高中化学经典课件：石油和煤重要的烃.ppt

烃,脂链烃,饱和链烃（烷烃）,不饱和链烃,烯烃,炔烃,脂环烃,脂肪烃,饱和脂环烃（环烷烃）,不饱和脂环烃,环烯烃,环炔烃,芳香烃,有机物,烃的衍生物,苯及苯的同系物,2019/7/9,滦平一中高二化学组,石油炼制、煤的综合利用,专题三 有机化合物的获得与应用,第一单元 化石燃料与有机化合物,石油（原油）,一、石油的组成和物理性质,1、形成：古代动植物遗体经过非常复杂的物理化学变化而形成的。 2、物质组成：烷烃、环烷烃、芳香烃等 从所含成分的状态看，大部分是液态烃，在液态烃里溶有气态烃和固体烃。,3、组成石油的化学元素主要是碳 （83% 87%）、氢（11% 14%），其余为硫（0.06% 0.8%）、氮（0.02% 1.7%）、氧（0.08% 1.82%）及微量金属元素（镍、钒、铁等）。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占95% 99%，含硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害， 在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中，各种烃类的结构和所占比例相差很大， 但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。,思考： 石油是纯净物还是混合物？有无固定的沸点？,4、物理性质： 黑色或深棕色粘稠状液体，有特殊气味，比水轻，不溶于水，没有固定熔沸点。,烃随碳原子数目的增多，相对分子量 增大,沸点升高.,说明：,问题：,如何把石油组成里的低沸点烃和高沸点烃分离开？,杂质成分：水，氯化钙，氯化镁 等盐类,油田 原油,危害：水-浪费燃料 盐-腐蚀设备,处理：脱水 脱盐,二、石油的炼制,1.石油的分馏,石油常压分馏,石油气(C1C4) 低于20,汽油(C5C12) 20-200,煤油(C12C16) 175-275,柴油(C15C18) 250-400,重油(C20)以上,分馏：根据液态物质的沸点的不同进行分离的一种方法。,每一种馏分仍然是多种烃的混合物。,润滑油(C16C20) 高于350,75%,注意：减压分馏是利用外界压强越大，物质的沸点越高的原理，降低分馏塔里的压强，使重油在低温下能充分分馏，防止重油在高温下炭化结焦。,石油的炼制,石油,催化裂化,提 高 汽 油 产 量 和 质 量,生产重要的 化工原料,分馏,石油的裂化,目的：提高汽油的产量和质量；,原理：在一定条件下，将相对分子质量较大的烃断裂为相对分子质量较小的烃的过程；,类型：热裂化（500）和催化裂化,故裂化汽油中含有不饱和烃。,原料： 重油或石蜡,2、石油的裂化和裂解,热裂化,催化裂化,目的:提高汽油的质量和产量,目的:提高汽油的产量,缺点：温度过高，发生结焦现象,催化剂：硅酸铝，分子筛（铝硅酸盐）,分馏汽油(直馏汽油)与裂化汽油有什么不同？,能否用裂化汽油萃取溴水中的溴单质？,直馏汽油,裂化汽油,产量较低,质量不高,产量高,质量高,无烯烃,有烯烃,思考：,裂解：以比裂化更高的温度,使石油分馏产物中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃。,石油的裂解,石油的裂解,原理：深度裂化，在高温下把石油分馏产品中长链烃断裂为短链烃 主要原料：石油的分馏产品 主要目的：获得短链不饱和烃 主要产品（裂解气）：乙烯、丙烯、丁二烯,石油炼制 的方法,分馏,裂化,裂解,原理,变化,主要原料,目的,主要产品,利用各成分沸点 的不同,用蒸发和 冷凝的方法把石 油分成不同沸点 范围的分馏产物,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、 沸点较低的烃。,在高温下,把 石油分馏产品 中长链烃断裂 为短链气态小 分子烃。,石油气,汽油,煤油, 柴油,润滑油,重油等,汽油,乙烯、丙烯、 1，3丁二烯等,得到各种不同 沸点范围的烃。,提高汽油的 产量和质量,制得由短链气 态不饱和烃组 成得裂解气,原油,重油,石油分馏产品,物理变化,化学变化,化学变化,【小结 】分馏与裂化、裂解的对比,三、蒸馏实验,1、实验室蒸馏石油,石油蒸馏,如右图所示，将100 mL石油注入到蒸馏烧瓶中，再加入几片碎瓷片以防石油暴沸。然后加热，分别收集60 150 和150 300 时的馏分，就可以得到汽油和煤油。,1、观察装置中温度计的位置，并分析这样放置的原因 2、观察实验中冷凝管内冷凝水的流向，并说明原因。,1、蒸馏烧瓶中液体体积不得超过容积的 2/3,2、加少量碎瓷片或沸石，以防止液体在沸腾时剧烈跳动(暴沸),3、因是测定气体的温度，所以温度计的水银球不能插入液体中,应把温度计的水银球与烧瓶的支管口相平行(或相切),4、冷凝水要从低处向高处逆流，却不可颠倒,石油蒸馏应注意事项,水流方向与气流方向相反；冷凝效果更好；,蒸馏：适用于不同物质之间沸点相差较大的混合物的分离，精确蒸馏可得到纯净物。,分馏：适用于不同物质之间沸点相差较为接近的混合物的分离，得到的物质为混合物。,知识拓展,练习1、下列石油的炼制和加工过程中,属于化学变化的是( ) A.常压分馏 B.减压分馏 C.裂化 D.裂解 练习2、下列物质中,没有固定沸点的是( ) A.石油气 B.甲烷 C.汽油 D.乙醇,AC,CD,练习3、下列有关石油加工的叙述中,不正确的是( ) 石油分馏所得的馏分仍是混合物 石油裂化的原料是石油分馏产品,包括石油气 石油裂化的主要目的是获得更多汽油等轻质油 石油裂解的原料是石油分馏产品,包括石油气,B,练习4、下列说法错误的是 （ ） A石油里含有C5C12的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油 B含C20以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油 C重油裂化的目的主要是为了提高汽油的产量和质量 D石油分馏产品裂解的目的主要是为了获得更多的气体燃料,D,我国煤的分布图,1、煤的成分,1.元素组成：主要含有C，还含少量的H、O、N、S等元素，以及无机矿物质中的Si、Al、Ca、Fe等元素。 2.物质组成：煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物。,四、煤的综合应用,（1）、煤的气化 把煤转化为气体，作为燃料或化工原料气 主要产品：CO、H2、CH4等 制备水煤气：,2、煤的的综合利用,（2）、煤的液化：把煤转变成液体燃料的过程。主要产品：液体燃料（液态烃、甲醇等）,（3）、煤的干馏,定义：将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，煤的干馏是化学变化。,主要产品：焦炭、煤焦油、焦炉煤气,炼焦产品和产品的用途,3、煤的用途,天然气、石油气、裂解气、焦炉气、水煤气的来源及主要成分区别？ 提示,【思考】,五、脂肪烃芳香烃的来源及其应用,脂肪烃的来源有石油、天然气和煤等。,石油通过常压分馏可以得到石油气、汽油、煤油、柴油等；而减压分馏可以得到润滑