第二章 烃 整理与提升 课件 3.4.3 油脂与酰胺 课件 2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修3

１、燃烧规律及有关计算 第 二 章 烃 第二章整理与提升 (1)物质的量相同的烃(CxHy)完全燃烧时①耗O2的量取决于(x＋ )，(x＋ )越大，消耗氧气越多②产生CO2的量取决于x，x 越大，产生CO2的量越多③产生H2O的量取决于y，y越大，产生H2O的量越多 (2)总物质的量一定的混合烃的燃烧：只要各组分每摩尔物质耗氧量相同，则完全燃烧时，其耗氧量为定值。只要碳原子数相等则产生的CO2的量为定值；只要氢原子数相等则产生的H2O的量为定值 【主干知识梳理】 一、烃燃烧时耗氧量的计算1、等物质的量的不同烃燃烧时的耗氧规律：设CxHy为1 mol气态烃(CxHy)燃烧的通式为：CxHy＋(x＋ )O2 xCO2＋ H2O 1 x＋ x 1mol (x＋ )mol xmol mol 【对点训练1】 你能写出等物质的量的有机物耗氧相同的组合吗？ 例如：C2H4与C2H6O C2H2与C2H4O 2、等质量的不同烃完全燃烧时的耗氧规律：设CxHy为1 g气态烃(CxHy)燃烧的通式为： (1)质量相同的烃(CxHy)完全燃烧时①耗O2的量取决于CxHy中的 值， 越大，耗氧量越多②产生CO2的量取决于碳元素的质量分数，碳元素的质量分数越大，产生CO2的量越多③产生H2O的量取决于氢元素的质量分数，氢元素的质量分数越大，产生H2O的量越多(2)总质量一定的混合烃的燃烧：含氢质量分数相等，完全燃烧生成水的量保持不变；含碳质量分数相等，完全燃烧生成的二氧化碳的量保持不变(3)最简式相同的烃(或烃的衍生物)，无论以何种比例混合，只要混合物总质量一定，完全燃烧耗氧量为定值，产生的CO2和H2O的量总是一个定值 【对点训练2】 例如：1、C2H2、C6H6　２、C2H4与 CnH2n 1．有机物M、N的分子式不同，它们只含C、H、O中的两种或三种元素，若M、N无论以何种比例混合，只要总物质的量不变，完全燃烧时的耗氧量和生成水的物质的量也不变。则M、N可能是( ) A．C2H4、C2H6O B．CH4、C2H4O2 C．CH2O、C3H6O2 D．C2H2、C6H6 B 二、烃燃烧前后气体体积的变化情况气态烃(CxHy)燃烧的通式为： 1、燃烧后温度高于100 ℃，即水为气态 当y＝4时，ΔV＝0体积不变 当y＞4时，ΔV＞0体积增大 当y＜4时，ΔV＜0体积减小，y＜4的烃只有C2H22、燃烧后温度低于100℃，即水为液态ΔV＝V后－V前＝x－[1＋(x＋ ]＝－1－ ＜0，总体积一定减小3、气体体积的变化只与烃分子中的氢原子数有关，与碳原子数无关 【对点训练3】 例1、25 ℃时，10 mL某气态烃和50 mL氧气混合，完全燃烧后恢复到原来的温度和压强，体积变为35 mL，则该烃可能为(　　)A．CH4 B．C2H4 C．C3H6 D．C4H6 例2、在120 ℃、1.01×105 Pa时，将3 L炔烃和烷烃的混合气体与相同状况下的14 L O2混合，充分燃烧后，恢复到原来状态时，所得气体的体积是17 L。则该混合气体可能是下列各组中的(　　)A．C2H4和C2H6 B．C3H4和CH4 C．C2H2和CH4 D．C4H6和C2H6 C B ΔV＝V后－V前＝x－[1＋(x＋ ]＝－1－ ＜0 水为气态 水为液态 设烃为CxHy则燃烧前后气体改变为： 四、“平均分子式法”在烃的燃烧计算中的应用混合物中某一量的平均值，必大于各组分中相应量的最小值而必小于相应量中的最大值，这一原理称为平均值原理。平均值法的特点是“抓中间，定两边”，适用于求有关混合物的组成的分析判断。一般思路是先求出混合物的有关平均值，然后根据平均值规律判断混合物的可能组成 【对点训练4】 例1、一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共0.1 mol，完全燃烧得0.16 mol二氧化碳和3.6 g水。下列说法正确的是(　　)A．一定有甲烷　B．一定是甲烷和乙烯 C．可能有乙烷 D．一定有乙炔 A 例2、使1.0体积的某气态烷烃和烯烃的混合气体在足量空气中完全燃烧, 生成2.0体积的二氧化碳和2.2体积的水蒸气(均在120℃、1.01×105Pa条件下测定), 则混合气体中烷烃和烯烃的体积比为( ) A．2∶3　　 B．1∶4 　 C．4∶1　 D．3∶2 B 例3、25 ℃、101 kPa时，乙烷、乙炔(CH≡CH)和丙烯组成的混合烃32 mL与过量氧气混合并完全燃烧，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，气体总体积缩小了72 mL，原混合烃中乙炔的体积分数为( ) A．12.5% 　 B．25%　　　C．50% 　　 D．75% B 2.5 乙烷和丙烯 乙炔 1.5 2.25 0.75 0.25 十字 交叉法 n(乙炔) n(乙烷和丙烯) = 0.25 0.75 = 1 3 五、有机物燃烧产物与Na2O2反应的规律 【讨论1】ag H2在O2中完全燃烧，将其燃烧产物(H2O)通过足量的Na2O2固体，Na2O2固体质量增加多少克？ 2H2＋O2　　　2H2O　　2H2O＋2Na2O2=4NaOH＋O2↑ ∴ 【结论1】ag H2在O2中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体，恰好能使Na2O2固体质量增加ag 2NaOH Na2O2 ＋ H2 【讨论2】a g CO在O2中完全燃烧，将其燃烧产物(CO2)通过足量的Na2O2固体，Na2O2固体质量增加多少克？ 2CO＋O2　　　2CO2 2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2 ∴ 　 【结论2】a g CO在O2中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体，恰好能使Na2O2固体质量增加a g Na2CO3 Na2O2 ＋ CO 【结论3】agH2和CO的混合气体在O2中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体，也恰好能使Na2O2固体质量增加ag 【结论4】对于有机物CxHyOz,若能整理成(CO)m(H2)n形式，则a g该有机物在O2中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体，也恰好能使Na2O2固体质量增加ag 【结论5】对于ag有机物CxHyOz,在O2中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体，能使Na2O2固体质量增加的质量取决于x和z的大小，与y无关①若x=z，则Na2O2固体质量增加的质量 ag②若x>z，则Na2O2固体质量增加的质量 ag③若x<z，则Na2O2固体质量增加的质量 ag ＝ > < 例１、一定温度下，w1克下列物质在足量的O2中充分燃烧后，产物与足量的Na2O2充分反应，增重w2克，若w1=w2， 则符合此条件的物质是( )①H2 ②CO ③H2和CO的混合气体 ④HCOOCH3 ⑤CH3CHO ⑥C6H12O6 A．①②③⑥ B．①②③ C．①②③④⑥ D．①②③⑤ 例2、5 g CH4在足量的氧气中完全燃烧，生成CO2和H2O(g)，将燃烧产物通过过量的Na2O2后，Na2O2增加的质量是( )A．5 g B．7 g C．10 g D．无法计算 C C 六、化学式变形法 (1)若属于烃类CxHy物质，根据分子中碳、氢原子个数越多，耗氧量越多直接比较；若碳、氢原子数都不同且一多一少，则可以按1个碳原子与4个氢原子的耗氧量相当转换成碳或氢原子个数相同后再进行比较即可(2)若属于烃的含氧衍生物，先将分子中的氧原子结合氢或碳改写成H2O或CO2的形式，即将含氧衍生物改写为CxHy·(H2O)n或CxHy·(CO2)m或CxHy·(H2O)n·(CO2)m形式，再按(1)比较CxHy的耗氧量 例、下列各组物质，分别取等物质的量在足量的氧气中完全燃烧，耗氧量不同的组是( )A．乙烷(C2H6)和甲酸乙酯(C3H6O2) B．乙炔(C2H2)和乙醛(C2H4O)C．乙酸(C2H4O2)和乙醇(C2H6O) 　D．乙烯(C2H4)和乙醇(C2H6O) C 七、 例．两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得到CO2和H2O的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示，则下列对混合烃的判断正确的是 ( ) ①一定有乙烯 ②一定有甲烷 ③一定有丙烷 ④一定没有乙烷 ⑤可能有甲烷 ⑥可能有乙炔 A．②⑤⑥ B．②⑥　　C．②④ D．②③ 解析：由题给图示可知 n(混合烃)∶n(CO2)∶n(H2O)＝1∶1.6∶2，所以n(混合烃)∶n(C)∶n(H)＝1∶1.6∶4，所给混合气体的平均组成为C1.6H4，则一定含有CH4，另一种烃应为CxH4，即一定没有乙烷、丙烷和乙炔。 C 第 二 章 烃 第二章整理与提升 ２、有机物分子中共线、共面的判断 一、五种典型物质的结构模型及共线、共面的规律　　分子中的原子共线、共面问题，其实就是分子的空间结构问题。大多数有机物分子的构型很复杂，但总与下列简单分子的构型有关 类型 甲烷型(CH4) 乙烯型(C2H4) 空间结构 正四面体 规律：凡是碳原子与其他4个原子形成共价单键时，与碳原子相连的4个原子组成四面体结构。有机物分子结构中只要出现一个饱和碳原子，则分子中的所有原子不可能共面 平面结构 规律：有机物分子结构中每出现1个碳碳双键，则整个分子中至少有6个原子共面 结构式 规律：凡是碳原子与其他4个原子形成共价单键时，与碳原子相连的4个原子组成四面体结构。有机物分子结构中只要出现一个饱和碳原子，则分子中的所有原子不可能共面 规律：有机物分子结构中每出现1个碳碳双键，则整个分子中至少有6个原子共面 球棍模型 规律：凡是碳原子与其他4个原子形成共价单键时，与碳原子相连的4个原子组成四面体结构。有机物分子结构中只要出现一个饱和碳原子，则分子中的所有原子不可能共面 规律：有机物分子结构中每出现1个碳碳双键，则整个分子中至少有6个原子共面 共线、共面情况 任意3点(原子)共面，C—C可以旋转，即：5个原子最多有3个原子共平面，中的原子不可能共平面 规律：凡是碳原子与其他4个原子形成共价单键时，与碳原子相连的4个原子组成四面体结构。有机物分子结构中只要出现一个饱和碳原子，则分子中的所有原子不可能共面 C=C不能旋转，与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面即：6点共面 规律：有机物分子结构中每出现1个碳碳双键，则整个分子中至少有6个原子共面 类型 乙炔(C2H2) 乙炔(C2H2) 苯型(C6H6) 苯型(C6H6) 甲醛型(HCHO) 甲醛型(HCHO) 空间结构 直线形 规律：有机物分子结构中每出现1个碳碳三键，则整个分子中至少有4个原子共线 平面正六边形 规律：有机物分子结构中每出现1个苯环，则整个分子中至少有12个原子共面 平面正三角形 规律：有机物分子结构中每出现1个碳氧(　　　)双键，则整个分子中至少有4个原子共面 结构式 规律：有机物分子结构中每出现1个碳碳三键，则整个分子中至少有4个原子共线 规律：有机物分子结构中每出现1个苯环，则整个分子中至少有12个原子共面 规律：有机物分子结构中每出现1个碳氧(　　　)双键，则整个分子中至少有4个原子共面 球棍模型 规律：有机物分子结构中每出现1个碳碳三键，则整个分子中至少有4个原子共线 规律：有机物分子结构中每出现1个苯环，则整个分子中至少有12个原子共面 规律：有机物分子结构中每出现1个碳氧(　　　)双键，则整个分子中至少有4个原子共面 共线、共面情况 C≡C不能旋转，4个原子位于同一个直线，即：4点共线(面) 规律：有机物分子结构中每出现1个碳碳三键，则整个分子中至少有4个原子共线 12个原子共平面，位于对角线位置的4个原子共直线 规律：有机物分子结构中每出现1个苯环，则整个分子中至少有12个原子共面 4点共面 规律：有机物分子结构中每出现1个碳氧(　　　)双键，则整个分子中至少有4个原子共面 二、结构不同的基团连接后原子共线、共面分析的分析方法1、立体与立体连接：如果甲基与甲基(或烷基、环烷烃)结构通过单键相连，则按照饱和碳原子的方法进行分析，有机物分子中的碳原子不可能共面 分析丙烷(CH3CH2CH3)原子共面情况 分子结构 情况分析 分析丙烷(CH3CH2CH3)原子共面情况 左侧甲基和②C构成“甲烷分子。此分子中⑤H，①C，②C构成三角形。中间亚甲基和①C，③C构成“甲烷”分子。此分子中①C，②C，③C构成三角形，同理②C，③C，④H构成三角形即：丙烷分子中最多3个碳原子(①C，②C，③C)2个氢原子(④H，⑤H)5个原子可能共面 2、平面与立体连接：如果甲基与平面结构通过单键相连，则由于单键的旋转性，甲基的一个氢原子可能暂时处于这个平面上 分析丙烯(CH3CH＝CH2)原子共面情况 分子结构 情况分析 分析丙烯(CH3CH＝CH2)原子共面情况 三个氢原子(①②③)和三个碳原子(④⑤⑥)六原子一定共面。根据三角形规则(⑤C，⑥C，⑦H构成三角形)，⑦H也可能在这个平面上即：丙烯分子最多7个原子共平面，至少有6个原子共平面 【对点训练1】 3、直线与平面连接：直线结构中如果有2个原子(或者一个共价键)与一个平面结构共用，则直线在这个平面上 分析(CH2==CH—C≡CH)原子共面情况 分子结构 情况分析 分析(CH2==CH—C≡CH)原子共面情况 三个氢原子(①②③)和三个碳原子(④⑤⑥)六原子一定共面。⑤C、⑥C两个碳原子既在乙烯平面上，又在乙炔直线上，所以直线在平面上，即：CH2==CH—C≡CH分子中，所有原子均共平面 【对点训练2】 4、平面与平面连接：如果两个平面结构通过单键(σ键)相连，则由于单键的旋转性，两个平面不一定重合，但可能重合 分析苯乙烯原子共面情况 分子结构 情况分析 分析苯乙烯原子共面情况 　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　，因①键可以旋转，故　　　所在的平面可能和　所在的平面重合，也可能不重合。因而　　　　　　　　分子中的所有原子可能共平面，也可能不完全共平面，即：苯乙烯分子中共平面原子至少12个，最多16个 【对点训练3】 例、在下图有机物中，在同一平面上碳原子最多有　　　个，在同一平面上碳原子最少有　　　个，在同一直线上的碳原子最多有　　　个。 21、14、6 20、12、4 23、12、4 24、14、6 16、15、4 22、14、6 20、20、4 24、16、8 19、14、6 24、24、4 24、18、4 26、14、6 21、14 32、16、8 14、6 20、14、6 17、12、4 第 二 章 烃 第二章整理与提升 3、烃的结构和性质 通过比较，认识烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃的组成、结构和性质的差异，培养“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。 一、烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质1、烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式 三种烃比较项目 概念 代表物 结构简式 球棍模型 官能团 立体构型 通式 烷烃 碳原子之间全部以单键结合的饱和链烃 CH4 CH4 —— 正四面体形 CnH2n+2 烯烃 含有碳碳双键的不饱和烃 C2H4 CH2=CH2 碳碳双键( ) 平面形 CnH2n(n≥2) 炔烃 含有碳碳三键的不饱和烃 C2H2 HC≡CH 碳碳三键(—C≡C—) 直线形 CnH2n－2(n≥2) 2、烷烃、烯烃、炔烃的物理性质 性质 状态 沸点 相对密度 水溶性 变化规律 常温下含有1～4个碳原子的烃都是气态，随着碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态 随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高；同分异构体之间，支链越多，沸点越低 随着碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，密度均比水小 均难溶于水 3、烷烃、烯烃、炔烃的化学性质(1)烷烃的化学性质——易取代、能氧化、可裂解①烷烃的卤代反应(与卤素气态单质、在光照条件下且是连锁反应)CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl CH3Cl＋Cl2 CH2Cl2＋HClCH2Cl2＋Cl2 CHCl3＋HCl CHCl3＋Cl2 CCl4＋HCla．反应条件：气态烷烃与气态卤素单质在光照下反应b．产物成分：多种卤代烃混合物(非纯净物)＋HXc．定量关系： ～Cl2～HCl即取代1 mol氢原子，消耗1mol卤素单质生成1 mol HCl ②燃烧(氧化反应)：CH4+2O2 CO2+2H2O 烷烃的燃烧通式：CnH2n+2＋ O2 nCO2＋(n+1)H2O③热裂解：CH4 C+2H2 ； ； (2)烯烃、炔烃的性质——易氧化、易加成、易加聚①烷烃、烯烃、炔烃的的氧化反应 燃烧现象 燃烧的通式 通入酸性KMnO4溶液 烷烃 燃烧火焰较明亮 烯烃 燃烧火焰明亮，带黑烟 炔烃 燃烧火焰很明亮，带浓黑烟 【微点拨】 烯烃、炔烃被酸性KMnO4溶液氧化产物规律 不褪色 褪色 褪色 氧化产物规律， 烯烃是：二氢成气、一氢成酸、无氢成酮； 炔烃是：一氢成气、无氢成酸 ②烯烃、炔烃的加成反应——(常见的加成试剂：卤素单质、H2、卤化氢、H2O) 烃加成试剂 溴水/溴的CCl4溶液 H2 HCl H2O 烯烃(以丙烯为例) 炔烃(以丙炔为例，加成试剂均少量) CH2=CHCH3＋Br2→CH2BrCHBrCH3 CH2=CHCH3＋HCl　　　　　 CH3CHClCH3(主要) CH3CH2CH2Cl(次要) OH ▏ (主要) CH3CHCH3 (２-丙醇) CH3CHCH3 OH ▏ (１-丙醇) (次要) CH2=CHCH3＋H2O CH3CHO CH3C≡CH+H2O CH3C≡CH＋HCl CH3CCl=CH2 (主要) (次要) 【微点拨】1,3—丁二烯的加成反应——与Br2加成 1,2—加成 1,4—加成 与足量的Br2加成 ③烯烃、炔烃的加聚反应 丙烯的加聚反应 丙炔的加聚反应 1,3—丁二烯的加聚反应 【对点训练1】 二、芳香烃 1、芳香化合物、芳香烃和苯的同系物的关系 芳香族化合物 芳香烃 苯的同系物 关系 定义 分子里含有苯环的化合物 分子里含有一个苯环或若干个苯环的烃 分子中只含有一个苯环且侧链为烷烃基的烃[通式：CnH2n－6(n≥6)] 实例 2、苯的分子组成及结构特点 分子式 C6H6 结构式 结构简式 分子模型 结构特点 ①苯分子为平面正六边形结构，分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内，处于对位的4个原子在同一条直线上②6个碳碳键键长完全相同，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊化学键 3、苯与苯的的同系物的化学性质 烃加成试剂 与O2的燃烧反应 与酸性KMnO4溶液 与液溴反应 与氯气反应 与混酸反应 H2 苯 苯的同系物(以甲苯为例) 【微点拨】苯的同系物能使酸性高锰酸钾褪色，对烃基的结构要求是：与苯环直接相连的碳上必须有氢原子，无论侧链有多长，均将烃基氧化为羧基 【对点训练2】 2C6H6＋15O2 12CO2＋6H2O 不反应（分层） Cl2 FeCl3 Cl+HCl C7H8＋9O2 7CO2＋4H2O 三、烃与氧气、溴水及酸性高锰酸钾溶液反应 试剂常见的烃 烷烃 烯烃 炔烃 苯 苯的 同系物 氧气 燃烧火焰较明亮 燃烧火焰明亮，带黑烟 燃烧火焰很明亮，带浓黑烟 燃烧火焰很明亮，带浓黑烟 燃烧火焰很明亮，带浓黑烟 溴水 不褪色 褪色，褪色后溶液会分层 褪色，褪色后溶液会分层 萃取褪色，褪色后溶液会分层 萃取褪色，褪色后溶液会分层 溴的CCl4溶液 不褪色 褪色，褪色后溶液不分层 褪色，褪色后溶液不分层 不褪色，相溶 不褪色，相溶 酸性高锰酸钾 不反应、不褪色 反应、紫色褪去 反应、紫色褪去 不反应、分层 反应、紫色褪去 【对点训练3】 四、烃类陌生有机方程式机理分析1、烯烃、炔烃与酸性高锰酸钾溶液反应规律：RCH=CHR′在酸性高锰酸钾溶液中反应生成RCOOH和R′COOH，其中R和R′为烷基 2、烯烃与冷的高锰酸钾在碱性条件下的反应 3、烯烃、炔烃的臭氧化反应：烯烃通过臭氧化并经锌和水处理得到醛或酮；炔烃通过臭氧化并经锌和水处理得到羧酸 ①②CH3—CH=CH—CH2—CH=CH2　　 CH3—CHO＋OHC—CH2—CHO＋HCHO③CH3—C≡C—CH2—C≡CH　　　CH3COOH＋HOOC—CH2—COOH＋HCOOH4、二烯烃成环反应(双烯合成)① ② ＋ ①O3 ②HO2 ①O3 ②HO2 ≡ 5、不饱和烃分子自身加成反应乙炔自身加成：2CH≡CH → CH2=CH—C≡CH 第 二 章 烃 第二章整理与提升 4、化石燃料的综合作用 一、石油的综合利用1、石油的形成及成分(1)形成：古代动植物遗体经过非常复杂的变化而形成的(2)元素组成：碳、氢、硫、氧、氮等(3)物质组成：石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，主要是多种烷烃、环烷烃和芳香烃等，一般石油不含烯烃，从所含成分的状态看，大部分是液态烃，在液态烃里溶有气态烃和固体烃(4)物理性质：黑褐色的粘稠状物质，有特殊气味，比水轻，不溶于水，没有固定沸点 2、石油的炼制 石油炼制的 意义 石油炼制的 方法 从油田里开采出来的没有经过加工处理的石油叫做原油，还含有杂质成分：水，氯化钙，氯化镁等盐类。原油含盐、含水多，在炼制时要浪费燃料，含盐、含水多会腐蚀设备。所以，原油必须先经脱水、脱盐等处理过程才能进行炼制，其目的是将混合物进行一定程度的分离，使之物尽其用，另一方面，将含碳原子较多的烃转变为含碳原子较少的烃，做为基础有机化工原料 分馏、裂化、裂解及催化重整 (1)石油的分馏①概念：利用原油中各种烃的沸点不同，逐步升温使烃气化，再经冷凝将烃分离成不同沸点范围的产物的过程，石油分馏得到的各种馏分是混合物，分馏可得到汽油、煤油、柴油等轻质油，此时得到的汽油叫直馏汽油②设备：加热炉和分馏塔 ③分类 常压分馏 常压分馏 常压分馏 常压分馏 减压分馏 减压分馏 减压分馏 减压分馏 原理 原料 目的 产品 原理 原料 目的 产品 用蒸发和冷凝的方法将原油分成不同沸点范围的馏分 原油 获得以燃料油为主的不同石油产品 石油气、汽油、煤油、柴油、重油 通过减压降低重油的沸点，从重油中分离出不同沸点范围的馏分 重 油 获得以润滑油为主的不同石油产品 柴油、燃料油、石蜡、沥青、润滑油 ④为什么要减压分馏？若要将重油进一步分离，则要在更高的温度，而在高温下，高沸点的烃会分解，更严重的是还会炭化结焦，损坏设备，影响正常生产。由于同一种物质，在不同的压强下，沸点不同。因为外界压强越大，物质沸点就越高；外界压强越小，物质沸点就越低。因此要将重油进行减压分馏 (2)石油的裂化 ①概念：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、沸点低的烃的过程 ②原料：重油 ③目的：提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量，此时得到的汽油叫裂化汽油④原理：C12H26 C6H14＋C6H12⑤方法：热裂化和催化裂化 a.热裂化的目的是提高汽油的产量；缺点是温度过高，发生结焦现象 b.催化裂化的目的是提高汽油的产量；使用的催化剂是硅酸铝、分子筛(铝硅酸盐) (3)石油的裂解①概念：即深度裂化，在高温下，使具有长链分子的烃断裂成乙烯、丙烯、丁烯等各种短链的气态烃和少量液态烃的过程②原料：含直链烷烃的石油分馏产品③目的：获得乙烯、丙烯等短链气态不饱和烃④裂解反应：C16H34 C8H18＋C8H16 C8H18 C4H10＋C4H8 C4H10 CH4＋C3H6 C4H10 C2H6＋C2H4 (4)石油的催化重整①概念：石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃②目的：使链状烃转化为环状烃，获得芳香烃③产品：苯或甲苯等化工原料【微点拨】①由于石油中有些物质的沸点很接近，所以每种石油的馏分仍然是多种烃的混合物②直馏汽油和裂化汽油的成分不同，性质有明显的区别，直馏汽油的成分为饱和烃，裂化汽油为饱和烃和不饱和烃的混合物，故裂化汽油可以发生加成反应，可使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色③分馏是物理变化，裂化、裂解和催化重整均为化学变化 【对点训练1】 二、煤的综合利用1、煤的组成(1)物质组成：有机物和少量无机物组成的复杂混合物(2)元素组成：主要含碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素2、煤的综合利用(1)煤的干馏①概念：煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使煤中的有机物分解的过程，工业上也叫煤的焦化②发生的变化：煤干馏过程中发生一系列复杂的化学反应，煤的干馏是一个复杂的物理变化和化学变化过程③煤干馏的产品及用途——煤焦油、焦炭、粗氨水、粗苯、焦炉气 干 馏 产 品 出炉 煤气 出炉 煤气 出炉 煤气 煤焦油 煤焦油 煤焦油 焦 炭 干 馏 产 品 焦炉气 粗氨水 粗苯 煤焦油 煤焦油 煤焦油 焦 炭 主 要 成 分 氢气、甲烷、 乙烯、一氧化碳[ 氨、铵盐 苯、甲苯、二甲苯 苯、甲苯、二甲苯 酚类、萘类 沥青 炭 主 要 用 途 气体燃料、化工原料 氮肥 炸药、染料、医药、农药、 合成材料 炸药、染料、医药、农药、 合成材料 染料、医药、 农药、合成材料 筑路材料、制碳素电极 冶金、合成氨造气、 电石、燃料 【微点拨】①煤的干馏必须隔绝空气，目的是防止煤在空气中燃烧②煤的干馏能够减少燃烧污染，提高燃煤的热效率，且能从煤中提取有价值的化工原料③煤的干馏过程中发生的主要是化学变化，而蒸馏的过程发生的是物理变化 名称 原理 产物 变化类型 干馏 隔绝空气、高温下使物质分解 混合物 化学变化 蒸馏 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 单一组分的纯净物 物理变化 分馏 与蒸馏原理相同 沸点相近的各组分组成的混合物 物理变化 ④化学“三馏”的比较 (2)煤的气化①概念：将煤转化为可燃性气体②主要反应：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)③发生的变化：化学变化(3)煤的液化①概念：把煤转化成液体燃料的过程②发生的变化：化学变化③分类：直接液化和间接液化a.直接液化：把煤炭制成煤浆，然后在高温、高压和催化剂条件下，使煤与氢气作用生成液态碳氢化合物 即：煤＋H2→液体燃料b.间接液化：把煤炭在高温下与水蒸气作用气化，产生合成气CO、H2等，然后在催化剂作用下合成甲醇等 即：煤 CO＋H2 甲醇 【对点训练2】 三、天然气的综合利用1、天然气的组成：主要成分是甲烷，还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等2、天然气的加工及利用①天然气是一种清洁的化石燃料，日常生活用作燃料②化工生产主要用于合成氨和生产甲醇等3、化学“六气”的主要成分 主要成分 高炉煤气 CO、CO2 水煤气 H2、CO 天然气 CH4 液化石油气 C3H8、C4H10、C3H6、C4H8 焦炉气 H2、CH4、C2H4、CO 裂解气 C2H4、C3H6、C4H8、CH4 【微点拨】①煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大化石燃料，它们也是脂肪烃的来源②石油的分馏与蒸馏原理相同，发生的是物理变化；石油的裂化、裂解和催化重整发生的是化学变化③煤的液化、气化和干馏是化学变化 【对点训练3】