内容正文:
8.1.2石油炼制、乙烯、乙炔
核心素养
1、 知道石油炼制方法(分馏、催化裂化、裂解)、目的、主要产品及在生产生活中的应用,培养科学态度和社会责任。
2、 掌握乙烯的组成、结构、性质和变化,形成“结构决定性质”的观念,培养“宏观辨识与微观探析”的能力。
3、 掌握乙烯的化学性质,知道氧化反应、加成反应等反应类型,能通过分析推理认识乙烯发生加成反应时断键和成键情况,培养“证据推理与模型认知”能力。
考点1 石油的炼制
一、石油的组成
石油是重要的化石燃料,组成元素主要是碳和氢,同时还含有少量的硫、氧、氮等元素,石油中含多种液态烃,并溶有少量的气态和固态烃。
二、石油的炼制
1、石油的分馏
(1)原理:根据沸点不同,通过加热汽化,然后冷凝,把石油分成不同沸点范围内的产物。
(2)石油的蒸馏实验
(3)分馏产品
①特点:各馏分均为混合物。
②产品:石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、重油。
2、石油的裂化
(1)目的:为了提高石油分馏产品中低沸点的汽油等轻质油的产量和质量。
(2)原理:用石油分馏产品中沸点较高的馏分为原料,在加热、加压和催化剂存在下,使相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。
(3)举例(十六烷的裂化)
化学方程式:C16H34C8H18+C8H16。
3、石油的裂解
(1)原理:以比裂化更高的温度使石油分馏产物(包括石油气)中的长链烃断裂为乙烯、丙烯等气态短链烃。
(2)目的:获得乙烯、丙烯等气态短链烃,为石油化工提供原料。
注意:区别分馏、裂化、裂解
1、 分馏是利用石油中各成分的物理性质,裂化、裂解发生的是化学变化。
2、 通常裂解的产物碳链较裂化短。
考点2 乙烯
一、乙烯的分子结构
二、乙烯的物理性质
乙烯是一种无色、稍有气味的气体,密度比空气的密度略小,难溶于水,易溶于四氯化碳等有机溶剂。
三、乙烯的化学性质
1、乙烯的氧化反应
实验
现象及反应
解释
点燃乙烯
火焰明亮,伴有黑烟,同时放出大量热,化学方程式为C2H4+3O22CO2+2H2O
黑烟是因为燃烧不充分
通入酸性高锰酸钾溶液
酸性高锰酸钾溶液褪色
乙烯具有还原性
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
CH2==CH2+Br2―→。
(2)乙烯与H2加成,反应的化学方程式为CH2==CH2+H2CH3CH3。
(3)乙烯与H2O加成,反应的化学方程式为CH2==CH2+H2OCH3CH2OH。
(4)加成反应原理及概念
①原理分析(以CH2==CH2和Br2加成为例)
②概念:有机物分子中双键(或三键)连接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。
四、乙烯的用途
(1)乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
(2)乙烯是一种植物生长调节剂,可作为果实催熟剂。
(3)乙烯是一种基本化工原料。
五、乙烷与乙烯的分子结构和化学性质对比
分子结构
分子式
C2H6
C2H4
结构式
碳碳键类别
碳碳单键
碳碳双键
分子内原子的相对位置
C、H不全在一个平面内
6个原子都在同一平面内
化学性质
燃烧
2C2H6+7O24CO2+6H2O
C2H4+3O22CO2+2H2O
特征反应
C2H6+Cl2C2H5Cl+HCl
CH2==CH2+Br2―→CH2BrCH2Br
与酸性高锰酸钾溶液
不反应
因发生氧化反应而使其褪色
考点3 不饱和烃、乙炔的结构及性质
一、不饱和烃
碳原子所结合的氢原子数小于饱和烃里的氢原子数的碳氢化合物属于不饱和烃,如烯烃和炔烃,乙炔是最简单的炔烃。
二、乙炔的分子结构
三、乙炔的化学性质
1、氧化反应
2、加成反应
CH2==CHCl
化学方程式:
①CH≡CH+2Br2―→CHBr2CHBr2,
②CH≡CH+HCl―→CH2==CHCl。
注意:
(1)乙烯点燃时有黑烟,而乙炔点燃时有浓烟,是因为乙炔含碳量更高。
(2)乙炔中含有“C≡C”基团,故可使KMnO4(H+)溶液、溴水褪色,但前者是氧化反应,后者是加成反应。
题型剖析
考点1 石油的炼制
1.(2020·吉林辽源一中月考)下列有关石油的炼制及产品,说法正确的是( )
A.石油的分馏属于化学变化
B.石油分馏所得的馏分都是混合物
C.通过石油分馏可以获得大量的芳香烃
D.石油分馏得到汽油、煤油、乙烯等产品
2.(2020·安徽安庆一中高一检测)下列关于石油组成及炼制,说法错误的是( )
A.石油中含有C5~C12的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油
B.含C20以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C.石油裂解产物中含有乙烯、丙烯等
D.石油裂解是为了得到高质量的