中含C18以上的固態(tài)烷烴利用率低,交通運(yùn)輸業(yè)需要更多的燃料油,重油中長(zhǎng)鏈烴分子斷裂就可以得到汽油,使長(zhǎng)鏈烴分子斷裂為C5~C11的烷烴的過(guò)程是采用催化裂化的方法;C項(xiàng)中石油裂解屬于深度裂化,采用的溫度比裂化更高,長(zhǎng)鏈烴分子斷裂程度大。裂解的目的不是為了生產(chǎn)更多的汽油,而是為了獲得大量的石油化工產(chǎn)品;D項(xiàng)中石油主要是由烴組成的混合物,石油的分餾產(chǎn)品汽油、煤油、柴油等仍是烴的混合物,所不同的只是這些分餾產(chǎn)品沸點(diǎn)范圍小,是含碳原子數(shù)接近的烴的混合物。 答案:C,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,遷移訓(xùn)練1下列說(shuō)法正確的是 ( ) A.石油是混合物,汽油是純凈物 B.沸點(diǎn):汽油煤油柴油機(jī)油 C.蒸餾汽油和裂化汽油成分相同 D.蒸餾石油的實(shí)驗(yàn)裝置也可用來(lái)制取蒸餾水 答案:D 解析:石油、汽油都是混合物,石油中含有各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴,汽油主要是C5~C8的各種烴的混合物,故A不正確;石油分餾時(shí),首先餾出的是汽油,其次是煤油,再次是柴油,而機(jī)油是一種潤(rùn)滑油,故沸點(diǎn):汽油煤油柴油機(jī)油,故B不正確;蒸餾汽油中不含烯烴,裂化汽油中含有烯烴,二者組成成分不完全相同,故C不正確;蒸餾裝置不僅可以制取蒸餾水、分餾石油,還可以分離沸點(diǎn)差距大的混合物,如從Br2的CCl4溶液中分離出Br2和CCl4等,故D正確。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,石油的煉制,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,特別注意(1)分餾的注意事項(xiàng):①溫度計(jì)的水銀球位于蒸餾燒瓶的支管處,從而測(cè)出餾出蒸氣的溫度,也就是餾出液體的沸點(diǎn)。②蒸餾時(shí),向蒸餾燒瓶中加入一些碎瓷片的目的是防止混合液在受熱時(shí)發(fā)生暴沸。③使用冷凝管時(shí)一般是冷凝水的流向和被冷凝氣體的流向相反,即冷凝水從下口進(jìn)入,上口流出,這樣可以達(dá)到充分冷凝的目的。(2)在石油的煉制方法中,石油的分餾是物理變化,而石油的裂化、裂解都是化學(xué)變化,分餾、裂化、裂解所得的物質(zhì)都不是純凈物,而是混合物。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,二、乙烯 活動(dòng)與探究 實(shí)驗(yàn)探究乙烯的化學(xué)性質(zhì),將你觀察到的現(xiàn)象和結(jié)論填入下表,并寫出Ⅰ、Ⅲ中反應(yīng)的化學(xué)方程式。,乙烯在空氣中燃燒,火焰明亮并伴有黑煙,乙烯易燃燒,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,酸性KMnO4溶液退色,乙烯被KMnO4氧化,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,溴的四氯化碳溶液退色,試管內(nèi)未生成淡黃色沉淀,乙烯與溴單 質(zhì)反應(yīng),但未 生成溴離子,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,遷移與應(yīng)用 例2下列關(guān)于乙烯的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( ) A.能使酸性高錳酸鉀溶液退色 B.分子中6個(gè)原子都在同一平面上 C.分子中C、H元素的質(zhì)量比為2∶1 D.可以和溴水發(fā)生加成反應(yīng) 解析:由于乙烯中含有 ,故既能使KMnO4溶液退色,又可與溴水發(fā)生加成反應(yīng),A對(duì)、D對(duì);由于乙烯分子是平面形分子,故分子中6個(gè)原子在同一平面上,B對(duì);由乙烯的分子式C2H4可知,乙烯分子中C、H元素的質(zhì)量比為6∶1,C錯(cuò)。 答案:C,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,遷移訓(xùn)練2乙烯除與Br2發(fā)生加成反應(yīng)之外,在一定條件下還能與H2、HCl、H2O發(fā)生加成反應(yīng),試寫出它們反應(yīng)的化學(xué)方程式。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,1.加成反應(yīng)與取代反應(yīng)的區(qū)別,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,2.加成反應(yīng)的特點(diǎn)與應(yīng)用 (1)加成反應(yīng)的特點(diǎn) 從形式上看,加成反應(yīng)類似于無(wú)機(jī)化學(xué)中的化合反應(yīng),但加成反應(yīng)必須有有機(jī)物分子中的不飽和鍵的斷裂,而化合反應(yīng)就不一定有不飽和鍵的斷裂(如H—H+Cl—Cl 2H—Cl)。 (2)加成反應(yīng)的應(yīng)用 ①物質(zhì)鑒別 可以用乙烯與溴的四氯化碳溶液或溴水的加成反應(yīng)鑒別乙烯和甲烷(或鑒別其他烯烴與其他烷烴)。 ②物質(zhì)除雜 可以用溴的四氯化碳溶液(或溴水)除去甲烷中混有的乙烯(或除去其他烷烴中混有的其他烯烴)。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),一,二,③有機(jī)合成 在有機(jī)合成中可以通過(guò)加成反應(yīng)在烯烴中引入其他的原子或原子團(tuán),如引入鹵素原子、—OH等。 特別注意(1)加成反應(yīng)是烯烴等不飽和烴的特征反應(yīng),可以理解為“只上不下”,而取代反應(yīng)為“有上有下”。 (2)酸性KMnO4溶液能把乙烯氧化為CO2,因而不能用酸性KMnO4溶液來(lái)除去烷烴中混有的乙烯。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),1,2,3,4,5,6,1.下列說(shuō)法正確的是( ) A.石油主要含碳、氫兩種元素,石油產(chǎn)品均為純凈物 B.沸點(diǎn):汽油煤油柴油 C.石油的分餾是物理過(guò)程,而裂化和裂解屬于化學(xué)過(guò)程 D.直餾汽油能使溴的四氯化碳溶液退色 答案:C 解析:石油分餾后得到的仍是不同沸點(diǎn)范圍內(nèi)的各種烴的混合物,A項(xiàng)錯(cuò);石油分餾時(shí),首先分餾出的是汽油,其次是煤油,再次是柴油、潤(rùn)滑油,故其沸點(diǎn):汽油煤油柴油潤(rùn)滑油,B項(xiàng)不正確;分餾是利用沸點(diǎn)不同進(jìn)行的物質(zhì)的分離,是物理過(guò)程,裂化和裂解均為物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,是化學(xué)過(guò)程;直餾汽油中不含烯烴,D項(xiàng)不正確。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),1,2,3,4,5,6,2.下列各反應(yīng)中屬于加成反應(yīng)的是( ) 答案:B 解析:A項(xiàng),CH4在O2中燃燒,屬氧化反應(yīng);B項(xiàng),CH2=CH2與Br2發(fā)生加成反應(yīng);C項(xiàng),CH4與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng);D項(xiàng),CH3CH2CH2CH3發(fā)生分解反應(yīng)。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),1,2,3,4,5,6,3. 能證明乙烯分子里含有一個(gè)碳碳雙鍵的事實(shí)是( ) A.乙烯分子里碳、氫原子的個(gè)數(shù)比為1∶2 B.乙烯完全燃燒生成CO2和H2O的物質(zhì)的量相等 C.乙烯易與溴水發(fā)生加成反應(yīng),且1 mol乙烯完全加成需消耗1 mol溴單質(zhì) D.乙烯能使酸性KMnO4溶液退色 答案:C 解析:乙烯分子結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是含有碳碳雙鍵,特征化學(xué)反應(yīng)是加成反應(yīng)。,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),1,2,3,4,5,6,4.石油加工成乙烯的方法是( ) A.分餾 B.蒸發(fā) C.催化裂化 D.裂解 答案:D 解析:石油的分餾主要是將石油分成不同沸點(diǎn)的蒸餾產(chǎn)物;催化裂化主要是將長(zhǎng)鏈烴斷裂為短鏈烴,主要目的是得到輕質(zhì)油;裂解的主要目的是得到小分子不飽和烴。,1,2,3,4,5,6,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),5.體育比賽中當(dāng)運(yùn)動(dòng)員肌肉挫傷或扭傷時(shí),隊(duì)醫(yī)隨即對(duì)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)員的受傷部位噴射藥劑——氯乙烷(沸點(diǎn)為12.27 ℃),進(jìn)行局部冷凍麻醉應(yīng)急處理。 (1)制取氯乙烷(CH3CH2Cl)的最好的方法是( ) A.乙烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng) B.乙烯與氯氣發(fā)生加成反應(yīng) C.乙烷與氯化氫反應(yīng) D.乙烯與氯化氫發(fā)生加成反應(yīng) (2)寫出所選反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。 (3)氯乙烷能用于冷凍麻醉應(yīng)急處理的理由是 。,1,2,3,4,5,6,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),(3)氯乙烷的沸點(diǎn)低,為12.27 ℃,易汽化而吸收能量,使局部冷凍麻醉 解析:乙烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的產(chǎn)物為各種氯代乙烷的混合物;乙烯與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)的產(chǎn)物為1,2-二氯乙烷;只有乙烯和氯化氫的加成反應(yīng)才能得到較純的氯乙烷,產(chǎn)物為CH3CH2Cl,化學(xué)方程式為,1,2,3,4,5,6,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),6.下圖所示為石蠟油分解的實(shí)驗(yàn)裝置。在試管①中加入石蠟油和氧化鋁;試管②放在冷水中;試管③中加入酸性KMnO4溶液;試管④中加入溴水。分析實(shí)驗(yàn)完成下列各題: 石蠟油的分解,1,2,3,4,5,6,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),(1)試管①中加入氧化鋁的作用是 。 (2)試管②內(nèi)看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。 (3)試管③中看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 ,發(fā)生 反應(yīng)(填反應(yīng)類型)。 (4)試管④中看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 ,發(fā)生 反應(yīng)(填反應(yīng)類型)。 (5)通過(guò)本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明 。,1,2,3,4,5,6,問題導(dǎo)學(xué),即時(shí)檢測(cè),答案:(1)催化作用 (2)有油狀液體生成 (3)酸性高錳酸鉀溶液退色 氧化 (4)溴水退色 加成 (5)石蠟油催化裂化有烯烴生成 解析:石蠟在氧化鋁的催化作用下發(fā)生裂化反應(yīng)生成含碳原子較少的烷烴和烯烴。在冷水中生成油狀液體,其他沸點(diǎn)更低的烴以氣體的形式進(jìn)入試管③和④中,其中的烯烴能夠使酸性高錳酸鉀溶液和溴水退色。前者是氧化反應(yīng),后者是加成反應(yīng)。通過(guò)這兩個(gè)反應(yīng)可推測(cè)石蠟油在氧化鋁的催化作用下發(fā)生裂化反應(yīng)生成了烯烴。,