3.2.2石油裂解与乙烯 讲义 2023-2024学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

第三章 简单的有机化合物 第二节 从化石燃料中获取有机化合物 3.2.2石油裂解与乙烯 学习目标 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。 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 【知识回顾】 1.甲烷是 的气体，在标准状况下的密度比空气的 ， 溶于水。甲烷在空气中燃烧的化学方程式为 。 2.煤中除主要含 元素以外，还含有少量的 等元素。直接燃煤存在 、 的缺点。煤的综合利用： 、 、 。 3.石油的分馏与裂化 分馏属于 变化，主要产品 。 裂化属于 变化，主要产品有 。 阅读课本P97页内容，思考： 1.什么是石油的裂解？ 2.石油的裂解是化学变化吗？其目的是什么呢？ 3.石油的裂解与石油的分馏、裂化有何不同？ 一、石油裂解 1.石油裂解：石油化工生产中，常以石油分馏产物为原料，采用比裂化更高的温度，使其中相对分子质量较大的烃分解成乙烯、丙烯等小分子烃。石油裂解即石油分馏产物的深度裂化。 裂解 原理 以石油分馏产物为原料，采用比裂化更高的温度，使其中相对分子质量较大的烃分解成乙烯、丙烯等小分子烃 原料 石油分馏产品，包括石油气 目的 获得乙烯、丙烯等小分子烃作有机化工原料 主要变化类型 化学变化 反应 C4H10CH4＋C3H6 C4H10C2H4＋C2H6 主要产品 乙烯、丙烯等小分子烃，裂解气中，乙烯的含量比较高 2. 3. 石蜡的分解实验 (1)实验装置 (2)实验现象 B处溶液紫色褪去，C处溶液褪色，D处点燃时火焰明亮并伴有黑烟。 (3)实验结论 在炽热碎瓷片的作用下，石蜡油分解产生了能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色的气态产物，含有烯烃和烷烃的混合物。 【自我诊断】 (1)石蜡分解产生了能使酸性KMnO4溶液及溴的四氯化碳溶液褪色的不饱和气态烃(　　) (2)石油裂解是获取乙烯的主要方法(　　) (3)石油裂解的目的是提高汽油等轻质液体燃料的产量(　　) (4)将石蜡本身投入酸性KMnO4溶液或者溴的四氯化碳溶液中，不能使溶液褪色。(　　) 答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√ 二、乙烯 乙烯分子里的碳原子之间通过双键结合，碳碳双键是乙烯的官能团。 1、乙烯的分子结构 分子式 C2H4 电子式 结构式 结构简式 CH2===CH2 官能团 碳碳双键 球棍模型 空间填充模型 2、物理性质 颜色 状态 气味 水溶性 密度 无色 气态 稍有气味 难溶于水 比空气略小 收集乙烯可用排水集气法，而不用排空气法。 3、空间结构特点 乙烯分子中的氢原子数少于乙烷分子中的氢原子数，碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”。 4、 乙烯的化学性质 【观察·思考】 乙烯的化学性质 用乙烯气体进行如下实验，将实验现象及结论记录在下表中。 思考： 1.概括乙烯的化学性质 2.如果用甲烷进行上述实验，实验现象会有那些相同或不同之处？ 【乙烯的化学性质】 （1）氧化反应 ①燃烧氧化 现象：火焰明亮并伴有黑烟。 ②乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化 [特别提醒]　 a.乙烯是可燃性气体，点燃乙烯前一定要检验其纯度。 b．酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能把乙烯氧化为CO2。因此酸性KMnO4溶液可用来鉴别烷烃和乙烯，但不能用于除去烷烃中的乙烯(因为引入新的杂质二氧化碳)。 (2)加成反应 ①实验探究 实验装置 实验现象 溴的四氯化碳溶液褪色 微观探析 化学方程式 CH2===CH2＋Br2―→ ②概念：有机化合物分子中双键上的碳原子(不饱和碳原子)与其他原子(或原子团)直接结合生成新的化合物分子的反应。 ③乙烯的加成反应 有关反应的化学方程式： Ⅰ.CH2===CH2＋H2CH3CH3； Ⅱ.CH2===CH2＋Cl2―→； Ⅲ.CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH； Ⅳ.CH2===CH2＋HClCH3CH2Cl。 V. 5．乙烯用途 (1)乙烯是石油化学工业重要的基本原料，通过一系列化学反应，可以从乙烯得到有机高分子材料(如聚氯乙烯、聚苯乙烯等)、药物等成千上万种有用的物质。乙烯的用途广泛，其产量可以用来衡量一