内容正文:
第一单元 脂肪烃的性质及应用
第二课时 脂肪烃与石油化工
专题3 石油化工的基础物质——烃
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专题3 石油化工的基础物质——烃
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目
录
知识整合 新知探究
01
综合训练 能力提升
02
课下作业
03
CONTENTS
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知识整合 新知探究
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黑褐
气态烃
液态烃
固态烃
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沸点
石油
气油
重柴油
润滑油
石蜡
沥青
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碳链
短碳链烃
汽油
热
催化
轻质油
深度
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汽油等轻质油
芳香烃
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综合训练 能力提升
02
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学习目标
1.了解脂肪烃的来源。
2.掌握石油的炼制方法。
知识点一 石油的成分与分馏
1.石油的物理性质和成分
(1)颜色状态:黄绿色至________色的黏稠液体。
(2)组成:主要是由__________、__________和__________组成的混合物。
2.石油的分馏
(1)原理:利用烷烃________不同,对石油加热,使其汽化,再按沸点的不同,分离出不同的馏分。
(2)分类
常压分馏:主要产品有________、________、__________、轻柴油等。
减压分馏:主要产品有__________、________、________、燃料油等。
3.减压分馏的原理、目的是什么?
提示 降低了物质的沸点,可以避免产品在高温下发生分解。
[思考探究]
1.石油是纯净物还是混合物?石油的分馏是化学变化吗?
提示 石油是由气态烃、液态烃和固态烃组成的混合物。石油的分馏是物理变化不是化学变化。
2.石油分馏的产品是纯净物还是混合物?
提示 石油分馏得到的每一种馏分都是混合物。
[归纳提升]
1.常压分馏可以得到的馏分中烃的沸点相对较低分子中所含碳原子较少;常压分馏中未被蒸发的剩余物质叫做重油,重油中烃的沸点相对较高,分子中含碳原子较多。
2.减压分馏可以得到的馏分中烃的沸点相对较高,分子中所含碳原子较多,即得到润滑油、石蜡等相对分子质量较大的烃。
3.减压分馏的原理是利用外界压强对物质沸点的影响。外界压强越大,物质的沸点就越高;外界压强越小,物质的沸点就越低。用降低分馏塔内压强的办法,能使烃的沸点随压强降低而降低。也就是说,在低于常压下的沸点就可以使重油沸腾,这种过程就是减压分馏。
1.下列燃料中,不属于化石燃料的是( )
A.煤
B.石油
C.天然气
D.水煤气
答案 D
2.下列石油的分馏产品中,沸点最低的是( )
A.汽油
B.煤油
C.柴油
D.石油气
答案 D
知识点二 石油的裂化与裂解
1.裂化与裂解
(1)原理:使长________的烃在高温下反应生成____________的方法。
(2)目的:提高________的产量。
(3)分类:______裂化和________裂化。
(4)裂解:同裂化原理相同,由__________生产气态烯烃,又称________裂化。
2.催化重整和加氢裂化
(1)目的:提高________________的品质。
(2)产品:催化重整是获得__________的主要途径。
[思考探究]
1.为提高轻质燃料油的产量,在石油工业上采用的主要方法是什么?
提示 催化裂化。
2.石油分馏可得到汽油,石油裂化也得到汽油,怎样区分两种不同方法得到的汽油?
提示 分馏是物理变化,裂化是化学变化,化学变化的产物中有烯烃可用溴水作试剂鉴别,因发生反应而使溴水褪色的是裂化汽油,发生萃取的是分馏得到的汽油。
[归纳提升]
1.石油分馏、裂化和裂解的比较
炼制方法
分馏
裂化
裂解
原理
用加热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
采用比裂化更高的温度,使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子烃
主要原料
经过脱水、脱盐的石油
重油、石蜡
石油分馏产品
主要产品
石油气、汽油、煤油、柴油、重油及沥青等
高质量的汽油
乙烯、丙烯
主要变化类型
物理变化
化学变化
化学变化
2.直馏汽油与裂化汽油的区别
(1)原油直接分馏得到的汽油为直馏汽油,重油通过裂化分解可得到裂化汽油,直馏汽油与裂化汽油的区别与比较如下:
主要化学成分
燃烧质量
鉴别方法
直馏
汽油
一般是C5~C11的烷烃及少量的芳香烃等,性质稳定
差,爆
震性强
能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油
裂化
汽油
含有较多的C5~C11烯烃,性质活泼
好,爆
震性弱
(2)直馏汽油可用于萃取剂,而裂化汽油不可用于萃取剂。裂化汽油中含有碳碳双键,可以与卤素单质发生加成反应。
1.下列说法正确的是( )
A.石油是混合物,汽油是纯净物
B.沸点:汽油>煤油>柴油>润滑油
C.直馏汽油和裂化汽油成分完全相同
D.石油的分馏是物理变化,而裂化和裂解属于化学变化
解析 汽油是石油的馏分,仍含有多种烷烃,属于混合物,故A错误;石油分馏时,首先分馏出的是汽油,其次是煤油,再次是柴油、润滑油。故其沸点:汽油<煤油<柴油<润滑油,故B错误;直馏汽油中不含烯烃,而裂化汽油中含有烯烃,两者组成上不完全相同,故C错误;石油的分馏是物理变化,而裂化和裂解都有新物质生成,属于化学变化,故D正确。
答案 D
2.下列说法错误的是( )
石油eq \o(——→,\s\up17(①))分馏产品eq \o(——→,\s\up17(②))乙烯eq \o(——→,\s\up17(③))CH2BrCH2Br
A.石油主要是由烃组成的混合物
B.①主要发生物理变化
C.②包括裂化、裂解等过程
D.③是加成反应,产物名称是二溴乙烷
答案 D
知识点三 化石燃料的加工
[归纳提升]
原料
条件/方法
产品
何种变化
石油
常压分馏
石油气、汽油、煤油、柴油等
物理变化
减压分馏
润滑油、石蜡等
物理变化
高温高压
轻质油、气态烯烃(乙烯、丙烯)
化学变化
催化重整
芳香烃
-
天然气
-
甲烷
-
煤
干馏
芳香烃
化学变化
气化或液化
燃料油、化工原料(甲醇等)
化学变化
煤的气化,是指煤与H2O在高温下反应生成气态物质,从而转化成清洁的燃料;煤的液化包括直接液化和间接液化,直接液化是使煤与H2作用生成液体燃料;间接液化是先转化为CO和H2,再合成甲醇。由此断定气化和液化过程均为化学变化。
1.下列说法中,错误的是( )
A.石油中含有C5~C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油
B.含C18以上的重油经催化裂化可以得到汽油
C.天然气的主要成分是甲烷,开采天然气应做到安全规范地操作
D.石油常压分馏得到的是纯净物,减压分馏得到的是混合物
解析 石油中含有C5~C11的烷烃,可以通过石油的常压分馏得到煤油、柴油等;含C18以上的重油经催化裂化可以得到汽油、煤油、柴油等;天然气的主要成分是甲烷,开采天然气必须安全规范地操作,否则易造成井喷事件;石油常压分馏和减压分馏得到的都是混合物。
答案 D
2.下列说法不正确的是( )
A.石油裂解和煤的干馏都是化学变化
B.石油裂解制丙烯属于分解反应
C.煤经过气化和液化等物理变化可以转化为清洁燃料
D.做蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸如果在沸腾前发现忘记加沸石,应立即停止加热,冷却后补加
解析 C项,煤的气化和液化属于化学变化,错误。
答案 C
[随堂演练]
1.下列物质有固定沸点的是( )
A.石油
B.汽油
C.煤油
D.新戊烷
解析 只有D是纯净物。
答案 D
2.下列说法不正确的是( )
A.石油是混合物
B.石油通过催化重整可获得环状烃
C.石油的分馏发生的是化学变化
D.用溴的四氯化碳溶液可鉴别分馏获得的汽油和裂化获得的汽油
解析 石油是混合物,A正确;石油通过催化重整可获得环状烃,B正确;石油的分馏是物理变化,C错误;分馏汽油不能与溴发生加成反应,无明显现象。裂化汽油能与溴发生加成反应,使橙色褪去。因此用溴的四氯化碳溶液可鉴别分馏获得的汽油和裂化获得的汽油,D正确。
答案 C
3.关于裂解和裂化的叙述不正确的是( )
①裂解与裂化的产物都含有不饱和烃 ②裂解与裂化都是为了得到气态烃 ③裂解与裂化的原料都是石油分馏产品 ④裂解与裂化都是为了得到轻质油
A.①②
B.②③
C.①③
D.②④
解析 裂化就是在一定条件下,将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程,裂化的目的是提高轻质油的产量,特别是汽油的产量;裂解是采用更高的温度,使石油分馏产物中的长链烃断裂为短链的不饱和烃的过程。裂解的主要目的是获得短链不饱和烃。裂解气的主要成分是乙烯、丙烯、1,3丁二烯等。
答案 D
4.从石油分馏得到的固体石蜡,用氯气漂白后,燃烧时会产生含氯元素的气体,这是由于石蜡在漂白时与氯气发生了( )
A.加成反应
B.取代反应
C.聚合反应
D.催化裂化反应
答案 B
5.汽油不仅是最重要的燃料,而且是重要的化工原料,它既可以裂解得到气态化工原料如乙烯等,还可以在催化剂催化下改变分子结构,由链烃变成芳香烃,如己烷变成苯,庚烷变成甲苯,这个变化叫异构化。请根据以汽油为原料的下列衍变关系,写出相应的化学方程式,在括弧内填反应类型。
(1)__________________________________________________________,
(2)__________________________________________________________,
(3)__________________________________________________________。
解析 框图中的转化关系为:
答案 (1)nCH2===CH2eq \o(——→,\s\up17(引发剂))CH2—CH2 加聚反应
(2)CH3—CH===CH2+Cl2—→ 加成反应
(3) +HO—NO2eq \o(——→,\s\up17(浓H2SO4),\s\do15(60 ℃))+H2O 取代反应
$$