内容正文:
第2节 从化石燃料中获取有机化合物
第2课时 石油裂解与乙烯
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1.了解石油裂解的基本原理及主要产物,掌握乙烯的主要性质及加成反应的原理,能从多角度动态分析加成反应的本质,培养“变化观念”化学核心素养。
2.了解乙烯的主要用途,能根据乙烯的结构与性质提出有价值的问题,培养“科学探究与创新意识”。
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知识精讲
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一、石油裂解和乙烯的组成、结构、物理性质
1.石油的裂解
(1)从石蜡中获取不饱和气态烯烃的实验探究
实验操作
实验现象
酸性KMnO4溶液 逐渐褪去
溴的 溶液逐渐褪色
结论:石蜡分解产生了能使酸性KMnO4溶液及溴的四氯化碳褪色的不饱和 。
(2)石油的裂解:石油化工生产中,常以石油 产物为原料,采用比 更高的温度,使其中相对分子质量较大的烃分解为 、 等小分子烃的方法。
原料:石油分馏产品(包括石油气)。
目的:获取乙烯、丙烯等小分子不饱和烃。
2.乙烯的组成、结构、物理性质
(1)乙烯的分子组成及结构
分子式
电子式
结构式
结构简式
球棍模型
填充模型
C2H4
CH2==CH2
(2)乙烯的空间构型
(3)物理性质
颜色
气味
状态
密度
水溶性
稍有气味
气体
比空气略小
二、乙烯的化学性质及用途
1.乙烯的化学性质
(1)乙烯的氧化反应
实验
现象及反应
点燃乙烯
火焰明亮,伴有 ,同时放出大量热,化学方程式为
通入酸性高锰酸钾溶液
紫色高锰酸钾溶液褪色
(2)乙烯的加成反应
①乙烯使溴的四氯化碳溶液(或溴水)褪色,反应的化学方程式为 。
②加成反应原理及概念
a.原理分析(以CH2==CH2和Br2加成为例)
b.概念:有机物分子中的不饱和 与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
c.乙烯的加成反应:
有关反应的化学方程式为:
Ⅰ.CH2==CH2+H2 ;
Ⅱ.CH2==CH2+Cl2―→;
Ⅲ.CH2==CH2+H2O ;
Ⅳ.CH2==CH2+HCl 。
2.用途
(1)乙烯是一种重要的有机化工基础原料,用于生产塑料等化工产品。目前,世界上已将乙烯产量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 。
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对点训练
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题型一:石油的裂解
【例1】迄今为止,煤、石油、天然气仍是人类使用的重要能源,同时它们也是重要的化工原料。下列关于煤和石油的说法正确的是( )
A.通过石油分馏可以获得大量的芳香烃
B.石油裂化的目的是得到乙烯、丙烯和苯
C.煤的干馏发生了化学变化
D.煤中含有苯和甲苯,可以通过先干馏后分馏的方法得到苯和甲苯
【变1-1】甲烷是一种清洁的化石燃料。下列物质中不含甲烷的是( )
A.天然气 B.煤干馏所得的焦炉气
C.石油裂解所得的气体 D.碳铵分解得到的气体
【变1-2】有关石油的炼制的说法不正确的是( )
A.石油的分馏属于物理变化,裂化和裂解属于化学变化
B.裂化和裂解的产品中都含有烯烃
C.直馏汽油(分馏产物)和裂化汽油的主要成分都是烷烃
D.裂化的目的是为了得到更多的轻质油,裂解的目的是获得乙烯、丙烯等基本化工原料
题型二:加成反应
【例2】烃类用途广泛,下列有关烃类的描述错误的是( )
A.甲烷是天然气、煤层气、沼气的主要成分
B.烷烃的熔点、沸点和密度,一般随着碳原子数目的增加而升高
C.除去甲烷中的乙烯可通过足量的酸性高锰酸钾溶液
D.聚乙烯可用于生产塑料,其分子不能使溴的四氯化碳溶液褪色
【变2-1】下列关于乙烯用途、性质、结构叙述正确的是( )
①乙烯通入水中即可转化为乙醇
②乙烯可作香蕉等水果的催熟剂
③乙烯易与溴水发生加成反应,1 mol乙烯消耗1 mol溴单质,说明乙烯含有一个碳碳双键
④乙烯能够被酸性KMnO4溶液所氧化,说明乙烯结构中含有一个碳碳双键
⑤乙烯分子中所有原子在同一个平面
A.①②④ B.②④⑤ C.②③⑤ D.①④⑤
【变2-2】下列各反应中属于加成反应的是( )
①CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
②H2+Cl22HCl
③CH3CH=CH2+H2CH3CH2CH3
④5CH2=CH2+12KMnO4+18H2SO4→10CO2↑+28H2O+6K2SO4+12MnSO4
⑤2CH3CH2OH+2Na→2