石油的炼制乙烯

第2节石油和煤重要的烃第1课时石油的炼制乙烯沾化一中：孔令杰一、石油的炼制1.石油的组成：(1)组成元素：主要是_____两种元素,质量分数占到97%～98%。(2)主要物质：石油主要是由分子中含有不同数目碳原子的烃组成的复杂混合物。C、H2.石油的炼制：分馏裂化裂解原理通过加热和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的产物在加热、使用催化剂条件下,使相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量_____、沸点_____的烃把石油产品经过深度裂化,生成_____、_____等小分子气态烃主要原料原油重油石油分馏产品(包括石油气)较小较低乙烯丙烯分馏裂化裂解目的将原油分离成不同沸点范围的产品提高_____________的产量和质量得到气态短链烃主要变化类型___________________________主要产品石油气、汽油、煤油、柴油、重油等汽油等轻质燃油乙烯、丙烯等小分子烃轻质液体燃料物理变化化学变化化学变化【微点拨】石油的分馏是物理变化过程,石油的裂化和裂解是化学变化的过程。二、乙烯1.乙烯分子的组成和结构：2.物理性质：颜色状态气味水溶性密度无色_____稍有气味____________________气体难溶于水比空气略小3.化学性质：(1)氧化反应。C2H4+3O22CO2+2H2O点燃

明亮黑烟褪色【微点拨】利用乙烯可以使酸性高锰酸钾褪色,甲烷不能使酸性高锰酸钾褪色的性质可以鉴别甲烷和乙烯。(2)加成反应。①概念：有机物分子中的_____上的碳原子与其他原子(或原子团)直接结合生成新的化合物分子的反应。②乙烯的加成反应。双键CH2＝CH2+H2CH3CH3催化剂△催化剂△催化剂△CH2＝CH2+H2OCH3CH2OH4.乙烯的用途：(1)乙烯是一种重要的_________,用于生产塑料等化工产品。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。(2)乙烯是一种植物生长调节剂。化工原料乙烯的产量【自我小测】1.思考辨析：(1)石油的分馏过程发生了复杂的物理变化和化学变化。(

)分析：×。石油分馏的过程只有物理变化,没有化学变化。(2)石油中含有大量乙烯,通过石油的分馏即可得到乙烯(

)分析：×。石油主要是烷烃的混合物,不含乙烯,乙烯是通过石油的裂解得到的。(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)乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色主要是利用了乙烯的氧化性。(

)分析：×。乙烯分子使酸性高锰酸钾溶液褪色主要是利用了乙烯的还原性。(5)乙烯使溴水褪色是由于乙烯和溴单质发生了氧化反应。(

)分析：×。乙烯使溴水褪色主要是乙烯和溴单质发生了加成反应。2.下列说法不正确的是(

)A.石油生产乙烯是化学变化B.汽油使溴水褪色是发生了取代反应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B。汽油与溴水不能发生取代反应,裂化汽油中含有烯烃,能与溴水发生加成反应,使溴水褪色；直馏汽油能将溴水中的溴萃取出来,而使水层褪色。3.下列说法正确的是(

)A.乙烯的分子式可写成(CH2)2B.乙烯的最简式为CHCHC.乙烯分子是空间平面结构D.乙烯的结构简式为CH2【解析】选C。乙烯的分子式为C2H4,最简式为CH2,结构简式写成CH2＝CH2,双键不能省略。4.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。5.下列物质的分子中,所有原子均在同一平面上的是(

)A.丙烷B.乙烷C.甲烷D.乙烯【解析】选D。甲烷、乙烷、丙烷均是立体结构的分子,乙烯是平面形分子,分子中所有原子均在同一平面上。6.(LK必修2·P74改编)可以用来鉴别甲烷和乙烯,也可以用来除去甲烷中的乙烯的方法是(

)A.将混合气体通入盛有硝酸的洗气瓶B.将混合气体通入盛有酸性高锰酸钾的洗气瓶C.将混合气体通入盛有水的洗气瓶D.将混合气体通入盛有溴的四氯化碳的洗气瓶【解析】选D。高锰酸钾能把乙烯氧化成二氧化碳,所以高锰酸钾只能鉴别二者,溴的四氯化碳可以鉴别二者也可以除去甲烷中的乙烯。一、石油的炼制思考探究：上图是一个石油的分馏装置示意图,根据上图思考：(1)石油分馏应用的原理是什么?(2)石油的炼制还有哪些工艺方法?【归纳总结】1.石油炼制的工艺流程简图：2.直馏汽油和裂化汽油的区别：获得方法主要化学成分鉴别方法直馏汽油原油直接分馏,物理变化一般是C5～C12的烷烃及少量的芳香烃等,性质稳定能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油裂化汽油重油裂化,化学变化含有C5～C12的烷烃和烯烃,性质活泼【拓展深化】三种石油炼制方法的比较方法原理主要变化类型产品及用途分馏利用烃类混合物的各种成分的沸点不同,通过加热和冷凝,把石油分成不同沸点范围的产物物理变化石油气、汽油、煤油、柴油、蜡油、润滑油、重油裂化在一定条件下(加热、使用催化剂),把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃化学变化轻质液体燃料(汽油)方法原理主要变化类型产品及用途裂解以石油分馏产品为原料,采用比裂化更高的温度,使其中相对分子质量较大的烃断裂成乙烯、丙烯等小分子烃化学变化乙烯(有机化工原料)【典题训练】(2015·惠州高一检测)下列关于石油加工的叙述中,不正确的是(

)A.石油分馏所得的产物是具有恒定沸点的纯净物B.石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃油的产量和质量C.石油裂解的原料是石油分馏产物,包括石油气D.石油炼制过程包括物理过程和化学过程【解题指南】解答本题需注意以下两点：(1)明确石油分馏得到的各馏分仍然是混合物。(2)注意石油裂解和裂化的目的。【解析】选A。石油分馏得到的馏分是不同沸点范围的产物,仍为混合物,故A项错误,B、C两项正确；在石油常见的炼制方法中,分馏是物理变化,而裂化和裂解是化学变化,故D项正确。【互动探究】(1)若将C选项改成“石油裂化的原料是石油气”是否正确?为什么?提示：不正确。石油裂化的原料是重油不是石油气。(2)若将B选项改成“石油裂解的主要目的是得到乙烯、丙烯等小分子烃”是否正确?为什么?提示：正确。石油裂解的产物主要是乙烯和丙烯等小分子化合物。【对点训练】(2015·广州高一检测)下列说法正确的是(

)A.石油主要含碳、氢两种元素,石油产品均为纯净物B.沸点：汽油>煤油>柴油C.石油的分馏是物理过程,而裂化和裂解属于化学过程D.直馏汽油能使溴的四氯化碳溶液褪色【解析】选C。石油分馏后得到的仍是不同沸点范围内的各种烃的混合物,A不正确；石油分馏时,首先分馏出的是汽油,其次是煤油,再次是柴油、润滑油,故其沸点：汽油<煤油<柴油<润滑油,B不正确；分馏是利用沸点不同,是物理过程,裂化和裂解均为物质的转化,是化学过程,C正确；直馏汽油中不含烯烃等不饱和烃,D不正确。【补偿训练】关于裂化汽油和直馏汽油的说法正确的是(

)A.物理性质及化学性质均相同B.主要成分都是烷烃、环烷烃和芳香烃C.裂化汽油中含有一些不饱和链烃,而直馏汽油中不含D.可以用溴水或酸性高锰酸钾溶液来鉴别它们【解析】选C。裂化汽油和直馏汽油的成分不同,裂化汽油的成分主要是不饱和烃,而直馏汽油的成分主要为烷烃和芳香烃。不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别裂化汽油和直馏汽油,因为直馏汽油中含有芳香烃,有些芳香烃也能使酸性高锰酸钾溶液褪色。二、乙烷和乙烯的比较典题探究：1.(2015·西安高一检测)下列是由乙烯的结构和性质推测丙烯(CH2＝CH—CH3)的结构或性质的说法,其中正确的是(

)A.不能使酸性KMnO4溶液褪色B.不能在空气中燃烧C.能使溴的四氯化碳溶液褪色D.在一定条件下能与HCl加成,且只能得到一种产物【解题指南】解答本题需注意以下3点：(1)丙烯分子中含有碳碳双键,与乙烯性质相似。(2)有机物大部分能燃烧。(3)丙烯与氯化氢加成时氯原子连接的位置有两种。【解析】选C。由于丙烯与乙烯都含有碳碳双键结构,性质有相似之处。丙烯同样能使酸性KMnO4溶液褪色,A项错误；丙烯与乙烯的组成元素是相同的,可以燃烧,B项错误；丙烯也能和溴的四氯化碳溶液发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,C项正确；乙烯与HCl加成只生成一氯乙烷这一种产物,但是由于CH2＝CH—CH3与HCl加成,氯原子连接的位置有两种,加成产物也应该有两种,分别为Cl—CH2—CH2—CH3和CH3—CHCl—CH3,它们互为同分异构体,不是同一种物质,D项错误。2.下列说法中,错误的是(

)A.无论乙烯使溴水褪色,还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都与分子内含有碳碳双键有关B.充分燃烧相同质量的乙烯和乙烷,乙烷生成的CO2少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.利用燃烧的方法可以鉴别乙烯和甲烷【解题指南】解答本题时应注意以下3点：(1)明确结构决定性质的思想。(2)明确乙烷与乙烯分子结构和性质的区别。(3)烃类物质的燃烧现象与分子中碳元素的含量有关,含量越大火焰越明亮,烟越浓越黑。【解析】选C。乙烯分子中含有碳碳双键,决定了它的性质与甲烷、乙烷等烷烃的性质有所不同。乙烯的加成反应和氧化反应过程中碳碳双键断裂,A项正确；乙烷的摩尔质量大于乙烯,质量相同时,乙烷的物质的量少,完全燃烧生成的CO2少,B项正确；乙烯和甲烷中氢的质量分数不同,故相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量不同,C项错误；甲烷燃烧产生淡蓝色火焰,乙烯燃烧,火焰明亮有黑烟,D项正确。【归纳总结】1.乙烷和乙烯性质的比较：名称乙烯乙烷结构式结构简式CH2＝CH2CH3—CH3名称乙烯乙烷碳碳键类型双键()单键()饱和程度不饱和饱和典型的反应类型加成反应取代反应能否使溴水褪色能不能能否使酸性KMnO4溶液褪色能不能2.乙烯与乙烷的鉴别。方法一：将两种气体分别通入溴水(或溴的四氯化碳溶液)中；溶液褪色者为乙烯,溶液不褪色者为乙烷。方法二：将两种气体分别通入酸性KMnO4溶液中；溶液褪色者为乙烯,溶液不褪色者为乙烷。方法三：点燃两种气体,火焰较明亮,有黑烟者为C2H4,另一种为C2H6。3.除去乙烷中的乙烯的方法。将混合气体通过盛溴水的洗气瓶,如图所示。【警示】学习乙烯性质时的注意事项：(1)乙烯是可燃性气体,与空气混合后遇明火极易发生爆炸,因此点燃乙烯前一定要检验其纯度。(2)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能把乙烯氧化为CO2。因此酸性高锰酸钾溶液可用来鉴别烷烃和乙烯,但不能用于除去烷烃中的乙烯(因为引入新的杂质二氧化碳)。【对点训练】(2015·长沙高一检测)下列物质反应后可生成纯净的BrCH2CH2Br