内容正文:
第2课时 石油炼制 乙烯
[素养发展目标] 1.知道石油炼制的方法(分馏、催化裂化、裂解等)、目的、主要产品及在生产生活中的应用。2.认识乙烯的分子组成、结构特征和主要化学性质。3.了解乙炔的结构和性质。4.能识别氧化反应、加成反应等反应类型。
一、石油炼制
1.石油的组成
石油是一种重要的化石燃料,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。
2.石油的分馏
(1)原理:石油分馏是利用石油中各组分的沸点不同,加热时,沸点低的烃先汽化,经冷凝后收集,随着温度的升高,沸点较高的烃再汽化、冷凝,这样不断操作能使沸点不同的成分(馏分)分离出来。这种方法叫石油的分馏。
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(2)石油的蒸馏实验
(3)工业生产
①设备:分馏塔。
②产品
3.石油的催化裂化
(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、加压和催化剂存在的条件下,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。
(3)举例(十六烷的裂化)
化学方程式:C16H34C8H18+C8H16。
4.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。
【即学即练】
1.下列叙述中,不正确的是( )
A.石油分馏的产物是一种具有恒定沸点的纯净物
B.石油催化裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量和质量
C.石油裂解的原料是石油分馏产物,包括石油气
D.石油炼制过程中发生一系列物理化学变化
A [石油分馏的产物均为沸点处于某一温度范围内的混合物。]
二、乙烯
1.乙烯的分子结构
2.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。
3.乙烯的化学性质
(1)氧化反应
(2)加成反应
①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。
②乙烯的加成反应:
4.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。
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【即学即练】
2.判断正误:正确的打“√”,错误的打“×”
(1)乙烯和乙烷都为碳氢化合物,因此性质相同( )
(2)乙烯的结构简式为CH2CH2( )
(3)乙烯的化学性质比乙烷活泼( )
(4)工业上用乙烯和水发生取代反应制取乙醇( )
(5)乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,反应原理相同( )
(6)乙烷中混有乙烯,可通过与H2在一定条件下反应,使乙烯转化为乙烷( )
答案: (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×
三、乙炔的结构及性质
1.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。
2.乙炔的组成和结构
分子式
电子式
结构式
结构
简式
分子模型
结构特点
球棍
模型
空间填
充模型
C2H2
H—C≡C—H
CH≡CH
4个原子在一条直线上,为直线形分子
3.炔的化学性质
(1)氧化反应
①燃烧方程式为2C2H2+5O24CO2+2H2O。
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乙炔通入溴的四氯化碳溶液,溴的四氯化碳溶液褪色。化学反应方程式为CH≡CH+2Br2―→CHBr2CHBr2。
②乙炔可以与氯化氢发生加成反应,得到氯乙烯。化学反应方程式为CH≡CH+HClCH2==CHCl。
【即学即练】
3.判断正误:正确的打“√”,错误的打“×”
(1)乙烯和乙炔的结构简式分别为CH2===CH2和CH≡CH( )
(2)乙烷、乙烯和乙炔都是碳氢化合物,它们互为同系物( )
(3)甲烷、乙烯、乙炔燃烧的现象完全相同( )
(4)乙炔能使酸性KMnO4溶液褪色,是因为乙炔能和酸性KMnO4发生氧化反应( )
(5)乙炔分子中含有碳碳三键,键能大,故乙炔的化学性质非常稳定( )
(6)乙炔和乙烯都能使溴水褪色,两者反应原理相同( )
答案: (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√
一、石油的炼制
实验室用下列仪器组装一套蒸馏石油的装置,并进行蒸馏得到汽油和煤油。
1.写出仪器①、②、③的名称。
提示: ①(直形)冷凝管,②蒸馏烧瓶,③锥形瓶。
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2.请将以上仪器按从左到右顺序,用字母a、b、c……进行