高中化学 3.1.2石油炼制 乙烯学案 苏教版必修2(1).doc

第一单元 化石燃料与有机化合物课时2 【我思我学】想一想: 加油站有不同型号的汽油、柴油、润滑油等,你知道它们的主要区别是什么吗?又是如何由石油加工而得到的呢?议一议:1、对比乙烷、乙烯、乙炔的结构中碳原子的连接方式有何不同？对氢原子数有何影响？若链状有机化合物的分子式为c3h6，试写出可能的结构。若链状有机化合物的分子式为c4h6，试写出可能的结构2、裂化和裂解的目的和条件分别是什么？二者有何区别和联系？【同步导学】一、评价要点 1、了解石油的炼制；2、掌握乙烯的组成、结构和主要性质；认识乙炔的组成、结构和主要性质；了解加成反应。二、归纳整理1、石油的炼制过程原理产品及用途脱水、脱盐除去原油中的盐和水，减少对设备的腐蚀。分馏利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。石油气，汽油，煤油，柴油，石蜡油、润滑油、重油。裂化在一定条件下加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。轻质液体燃料（裂化汽油）催化裂化在一定条件下使用催化剂并加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。轻质液体燃料（裂化汽油）裂解以石油分馏产品为原料，采用更高的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子乙烯（有机化工的原料）2、乙烯、乙炔的分子结构：（填表）乙烯乙炔电子式结构式结构简式分子构型3、乙烯和乙炔的化学性质：（1）氧化反应：燃烧反应c2h4+3o22co2+2h2o2c2h2+5o24co2+2h2o（温度高达3000以上）常温易被氧化剂氧化。（使酸性高锰酸钾溶液褪色）（2）加成反应有机物分子中双键(或叁键)两端的原子与其它原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫做加成反应。注意：加成反应发生在分子中双键(或叁键)两端的原子上。乙烯的加成反应：ch2=ch2+br2ch2brch2br（常温下使br2的四氯化碳溶液褪色）乙炔的加成反应：chch+br2chbr=chbrchbr=chbr+br2chbr2chbr2（常温下使br2的四氯化碳溶液褪色）chch+hclch2=chcl（制聚氯乙烯的单体）三、典型例题，例题1、既可以用来鉴别乙烯和甲烷，又可用来除去甲烷中混有乙烯的方法是a.通入足量的溴水 b.与足量液溴反应c.在导管口点燃 d.一定条件下与h2反应解析：因为液溴易挥发，所以b不正确，因为两种气体都可以燃烧，所以c也不正确，而氢气和乙烯不能完全反应，且生成的乙烷也是杂质。本题考查了甲烷和乙烯化学性质的区别，答案为a。例题2在443k473k温度下，用co作氧化剂，co和h2可以反应生成n=5-8的烷烃，这是人工合成汽油的方法之一。（1） 写出用cnh2n+2表示的人工合成汽油的化学方程式。（2） 要达到上述合成汽油的要求，co和h2的体积比的取值范围是多少？解析：本题考查学生书写化学方程式及其相关计算能力，培养学生分析问题、解决问题的综合能力。（1）根据题干要求结合观察法，不难写出正确的化学方程式。nco+（2n+1）h2催化剂cnh2n+2 +nh2o （2）根据nco+（2n+1）h2催化剂cnh2n+2 +nh2o 可知：当n=5时，v（c0）/v（h2）=n/（2n+1）=5/11；n=8时，v（c0）/v（h2）=n/（2n+1）=8/17若要有汽油生成，则5/11v（c0）/v（h2）8/17【随堂检学】1.关于石油的不正确说法是a.石油主要含c、h两种元素b.石油是主要由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物c.石油有固定的沸点，故可分馏 d.石油分馏得到的汽油是混合物2.下列物质中能使溴水褪色的是a.乙苯 b.二甲苯 c.裂化汽油 d.裂解气3对比甲烷和乙烯的燃烧反应，下列叙述中正确的是 （ ）a二者燃烧时现象完全相同 b点燃前都应验纯c甲烷燃烧火焰呈淡蓝色，乙烯燃烧火焰较明亮 d二者燃烧时都有黑烟生成4将15g ch4和c2h4的混合气体通入盛有足量溴水的容器中，溴水的质量增加了7g，则混合气体中ch4与c2h4的体积比为 （ ）a12 b21 c32 d235乙烯和氢气的混合气体vl，完全燃烧需要相同条件下的氧气2vl，则混合气体中乙烯和氢气的体积比是（ ）a32 b23 c34 d436在相同条件下分别完全燃烧甲烷、丙烷、乙烯，生成相同质量的水，则甲烷、丙烷、乙烯的体积比是（ ）a111 b121 c211 d2127相同物质的量的下列各组有机物,完全燃烧时生成水的质量完全相同的一组物质是( )a甲烷和乙烷 b乙烯和丙烯 c甲烷和乙烯 d乙烷和丙烯8、丁烷裂解时可有两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃。如果丁烷裂解率为90%，又知裂解生成的两种烯烃的质量相等，那么裂解后所得到的混合气体中，分子量最小的气体占有的体积为分数为（ ）a、19% b、25% c、36% d、40%9两种气态烃以任意比例混合，在105时1l该混和烃与9l o2混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体仍为10l。下列各组混合烃中不符合此条件的是（ ）ach4、c2h4 bch4、c3h6 cc2h4、c3h4 dc2h2、c3h610某烃和溴发生加成反应时，烃与溴的物质的量之比为12，则关于该烃分子结构的判断正确的是 （ ）a一个c=c b一个cc c一个c=c和一个碳环 d两个c=c11 用乙烷制取一氯乙烷的化学方程式为_，用乙烯制取一氯乙烷的化学方程式为_，两种方法中比较合理的方法是 ，原因是_。12将标准状况下2.24l乙烯和氢气的混合气体，在催化剂作用下充分反应，反应后的气体全部通入足量溴水中，制得3.76g1，2-二溴乙烷，求原混合气体中乙烯和氢气的物质的量之比。【活学活用】1.下列石油制品中，沸点范围最低的是（ ）a.柴油 b.润滑油 c.汽油 d.煤油2.石油气中主要含有原子数目较多的烷烃。某石油气充分燃烧后，在相同条件下测得生成的二氧化碳的体积是该石油气体积的1.2倍，则石油气中一定含有（ ）a.甲烷 b.丁烷 c.戊烷 d.乙烷3.丁烷在催化剂作用下可裂解为乙烯和乙烷。假定丁烷的裂解率为50%，标准状况下，1.5体积裂解后的混合气体和10体积的氧气混合完全燃烧，恢复到标准状况时，气体体积是（ ）a.7.5 体积 b.8体积 c.7体积 d.9体积4已知乙烯分子是平面结构，乙炔分子是直线型结构。由此推断：ch3ch=chc ccf3分子结构的下列叙述中正确的是（ ）a6个碳原子可能都在一条直线上 b6个碳原子不可能都在一条直线上c6个碳原子可能都在一个平面上 d6个碳原子不可能都在一个平面上51mol某链烃最多能和2molhcl发生加成反应，生成1mol氯化烷，1mol该氯化烷能和6molcl2发生取代反应，生成只含碳元素和氯元素的氯化烃，该烃可能是（ ）ach3ch=ch2 bch3c chcch3ch2c ch dch2=chch=ch26m molc2h2跟n mol h2在密闭容器中反应，达到平衡时，生成pmolc2h4，将混合气体完全燃烧生成co2和h2o，所需氧气的物质的量是（ ）a(3m+n)mol bc(3m+n+2p)mol d7在烃的分子结构中，若每减少2个氢原子，则相当于碳碳间增加1对共用电子对。如分子式为cnh2n+2的烃分子中碳碳间共用电子对数为n-1。试回答下列问题：分子式为cnh2n-2的烃分子中碳碳间的共用电子对数为 ；cx可看作是烃脱氢后的产物，则c60分子中，碳碳间的共用电子对数为 ；若某碳单质分子中碳碳间的共用电子对数为140，则该碳单质的化学式为 。8.有人设计了一套实验分馏原油的五个步骤：将蒸馏烧瓶固定在铁架台上，在蒸馏烧瓶上塞好带温度计的橡皮塞。连接好冷凝管。把冷凝管固定在铁架台上，将冷凝管进水口的橡皮管的另一端和水龙头连结，将和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度确定铁圈的高度，放好石棉网。向蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片，再用漏斗向烧瓶中加入原油，塞好带温度计的橡皮塞，把连接器连接在冷凝器的末端，并伸入接收装置(如锥形瓶)中。检查气密性(利用给固定装置微热的方法)。请完成以下题目：(1)上述实验正确的操作顺序是_(填序号)。(2)所用的主要仪器有_。(3)冷凝管里水流的方向与蒸气的流向_(填“相同”或“相反”)。(4)温度计的水银球应放在_位置，以测量_的温度。(5)蒸馏烧瓶中放几片碎瓷片的目的是_。9某饱和链烃a，在催化剂条件下裂解，得到烷烃和烯烃的混合物b，b中不含a、炔和h2。2.24l（标准状况）b通过足量溴水，充分反应后，溴水增重2.45g，得剩余气体c，气体体积减少3/4，使c在足量的氧气中充分燃烧，得到2.2g co2 和1.35g h2o。求烃a的分子量和分子式。课时2 参考答案【随堂检学】1. c. 2. c. d. 3 b c 4 b 5 a 6 d 7 c d 8、a、9 b d 10 b d11答： ch3ch3+cl2ch3ch2cl+hcl；ch2=ch2+hclch3ch2cl；用乙烯制取一氯乙烷；用乙烯所制的ch3ch2cl比较纯，用乙烷所制得的ch3ch2cl中含较多其它的乙烷氯代产物。12解：由题可知：乙烯过量。设过量的乙烯的物质的量为x,则有： n(混)= 2.24l/22. 4l=0.1molch2=ch2 + br 2ch2brch2br1mol188gx3.76g x=0.02mol 因此参加反应的乙烯和氢气的物质的量为0.1mol-0.02mol=0.08mol, 根据方程式ch2=ch2+h2ch3ch3知参加反应的乙烯的物质的量为0.04mol，氢气的物质的量为0.04mol，则n(乙烯)n(氢气)=32。【活学活用】1. c. 2. a. 3. a. 4 b c 5 b 6 d 7答：n+1；120；c708. 8.(1) 3，1，2，5，4(2)铁架台(带铁圈、铁夹)、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接