鲁教版《有机》第二节煤和石油.ppt

第二节石油和煤 课题 第一课时 济南长清中学高一化学组 石铁军 一 石油的炼制 1 石油是如何形成的 2 石油中主要含有哪些元素 这些元素以什么形式存在 3 石油是纯净物还是混合物 石油的成分 1 组成元素 C H S O N 2 混合物 各种烷烃 环烷烃 芳香烃 更多资源 一 石油的成分石油主要是由各种烷烃 环烷烃和环烷烃所组成的混合物 石油的大部分是液态烃 同时在液态烃里溶有少量的气态烃和固态烃 石油主要含有碳和氢两种元素 同时还含有少量的硫 氧 氮等元素 一 石油的炼制 4 石油炼制和加工的主要目的是什么 5 烃的沸点高低主要取决于什么 石油是否有固定的熔沸点 烃的沸点高低主要取决于烃的相对分子质量 烃的相对分子质量越大沸点越高 石油是混合物 没有固定的熔沸点 6 对于沸点不同的互溶液体混合物应当如何分离 加热混合物蒸馏而将其分离 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 从油田里开采出来的没有经过加工处理的石油叫原油 一 石油的炼制 1 什么是石油的分馏 2 实验室制备乙烯的加热装置与蒸馏石油的装置有何异同 3 冷凝管中的水流方向为什么要下进上出 4 石油经过分馏后得到的产品是纯净物吗 5 从分馏塔各个出口出来的馏分 随出口的高低有何不同 易挥发的沸点较低 较轻的馏分先出来 在最高处 分馏塔中出口越低 分馏出的馏分的沸点越高 越重 一 石油的炼制 石油分馏产品 原油 常压蒸馏 轻质油 汽油 煤油 柴油 重油 减压蒸馏 石油气 柴油 沥青 燃料油 石蜡 润滑油 一 石油的炼制 6 石油裂化的目的是什么 什么叫裂化 7 什么叫裂解 裂化和裂解二者有何区别 8 在石油的炼制过程中 哪些是物理变化 哪些是化学变化 常压蒸馏和减压蒸馏是物理变化 裂化和裂解是化学变化 2 石油裂化 在一定条件下 把分子量大 沸点高的烃断裂为分子量小 沸点低的烃的过程 如 C16H34C8H18 C8H16C8H18C4H10 C4H8C4H10CH4 C3H6C4H10C2H4 C2H6 石油有热裂化和催化裂化两种 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 实验 3 石油的催化重整 支链化 提高汽油质量 环化 生产芳烃 催化剂 PtRe 4 裂解 石油的分馏产品 定义 使具有长链分子的烃在700度以上高温时断裂成短链的烃的过程叫裂解 目的 生产短链不饱和烃如工业 三烯 乙烯的产量作为衡量石油化工发展水平的标志 用途 合成纤维 塑料 橡胶等 石油的炼制 常压和减压分馏 热裂化和催化裂化 裂解 催化重整 石油提煉 这种气体是 如果把青桔子和熟苹果放在同一个塑料袋里 系紧袋口 这样一段时间后青桔子就可以变黄 成熟 乙烯 C C H H H H 一 乙烯的分子结构 不饱和烃 分子里含有碳碳双键或碳碳三键 碳原子所结合的氢原子数少于饱和链烃里的氢原子数 这样的烃叫做不饱和烃 CH2 CH2 CH3CH CH2 CH2 CH CH CH2 乙烯 丙烯 1 3 丁二烯 乙炔 丙炔 空间结构 平面 矩形 任何键之间的键均角为 1200 乙烯和乙烷的比较 小结 CH2 CH2 非极性分子 平面 矩形 正四面体结构 CH4 共价键 共价键 CH2 CH2 非极性分子 CH4 浓硫酸和酒精的用量配比 体积比约为3 1 为什么浓硫酸用量要多 反应中有生成水 会使浓硫酸稀释 而稀硫酸没有脱水性会导致实验失败 浓硫酸和酒精 浓硫酸在反应中起什么作用 脱水剂和催化剂 1 药品 2 原理 二 乙烯的实验室制法 发生分子内脱水生成乙烯 装置图 A B C 可用 装置常用做制 A 可用 装置常用做制 可用 装置常用做制 B C H2CO2 O2NH3 Cl2 3 制备装置 4 操作原理 1 安装顺序如何 由下到上 由左到右 3 混合液体时是将什么倒入什么中 为什么 浓硫酸缓缓倒入乙醇中 4 能否在量筒中混合液体 为什么 否 混合时放热 2 如何检查装置的气密性 把导气管伸入水中 用手捂住烧瓶 思考 1 碎瓷片的作用 防止爆沸 2 迅速升温至1700C目的 3 温度计水银球所在的位置 温度计的水银球必须伸入液面以下 因为温度计指示的是反应温度 4 能否用排空法收集乙烯 不能 因为乙烯的密度与空气的密度接近 5 实验结束是先撤酒精灯还是先撤导管 先撤导管 防止倒吸 1400C乙醇会发生分子间脱水生成副产品乙醚 6 加热过程中混合液颜色如何变化 溶液由无色变成棕色最后变成黑色 原因是浓硫酸使酒精脱水碳化 7 加热时间过长 还会产生有刺激性气味的气体 为什么 浓硫酸具有强氧化性 可以与生成的碳反应 练习 实验室制取乙烯常因温度过高而使乙醇和浓H2SO4反应生成少量的二氧化硫 有人设计下列实验以确证上述混合气体中含有乙烯和二氧化硫 I II IIII IV 如图上所示 I 装置可盛放的试剂是 将下列有关试剂的序号填入空格内 I A 品红溶液B NaOH溶液C 浓H2SO4D 酸性KMnO4溶液 能说明二氧化硫气体存在的现象是 使用装置 的目的是 使用装置 的目的是 确证含有乙烯的现象是 A D A B I中品红褪色 除去SO2 验证SO2是否除净 IV中紫色KMnO4褪色 分子式 C2H4电子式 结构式 结构简式 模型 空间构型 CH2 CH2H2C CH2 平面 矩形 一 乙烯的分子结构 二 乙烯的实验室制法 小结 再见 第三节乙烯烯烃 第三课时 三 乙烯的物理性质 通常情况下 乙烯是一种无色 稍有气味的气体 密度比空气略小 难溶于水 四 乙烯的化学性质 乙烯分子的结构特点 C C双键所具有的能量并不是C C单键的2倍 而是小于2倍 C C双键的键长也不是C C单键的一半 而是大于C C单键的一半 所以乙烯分子中C C双键中的两个键是不一样的 其中一个键容易断裂不稳定 乙烯的化学性质比乙烷活泼 四 乙烯的化学性质 1 氧化反应 点燃纯净的乙烯 它能在空气里燃烧 有明亮的火焰 同时产生黑烟 1 燃烧反应 为什么会产生黑烟 点燃 有关的化学反应为 2 被高锰酸钾氧化的反应 结论 乙烯可被高锰酸钾溶液氧化紫色褪去 用这种方法可以区别甲烷和乙烯 想一想 乙烯能和溴水反应吗 实验结果甲烷不能使溴水褪色乙烯能够使溴水褪色 让我们从乙烯的结构开始分析 乙烯分子内碳碳双键的键能 615KJ mol 小于碳碳单键键能 348KJ mol 的二倍 说明其中有一条碳碳键键能小 容易断裂 我是溴分子 实验现象 溴水的黄色很快褪去 反应实质 乙烯分子的双键里的一个键易于断裂 两个溴原子分别加在C C上 生成无色的1 2 二溴乙烷 CH2 CH2 Br2 CH2Br CH2Br 将乙烯气体通入溴水中 观察现象 有机物分子里不饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应叫做加成反应 2 加成反应 加成反应的反应实质 乙烯 溴分子 1 二溴乙烷 反应方程式 1 2 二溴乙烷 除此以外乙烯还可以与其他物质发生加成反应 1 2 二氯乙烷 氯乙烷 3 聚合反应 定义 由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做聚合反应 在聚合反应中 由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的化合物的分子 这样的聚合反应同时也是加成反应 所以这种聚合反应又叫做加成聚合反应 简称加聚反应 聚合反应 练习 1 能用于鉴别甲烷和乙烯的试剂是 A 溴水B 酸性高锰酸钾溶液C 苛性钠溶D 四氯化碳溶液 2 制取一氯甲烷最好采用的方法是 A 乙烷和氯气反应B 乙烯和氯气反应C 乙烯和氯化氢反应D 乙烷和氯化氢反应 AB C 3 既可以使溴水褪色 又可以使酸性高锰酸钾溶液褪色的气体有 A COB CO2C C2H4D C2H6 C 4 乙烯发生的下列反应中 不属于加成反应的是 A 与氢气反应生成乙烷B 与水反应生成乙醇C 与溴水反应使之褪色D 与氧气反应生成二氧化碳和水 D 同学们再见 五 乙烯的用途 制取酒精 橡胶 塑料等 并能催熟果实 四 乙烯的工业制法烯烃 目前衡量一个国家的工业化水平的标准有三个方面 1 钢铁工业 2 汽车工业 3 乙烯的产量 其中乙烯是衡量一个国家石油化学工业水平的重要标志之一 工业上可以从石油产品中得到大量的乙烯 乙烯的用途 1 有机化工原料 2 植物生长调节剂 催熟剂 六 烯烃 1 结构特点和通式 链烃分子里含有碳碳双键的不饱和烃 叫烯烃 单烯烃的通式 二烯烃的通式 2 烯烃的通性 燃烧时火焰较烷烃明亮 分子里含有不饱和的双键 容易发生氧化 加成和聚合反应 CnH2n n 2 CnH2n 2 n 3 课堂练习 四氯乙烯对环境有一定的危害 干洗衣服的干洗剂主要成分是四氯乙烯 家用不粘锅内侧涂覆物质的主要成分是聚四氟乙烯 下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述中正确的是A 它们都属于纯净物B 它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色C 它们的分子中都不含氢原子D 它们都可由乙烯只发生加成反应得到 C 3 烯烃的命名 与烷烃命名类似 但不完全相同 确定包括双键在内的碳原子数目最多的碳链为主链 主链里碳原子的编号依次从离双键最近的一端开始 双键的位置可以用阿拉伯数字标在某烯字样的前面 如 4 甲基 2 戊烯 下面我们以C5H10为例 练习烯烃的同分异构体的写法和命名 1 CH3CH2CH2CH CH2 1 戊烯 2 CH3CH2CH CHCH3 2 戊烯 2 甲基 1 丁烯 2 甲基 2 丁烯 3 甲基 1 丁烯 例1 某气态烃在密闭容器中与氧气混合 用电火花点燃 完全燃烧前后容器内压强保持不变 温度为120 则该烃为 A CH4B C2H6C C2H4D C3H6 例题选讲 AC 例2 标准状况下1 68L无色可燃性气体在足量氧气中完全燃烧 若将产物通入足量澄清石灰水 得到的白色沉淀质量为15克 若用足量碱石灰吸收燃烧产物 增重9 3g 1 计算燃烧产物中水的质量 2 若原气体是单一气态烃 通过计算推断它的分子式 2 7g C2H4 例3 将乙烯和甲烷的混合气体完全燃烧时 所消耗的氧气的体积是混合气体体积的2 4倍 则甲烷和乙烯的体积比是 A 1 2B 2 1C 2 3D 3 2 C 例4 将0 2mol两种气态烃组成的混合气体完全燃烧 得到6 72LCO2 标准状况 和7 2g水 下列说法中正确的是 A 一定有甲烷B 一定有乙烯C 一定没有甲烷D 一定没有乙烯 A 例5 一种能使溴水褪