高中化学专题3第1单元第2课时石油炼制乙烯教案苏教版必修2.docx

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目标与涵养:(分馏、裂化、裂解)、目的及其主要产品。(科学态
度与社会责任)、结构特点和主要化学性质。(宏观鉴别与微观探析)3.
认识乙炔的结构和性质。(宏观鉴别与微观探析)。(宏观鉴别与微观探析)
一、石油炼制

原理:加热石油时,沸点低的成分先汽化,经冷凝后收集,沸点较高的成分随后汽化、
冷凝这样不断加热和汽化、冷凝,能使沸点不相同的成分分别出来。
实验室石油的蒸馏
工业生产①设备:分馏塔。
特点:各个馏分都是混杂物
种类:石油气C1~C4、汽油C5~C12、
②产品
煤油C12~C16、柴油C15~C18、
润滑油C16~C20、重油>C20

过程
在加热、加压和催化剂存在下,使石油分馏产品中相对分子质量较大、沸点较高的烃断
裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃。
目的:提高汽油等轻质油的产量和质量。
举例(十六烷的裂化)
催化剂
化学方程式:C16H34――――――→C8H18+C8H16。
加热、加压
-1-

催化剂净化、分别
(1)过程:长链烃――→短链烃――→乙烯、丙烯。
加热、加压
目的:获得乙烯、丙烯等化工原料。
微点拨:石油的分馏属于物理变化,裂化和裂解属于化学变化。
二、乙烯

分子模型
分子式电子式结构式结构简式
球棍模型比率模型结构特点
6个原子
C2H4
CH2==CH
处于同一
2
平面上
化学性质
氧化反应
加成反应
①看法:有机物分子中双键(或叁键)两端的碳原子与其他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。
②写出以下反应方程式:
-2-
微点拨:乙烯使溴水褪色,是加成反应,乙烯双键中的一个键断裂,两个溴原子分别加
在两个不饱和的碳原子上,生成无色液体1,2-二溴乙烷,耗资溴而使其褪色;乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,是因为乙烯被氧化,KMnO4被还原生成无色物质而褪色。二者原理不相同。
三、乙炔

分子模型
分子式
电子式
结构式
结构
结构特
球棍
比率
简式
点
模型
模型
4个原子
在一条
C2H2
H—C≡C—H
CH≡CH
直线上,
为直线
形分子

(1)氧化反应
2
点燃
2
2
①燃烧方程式为2C2H2+5O――→4CO+2HO。
②酸性高锰酸钾溶液:乙炔气体通入酸性高锰酸钾溶液,现象是溶液褪色。
(2)加成反应
①乙炔通入溴的四***化碳溶液,溴的四***化碳溶液褪色。化学反应方程式为
CH≡CH+
2Br2―→CHBr2CHBr2。
催化剂
②乙炔能够与***化氢发生加成反应,获得***乙烯。化学反应方程式为
CH≡CH+HCl――→
△
CH2===CHCl。
-3-
(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)
甲烷和乙烯可用溴水鉴别。
(
)
(2)
乙烯和乙炔互为同分异构体。
(
)
(3)
乙烯双键中的一个键能够断裂,简单发生加成反应和代替反应。
(
)
(4)
将某气体通入溴水中,溴水褪色,该气体必然是乙烯。
(
)
[提示](1)√(2)×(3)×(4)×
,既能提高汽油产量又能提高汽油质量的方法是( )


D[催化裂化将长链烃断裂为短链烃,从而提高汽油的产量和质量。]
3.(1)解析CH4、C2H4、C2H2分子的空间结构:
①CH4是__________型,C2H4是__________形,C2H2是__________形。
②CH3CH===CH2中三个碳原子是共直线仍是共平面________。
以上三种气体中能使溴水褪色的是C2H4与________,其中C2H4使溴水褪色的化学方程
式为__________________________。
产物中所有原子________(填“共”或“不共”)平面。
[解析]
(1)CH4是正周围体型,
C2H4是平面形,C2H2
是直线形,据
C2H4分子空间构型知
CHCH===CH中三个碳原子共平面。
3
2
(2)C2H4
与CH能与Br2
发生加成反应而使溴水褪色,但
C2H与Br2的加成产物中所有原子
2
2
4
不共平面。
[答案]
(1)①正周围体
平面
直线
②共平面
(2)C2H2
CH===CH+Br
2
―→CBrHCBrH
不共
2
2
2
2
石油的炼制方法
石油炼制方法的比较
方法
分馏
比较
用不断加热和冷凝的
原理方法把石油分成不相同沸点范围的产物

催化裂化裂解
在加热、加压和催化剂存在采用比裂化更高的温
下,把相对分子质量大、沸度,使长链烃断裂成
点高的烃断裂成相对分子质乙烯、丙烯等气态短
-4-
量小、沸点低的烃
链烃
将原油分别成不相同沸
提高轻质液体燃料
(汽油)的
获得乙烯、丙烯等短
目的
点范围的产品
产量和质量
链烃
主要原料
石油
石油分馏产物如重油
石油分馏产物(包括
石油气)
石油气、汽油、煤油、
乙烯、丙烯等小分子
主要产品
高质量的汽油
柴油、重油及沥青等
烃
变化种类
物理变化
化学变化
化学变化
微点拨:(1)
石油炼制后获得的产品仍是混杂物,是多种液态烃、固态烃、气态烃的混杂
物。
石油分馏获得的汽油与裂化制得的汽油成分不相同,分馏获得的汽油一般称为直馏汽油,成分主若是烷烃混杂物,而裂化获得的汽油中含有烯烃。

把液体加热到沸腾变为蒸气,再使蒸气冷却凝结成液体的操作。蒸馏可使混杂物中蒸沸点较低的组分挥发而达到混杂物分别或除杂的目的。被蒸馏的混杂物中最少有一馏种组分为液体。各组分沸点差别越大,挥发出的物质越纯。若不相同组分之间沸点差
小,或不相同组分互溶形成恒沸液体,馏分则不纯。常有的实验有蒸馏水的制取。
对多组分的混杂物在控温下先后、连续进行两次或多次蒸馏。分馏可使多组分混杂
分
物在一个完满的操作过程中分别为两种或多种馏分而达到混杂物分别或除杂的目
馏
的。常有的实验有石油的分馏。
【典例1】以下表达中,不正确的选项是( )


,包括石油气

A[石油分馏的产物均为处于某一温度范围内的混杂物。]
一般如何鉴别分馏汽油和裂化汽油?
[答案]用溴水或酸性高锰酸钾溶液。能使溴水褪色或酸性高锰酸钾溶液褪色的是裂化
汽油,分馏汽油不能够使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。
实验室石油蒸馏实验时的注意事项
必然要垫石棉网加热,防范烧瓶受热不均匀而炸裂引起火灾。
-5-
必定在加热前加入碎瓷片,若不加碎瓷片或在加热过程中加入都有可能引起暴沸。若忘加碎瓷片晌,应停止加热,冷却后补加。
1
烧瓶中的石油量不要高出烧瓶容积的2。
冷凝管内的冷却水要从下口入、上口出,这样的冷却收效最好。
汽油、柴油等对橡胶有较强的腐化性,实验中所用的橡胶塞要用锡箔包起来,防范被
腐化。
温度计的最大量程要不低于300℃,温度计的水银球与蒸馏烧瓶支管口在同一水平线
上。
( )

、氢两种元素


B[石油裂解是目前生产乙烯的主要方法,A错误;石油的裂化是将相对分子质量大的
烃断裂成相对分子质量小的烃,所以石油的裂化是化学变化,C错误;石油分馏是依据蒸馏原
理将石油中各成分按不相同的沸点范围进行分别,获得的各馏分是处于某一温度范围内的混杂
物,故D错误。]
乙烷、乙烯和乙炔的比较
比较
乙烷
名称

乙烷、乙烯、乙炔的比较
乙烯乙炔
碳碳单键,碳原子饱
结构特点和,原子不在同一平
面上
所属烃
CnH2n+2(n≥1)
类通式
代替反应与卤素单质间的反应
加成反应—
氧化反应不能够使酸性高锰酸钾

碳碳双键,碳原子不饱和,
所有原子均在同一平面上
CnH2n(n≥2)
—
能够与H2、X2、HX、H2O发
生加成反应
能使酸性高锰酸钾溶液褪

碳碳叁键,碳原子不饱和,所有原子均在一条直线上
CnH2n-2(n≥2)
—
能够与H2、X2、HX、H2O
发生加成反应
能使酸性高锰酸钾溶
-6-
溶液褪色
色
液褪色
燃烧产生淡蓝色火焰
燃烧火焰光明,带黑烟
燃烧火焰很光明,带
浓烈的黑烟
不能够使溴水或酸性高
能使溴水或酸性高锰酸钾
能使溴水或酸性高锰
鉴别
锰酸钾溶液褪色
溶液褪色
酸钾溶液褪色

代替反应
加成反应
反应A—B+C—D―→A—C+B—D(C代替B或B代
通式替C)
键的
一般是C—H、O—H或C—O键断裂,结合1
不饱和键中不牢固者断裂,不饱和
个原子或原子团,另一个原子或原子团同代
碳原子直接和其他原子或原子团
变化
替下来的基团结合成另一种物质
结合
产物
两种或多种物质
一般是一种物质
【典例2】以下说法错误的选项是(
)

、代替反应都能够生成
2
CH3CHCl
,在点燃前要验纯

[乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色发生的是氧化反应,而使溴水褪色发生的是加成反应,原理不相同。]
鉴别乙烷与乙烯时,溴水、酸性KMnO4溶液均能够采用,但要除去乙烷中的乙烯时,只能
采用溴水,而不能够采用酸性KMnO4溶液,因为酸性KMnO4溶液氧化乙烯生成CO2,又引入了新的
杂质。
,既不相同于乙烯又不相同于乙烷的是( )


-7-

***化氢反应生成***乙烯
D[乙烷、乙烯、乙炔的结构简式分别为CH3CH3、CH2===CH2、CH≡CH,它们都能燃烧生
成二氧化碳和水。CH2===CH2、CH≡CH都能发生加成反应,都能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应,
而CH3CH3属于饱和烃,不拥有这样的性质。CH3CH3与HCl不反应,CH2===CH2和HCl反应生成
CH3CH2Cl,而CH≡CH和HCl反应生成CH2===CHCl,这是乙炔不相同于乙烷和乙烯的性质。]
1.(2019·全国卷Ⅲ)以下化合物的分子中,所有原子可能共平面的是( )

,3-丁二烯
[甲烷是正周围体结构。A项,甲苯中的***有2个氢原子必然不与其他原子共平面,
错误;B项,乙烷中所有原子必然不共平面,错误;C项,丙炔中有***,所有原子必然不共
平面,错误;D项,因为乙烯是平面型结构,碳碳单键能够旋转,所以1,3-丁二烯中所有原
子可能共平面,正确。]
( )



***化碳溶液褪色
A[A项,乙烯在常温下为无色气体,故说法错误;B项,乙烯拥有催熟作用,可作为水
果催熟剂,故说法正确;C项,乙烯分子中含有碳碳双键,能够被酸性高锰酸钾氧化,使酸性
高锰酸钾溶液褪色,故说法正确;D项,乙烯能够与Br2发生加成反应而使溴的四***化碳溶液
褪色,故说法正确。]
( )
-8-
[本题的难点是对C项的判断,反应物分子里有一个不饱和碳原子,而另一个不饱和
原子是氧原子。反应是H2分子里的氢原子跟反应物分子里的不饱和原子直接结合的反应。由
此可知,C项是加成反应。]
,以下说法中最可行的是( )

、Br2发生代替反应


C[A、D不能能获得产物CHClBrCH2Br;B可能获得产物CHClBrCH2Br,但生成的是含产
物在内的复杂的混杂物,无法分别。]
,完成以下各问
题。
(1)B中溶液褪色,是因为乙烯被________。
(2)C中发生反应的化学方程式为_________,反应种类为________。
(3)在D处点燃前必定进行的操作是______________。
[解析]白腊油分解生成C2H4,通入酸性KMnO4溶液,因为乙烯分子中含有碳碳双键,具
有还原性,可使酸性KMnO4溶液褪色,该过程中C2H4被氧化。在C中,C2H4可与Br2发生加成反
应,使得溴的四***化碳溶液褪色。在D处,点燃可燃性气体前必定先验纯。
[答案](1)氧化
(2)加成反应
(3)检验气体的纯度
-9-