内容正文:
第2课时 石油炼制 乙烯
课程内容标准
学业质量水平
能描述乙烯的主要化学性质及相应性质实验的现象,能书写相关的反应式,能利用这些物质的主要性质进行鉴别。
1.能说明物质的组成、官能团和微粒间作用力的差异对物质性质的影响。(水平1)
2.能采用模型、符号等多种方式对物质的结构及其变化进行综合表征。(水平1)
[对应学生用书P70]
一、石油炼制
1.石油的成分:石油是一种重要的化石燃料,主要由多种液态烃组成,并溶有少量的气态和固态烃。石油的组成元素主要是碳和氢,同时还含有少量的硫、氧、氮等元素。
2.石油炼制
(1)实验室模拟蒸馏石油
实验
操作
在250 mL蒸馏烧瓶中加入100 mL石油和一些沸石(或碎瓷片),按图示装置进行实验,分别收集60~150 ℃、150~300 ℃温度段的馏分
实验
装置
装置
分析
(1) 蒸馏烧瓶中加入沸石(碎瓷片)的目的是防止液体沸腾过于剧烈(或防止液体暴沸)。(2)冷凝管中冷却水的流向为下进上出,原因是冷却水流方向与蒸气流方向相反,冷却效果好。
(3)温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处,水银球上缘与支管口下缘相平,目的是准确测量从支管口流出的气体的温度。
(4)给蒸馏烧瓶加热时,要垫上石棉网,使蒸馏烧瓶受热均匀
(2)石油的分馏: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,这样不断操作,能使沸点不同的成分(馏分)逐步分离出来。这一过程在石油工业中是在分馏塔内进行的,称为石油分馏。
(3)石油的裂化与裂解
名称
定义
目的
裂化
在一定条件下,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
提高轻质油的产量,特别是提高汽油的产量
裂解
在高温下,使长链烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃
获得碳原子数更小的气态短链烃
二、乙烯
1.乙烯的结构
(1)分子结构
分子式
电子式
结构式
结构简式
分子模型
球棍模型
空间填充模型
C2H4
CH2===CH2
(2)空间结构
乙烯为平面结构,2个碳原子和4个氢原子共平面。
2.乙烯的化学性质
(1)氧化反应
(2)加成反应
乙烯通入溴的CCl4溶液或溴水中,现象是溶液褪色,其化学方程式为CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br,产物名称为1,2二溴乙烷。
(3)加成反应的定义: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。
(4)饱和烃与不饱和烃:烷烃是饱和烃。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。含有碳碳双键的不饱和烃叫烯烃;含有碳碳三键的不饱和烃叫炔烃。
三、乙炔的组成与结构
乙炔是最简单的炔烃,分子式为C2H2,乙炔分子中四个原子在同一条直线上。乙炔的球棍模型和空间填充模型如下:
1.巧判断(对的画“√”,错的画“×”)。
(1)烃的分子式为C3H6,符合通式CnH2n,故该烃属于烯烃(×)
(2)某无色气体能使酸性KMnO4溶液褪色,该气体一定是烯烃(×)
(3)甲烷和乙烯都属于烃,前者属于烷烃,后者属于烯烃(√)
(4)甲烷和乙烯都是可燃性气体,点燃之前必须验纯,它们燃烧时现象相同(×)
(5)以石油为原料可以获得乙烯(√)
(6)乙烯比乙烷的化学性质活泼(√)
2.(2019·江苏连云港学业考试)下列关于乙烯的说法正确的是( )
A.能使溴水褪色 B.易溶于水
C.结构简式为CH2CH2 D.是天然气的主要成分
A [乙烯含有碳碳双键,能与溴发生加成反应而使溴水褪色, A正确;所有的烃均不易溶于水,故乙烯不易溶于水, B错误;乙烯的结构简式要表现出其官能团碳碳双键,故乙烯的结构简式应为CH2===CH2, C错误;天然气的主要成分是甲烷, D错误。]
3.下面是两种有机物的球棍模型,其中代表H原子,代表C原子,请回答下列问题:
(1)Ⅰ、Ⅱ的分子式分别为______、________。
(2)说出Ⅰ、Ⅱ结构上的两点差异:①____________________________;②________________________________________________________________________。
解析 从球棍模型可知,Ⅰ为乙烷,Ⅱ为乙烯。乙烷中有“C—C”,乙烯中有“”,且前者分子具有空间立体结构,后者是平面结构。
答案 (1)C2H6 C2H4 (2)①Ⅰ中含有碳碳单键,Ⅱ中含有碳碳双键 ②Ⅰ是空间立体结构,Ⅱ是平面结构
[对应学生用书P72]
学习任务 探究乙烯的结构与性质
上图是乙烯的球棍模型和空间填充模型,请结合这两个模型,回答下列问题:
1.CH2