内容正文:
第2课时 石油炼制 乙烯
学习目标
核心素养
1.知道石油炼制方法(分馏、催化裂化、裂解)、目的及其主要产品。
2.了解烯烃的组成和结构特点。
3.掌握乙烯的分子结构,初步体会其结构特点对性质的影响。
4.掌握乙烯的化学性质,认识加成反应的特点。
5.简单了解乙炔的结构和性质。
1.宏观辨识与微观探析
能从元素原子、分子角度认识乙烯的组成、结构、性质和变化,形成“结构决定性质”的观念,能从宏观和微观相结合的视角分析乙烯的性质与用途。
2.证据推理与模型认知
通过分析乙烯和乙炔的分子结构特点,推测可能具有的性质,然后通过实验验证,再利用动画模拟,揭示加成反应的实质。
知识点一 石油的炼制
1.石油的分馏
(1)实验室蒸馏石油
①实验装置
②注意事项
③实验现象及结论
(2)石油的分馏
2.石油的裂化
(1)目的
为了提高从石油得到的__汽油__等轻质油的__产量__和__质量__。
(2)原理
用__石油分馏产品__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中的__长链烃__断裂为__乙烯__、__丙烯__等气态短链烃的过程。
(2)目的:获得__乙烯__、__丙烯__等气态短链烃,为石油化工提供原料。
[思考探究]
1.石油裂化的目的是什么?石油裂解的目的是什么?
提示 石油裂化的主要目的是为了提高轻质油(特别是汽油)的产量;石油裂解的主要目的是为了得到气态短链烃(特别是乙烯),作化工原料。
2.石油的分馏、催化裂化、裂解分别属于哪种变化类型?
提示 分馏属于物理变化,催化裂化、裂解属于化学变化。
3.如何区分裂化汽油和直馏(分馏得到)汽油?
提示 能使溴的CCl4溶液褪色的是裂化汽油,不褪色的是直馏汽油。
[归纳提升]
1.石油分馏、裂化、裂解的比较
石油炼制的方法
分馏
裂化
裂解
原理
用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物
在一定条件下,把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃
在高温下,把石油产品中具有长链分子的烃断裂为乙烯、丙烯等小分子的烃
主要原料
原油
重油、石蜡
石油分馏产品(包括石油气)
主要产品
石油气、汽油、煤油、柴油、重油、沥青等
优质汽油
乙烯、丙烯等
主要变
化类型
物理变化
化学变化
化学变化
2.直馏汽油和裂化汽油的区别
石油分馏、裂化所生产的汽油分别叫做直馏汽油和裂化汽油,二者的区别如下:
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
C5~C12的烷烃、环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
重油催化裂化,化学变化
C5~C12的烷烃、烯烃、二烯烃等,性质活泼
1.下图是石油分馏塔的示意图。a、b、c三种馏分中( )
A.a的沸点最高 B.b的熔点最低
C.c的平均相对分子质量最大 D.每一种馏分都是纯净物
解析 石油经加热后从下部进入分馏塔中,随着气体的上升温度逐渐降低,沸点高的馏分首先冷凝从下部流出,越往上馏分沸点越低,故a处馏分沸点最低,A错误;b处馏分熔点介于a、c之间,B错误;C处的平均相对分子质量是最大的,C正确;而石油分馏的馏分中都含有不同碳原子数的烃,所以石油的馏分都是混合物,D错误。
答案 C
2.石油炼制过程中,既能提高汽油产量又能提高汽油质量的方法是( )
A.分馏 B.裂解
C.分馏和裂解 D.催化裂化
解析 分馏可以得到一系列不同沸点的产物,裂解是把长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃,催化裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量和质量,D项正确。
答案 D
知识点二 乙烯的分子结构与性质
1.乙烯的分子组成与结构
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.乙烯分子的空间构型
图示
空间结构
乙烯分子为__平面__结构,2个碳原子和4个氢原子__共平面__
3.烯烃
分子中含有一个碳碳双键的链烃,分子通式为__CnH2n__。如丙烯的结构简式为 CH3—CH===CH2 。
[思考探究]
1.以下是乙烷、乙烯的球棍模型(代表H原子,代表C原子)
(1)乙烷、乙烯分子中所有原子是否都在同一个平面上?
提示 乙烷分子中所有原子不在同一平面上,而乙烯分子结构中所有原子处于同一平面上。
(2)仔细观察乙烷、乙烯的