高中化学 3.2.1石油的炼制 乙烯课件 鲁科版 .ppt

第2节石油和煤重要的烃第1课时石油的炼制乙烯 1 了解石油的成分及石油分馏 裂化和裂解的基本原理 2 掌握乙烯的分子结构 主要性质和重要应用 进一步理解结构与性质的关系 3 了解加成反应 一 石油的炼制1 石油的组成 1 类别 2 组成 由分子中含有不同数目 组成 混合物 碳原子的烃 2 石油的炼制 不同沸 点范围 相对分 子质量较小 沸 点较低 乙烯 丙烯 石油分馏产品 不同沸点 范围 轻质液体燃料 气态 物理变化 化学变化 化学变化 二 乙烯目前 世界上已将 作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志 1 乙烯的组成和结构 乙烯的产量 c2h4 ch2 ch2 2 乙烯的物理性质 无色 气体 稍有气味 难溶于水 比空气略小 3 乙烯的化学性质 1 氧化反应 可燃性 c2h4 3o22co2 2h2o现象 乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色 应用 可用于区别乙烯和乙烷 火焰明亮且伴有黑烟 2 加成反应 概念 有机物分子中 的碳原子与其他原子 或原子团 生成新的化合物的反应 乙烯的加成反应 双键上 直接结合 有关反应的化学方程式为a b c ch2ch2 hclch3ch2cld ch2 ch2 h2ch3ch3 ch2 ch2 h2och3ch2oh 4 乙烯的用途 1 乙烯是一种重要的基本化工原料 用以生产塑料等化工产品 2 乙烯是一种植物生长调节剂 思考辨析 1 判断正误 1 石油的分馏是化学变化 分析 石油的分馏只是把不同沸点范围的烃分离的过程 是物理变化过程 2 石油裂化的目的是得到气态短链烃 分析 石油裂化的目的是提高轻质燃料的产量和质量 石油裂解的目的是得到气态短链烃 3 乙烯完全燃烧生成水和二氧化碳的物质的量相等 分析 乙烯分子中碳 氢原子数之比是1 2 完全燃烧生成水和二氧化碳的物质的量相等 4 乙烯可与盐酸发生加成反应 分析 乙烯与氯化氢气体在催化剂 加热条件下发生加成反应 不能与盐酸反应 2 问题思考 1 乙烯能与h2在一定条件下反应生成乙烷 能使用h2除去乙烷中的乙烯杂质 分析 不能 h2的用量不易控制 太少则乙烯不能除净 太多则混入杂质h2 2 能用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中的乙烯吗 分析 不能 乙烯能与酸性高锰酸钾溶液反应生成其他杂质气体 co2 知识链接 原油 原油即石油 也称黑色金子 是一种黏稠的 深褐色 有时有点绿色 的液体 是石油刚开采出来未经提炼或加工的物质 重油 重油是原油提取汽油 柴油后的剩余重质油 其特点是相对分子质量大 黏度高 其成分主要是碳水化合物 另外含有部分的硫黄及微量的无机化合物 一 石油的炼制1 石油炼制的工艺流程 2 直馏汽油和裂化汽油的区别 知识备选 汽油 柴油 煤油汽油是无色至淡黄色的易流动液体 沸点范围30 205 主要组分是c4 c12的烃类 易燃 汽油的热值约为44000kj kg 1 柴油为柴油机燃料 主要由原油蒸馏 催化裂化 热裂化 加氢裂化 石油焦化等过程生产的柴油馏分调配而成 也可由页岩油加工和煤液化制取 分为轻柴油 沸点范围约180 370 和重柴油 沸点范围约350 410 两大类 广泛用于大型车辆 铁路机车 船舰 柴油最重要的性能是着火性和流动性 煤油由天然石油或人造石油经分馏或裂化而得 根据用途可分为航空煤油 动力煤油 照明煤油等 单称 煤油 一般指照明煤油 又称灯用煤油和灯油 也称 火油 俗称 洋油 学而后思 1 可用裂化汽油萃取溴水中的溴吗 提示 不能 裂化汽油中含烯烃 可与溴水发生加成反应 2 柴油燃烧为什么比汽油燃烧易产生黑烟 提示 柴油含碳量更高 更不易充分燃烧 二 乙烯的结构及性质1 结构特点 2 性质特点 因为乙烯碳碳双键中的一个键易断裂 故乙烯的特征性质是易发生加成反应 3 乙烯和乙烷的结构及性质比较 4 乙烯的氧化反应 1 燃烧 利用燃烧时的现象与甲烷不同 可用燃烧法鉴别甲烷和乙烯 若反应中温度高于100 则h2o为气体 且反应前后气体体积不变 完全燃烧后产生的co2和h2o的物质的量之比为1 1 2 被酸性高锰酸钾溶液氧化 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 利用该性质可鉴别甲烷 或烷烃 和乙烯 或烯烃 5 乙烯的加成反应 反应模式 ch2 ch2 x2ch2xch2x或ch2 ch2 xych2xch2y 知识备选 加聚反应加聚反应即加成聚合反应 凡含有不饱和键 碳碳双键 碳碳叁键 的化合物 在催化剂 引发剂等外加条件作用下 单体间相互加成形成新的共价键的反应就是加聚反应 加聚反应无副产物 如乙烯之间相互加成可得到聚乙烯 反应为 学而后思 1 乙烯分别通入溴水和溴的四氯化碳中 现象相同吗 提示 不完全相同 溶液都褪色 但是前者溶液分层 下层是油状液体 而后者溶液不分层 2 乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色 两者反应原理相同吗 提示 不相同 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为乙烯发生了氧化反应 乙烯使溴水褪色是因为乙烯发生了加成反应 类型一石油炼制 典例 2013 杭州高一检测 下列说法正确的是 a 石油是混合物 石油分馏得到的汽油是纯净物b 煤油可由石油分馏获得 可用作燃料和保存少量金属钠c 石油分馏得到的汽油和裂化得到的汽油都可用作汽车发动机的燃料 它们的成分是相同的d 石油裂解的目的是为了提高汽油等轻质液体燃料的产量和质量 解题指南 解答本题要注意以下3点 1 汽油是石油一定沸点范围内的馏分 2 石油的裂化是化学变化 有烯烃产生 3 煤油的密度比钠小 解析 选b 石油是混合物 石油分馏得到的汽油仍是混合物 由石油分馏可获得煤油 煤油的密度比钠小 可保存少量金属钠 石油分馏得到的汽油和裂化得到的汽油成分不同 分馏得到的汽油的主要成分是烷烃 而裂化汽油的成分中含烯烃 石油裂化的目的是为了提高汽油等轻质液体燃料的产量和质量 名师点评 讲解本题时应注意以下两点 1 讲解本题的重点是石油的分馏 裂化 裂解的区别 石油的分馏是物理变化 裂化和裂解都是化学变化 石油及石油的分馏产物 液化石油气 直馏汽油 煤油 柴油等 的主要成分都是烷烃 而裂化汽油中含烯烃 区分裂化和裂解的目的 2 本部分关于石油的零碎知识点是高考选择题的考查热点 强调学生理解 掌握 误区警示 1 石油的分馏产物仍是一些混合物 其主要产物有石油气 汽油 煤油 柴油及重油等 2 直馏汽油的成分主要是烷烃 而裂化汽油的成分主要是烯烃 变式训练 下列说法不正确的是 a 石油分馏可制得乙烯b 裂化汽油可使溴水褪色c 天然气和液化石油气的主要成分不同d 汽油 煤油 柴油都是碳氢化合物 解析 选a 石油裂解可制得乙烯 裂化汽油中含烯烃能使溴水褪色 天然气的主要成分是甲烷 液化石油气的主要成分是丙烷 丁烷等 汽油 煤油 柴油的主要成分都是烃 变式备选 下列说法正确的是 a 沸点 汽油 煤油 柴油依次降低b 石油的成分全部为有机物c 石油分馏时 沸点高的烃先汽化d 石油裂解气中含大量乙烯 解析 选d 汽油 煤油 柴油的沸点依次升高 石油是有机物和无机物的混合物 石油分馏时 沸点低的烃先汽化 石油裂解产生大量短链烯烃 类型二乙烯性质 典例 2013 淄博高一检测 下列说法中正确的是 a 无论乙烯的加成 还是乙烷的取代反应都可制得氯乙烷b 使用溴水或酸性kmno4溶液都可以除去乙烷中的乙烯杂质c 相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同d 乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼 解题指南 解答本题要注意以下3点 1 乙烷与氯气的取代反应产物中各种氯代物都有 不能用于制备氯乙烷 2 乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化可生成新的杂质气体co2 3 相同质量的乙烯和甲烷相比 乙烯的物质的量更小 解析 选d 乙烯的加成反应可制得氯乙烷 乙烷的取代反应不适合制氯乙烷 除去乙烷中的乙烯杂质可使用溴水但不能用酸性kmno4溶液 否则会引入新的杂质 相同质量的乙烯和甲烷相比 乙烯的物质的量更小 而相同物质的量的乙烯和甲烷中所含氢原子数相同 相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量乙烯少 名师点评 讲解本题时应注意以下两点 1 乙烯与乙烷性质的区别是本题讲解的重点 可从结构决定性质的角度讲解 强调碳碳双键易发生加成反应和氧化反应 2 本题的讲评难点是比较等质量的乙烯和甲烷的燃烧 方法一 可先对比讲解等物质的量的两种烃的燃烧 更易于学生掌握 方法二 比较两者的氢元素的质量分数 甲烷的含氢量高于乙烯 等质量的甲烷与乙烯相比 甲烷产生的水多 互动探究 1 b项中的两种试剂都能鉴别乙烯和乙烷吗 提示 可以 乙烯可使两种试剂都褪色 而乙烷不能使两种试剂褪色 2 c项燃烧后产生的二氧化碳的质量之比是多少 提示 相同质量的乙烯和甲烷的物质的量之比是16 28 4 7 产生二氧化碳的物质的量之比是8 7 变式训练 下列关于乙烯的说法正确的是 a 是无色液体 难溶于水b 与溴水发生加成反应而使溴水褪色c 在空气中点燃无黑烟d 主要作为家用燃料 解析 选b 乙烯是无色气体 难溶于水 与溴水发生加成反应而使溴水褪色 乙烯含碳量较高 在空气中点燃有黑烟 主要作为家用燃料的是甲烷和液化石油气 丙烷 丁烷等 变式备选 将0 5mol某烃完全燃烧后的气体通入过量石灰水中 产生白色沉淀100g 若取相同质量的该烃完全燃烧后 将全部产物通过装有足量过氧化钠的干燥管 充分作用后 干燥管增重30g 试计算 推导该烃的分子式和结构简式 解析 由碳原子守恒的关系式 cxhy xco2 xcaco3因为caco3为1mol 可知x 2 该烃为c2hy 根据2na2o2 2co2 2na2co3 o2 可知2molco2使干燥管增重2 44 32 56 g 而0 5molc2hy燃烧生成1molco2 使干燥管增重28g 则h2o使干燥管增重30 28 2 g 又据2na2o2 2h2o 4naoh o2 h2o应为1mol 可知y 4 该烃分子式为c2h4 结构简式为ch2 ch2 答案 c2h4ch2 ch2 1 下列关于石油的说法正确的是 a 石油只含碳和氢两种元素 是多种烃的混合物b 石油分馏的目的是生成乙烯 丙烯 甲烷等工业原料c 石油的裂化是化学变化d 直馏汽油和裂化汽油的成分相同 解析 选c 石油中不只含碳和氢两种元素 还含有氮 硫等元素 石油裂解的目的是生成乙烯 丙烯 甲烷等工业原料 石油的裂化是化学变化 直馏汽油和裂化汽油的成分不同 直馏汽油中不含烯烃 裂化汽油中含大量烯烃 2 双选 下列关于乙烯用途 性质 结构等描述正确的是 a 乙烯用途之一是作为植物生长调节剂b 乙烯通入水中即可转化为乙醇c 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是发生了加成反应d 乙烯分子中所有原子在同一个平面上 解析 选a d 乙烯可作为植物的催熟剂 乙烯与水在一定条件下才能发生加成反应转化为乙醇 乙烯能够与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应 乙烯是平面分子 3 2013 西安高一检测 将0 1mol某气体烃完全燃烧后得4 48l 标准状况下 co2和3 6g水 该烃可能是 a 甲烷b 乙烷c 乙烯d 丙烷 解析 选c 利用碳 氢元素守恒 通过计算知co2的物质的量为0 2mol h2o的物质的量为0 2mol 该气体分子式为c2h4 4 2013 郑州高一检测 常温下 下列各种物质既能使溴水褪色 又能使酸性kmno4溶液褪色 并且化学反应原理相同的是 a ch2 ch2b so2c h2d ch3 ch3 解析 选b 只有a b项既能使溴水褪色 又能使酸性kmno4溶液褪色 ch2 ch2使溴水因加成反应而褪色 使酸性kmno4溶液因氧化还原反应而褪色 so2均是因氧化还原反应使溴水和酸性kmno4溶液褪色 5 乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平 请回答 1 乙烯的结构式是 2 若将乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液中 反应的化学方程式为 3 可以用来除去乙烷中混有的乙烯的试剂是 填序号 水 氢气 溴水 酸性高锰酸钾溶液 4 在一定条件下 乙烯能与水反应生成有机物a a的结构简式是 其反应类型是反应 填 取代 或 加成 解析 1 乙烯的结构式为 2 乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液中 发生加成反应生成1 2 二溴乙烷 3 由 2 知用 生成的1 2 二溴乙烷为液体 可与乙烷分离 而 分别会在乙烷中混有杂质乙醇 氢气和二氧化碳 4 在一定条件下 乙烯能与水发生加成反应生成乙醇 答案 1 2 ch2 ch2 br2ch2br ch2br 3 4 ch3ch2oh加成 乙烯与溴反应的实验探究某研究性学习小组为了探究乙烯与溴的反应 甲同学设计并进行了如下实验 将无水乙醇与浓硫酸按1 3的体积比混合后加热至170 制得乙烯 将生成的气体通入溴水中 发现溶液褪色 即证明乙烯与溴水发生了反应 乙 丙两位同学对甲同学的实验进行了如下评价或改进 乙同学认为 甲同学制得的乙烯中含有一种还原性气体杂质 也能使溴水褪色 由此他提出必须先将其除去 再与溴水反应 乙同学选用下列装置来实现实验方案 丙同学认为 甲同学的实验设计是正确的 只是甲同学描述的实验现象中 漏掉了一个能够说明乙烯与溴水发生了反应的重要实验现象 实验室提供的试剂有 溴水 naoh溶液 品红溶液 浓硫酸 澄清石灰水 1 乙同