专题8 第一单元 第3课时 石油炼制 乙烯-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书word（苏教版）

本讲义聚焦高中化学“石油炼制 乙烯”核心内容，系统梳理石油分馏、裂化、裂解的原理、目的及产品，衔接乙烯的组成结构、化学性质（氧化、加成、加聚），延伸至不饱和烃（乙炔）的结构与性质，构建从工业加工到有机化合物性质的学习支架。 该资料通过对比表格明晰分馏、裂化、裂解的差异，强化物质转化的化学观念，结合实验注意事项（如蒸馏仪器连接、碎瓷片作用）和交流研讨（如乙烯与乙烷性质比较）培养科学思维。课中辅助教师清晰呈现知识脉络，课后习题（如鉴别烃类、实验装置分析）助力学生巩固知识，查漏补缺。

第3课时　石油炼制　乙烯 [学习目标]　1.知道石油的炼制方法(分馏、裂化、裂解)、目的及其主要产品。　2.认识有机化合物的组成和结构对乙烯性质的影响。　3.能运用化学符号正确表示乙烯的组成和反应。　4.能运用结构模型描述或解释乙烯的性质。 任务一　石油炼制 1.石油的分馏 (1)原理：加热石油时，沸点低的成分先汽化，经冷凝后收集，沸点较高的成分随后汽化、冷凝……这样不断加热和汽化、冷凝，能使沸点不同的成分分离出来。 (2)实验室石油的蒸馏 (3)工业生产 ①设备：分馏塔。 ②产品 2.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)原料：石油分馏产品中沸点较高的馏分。 (3)原理：在加热、加压和催化剂存在条件下，使相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃。 例如：C16H34C8H18＋C8H16 (4)石油的裂化属于化学变化。 3.石油的裂解 (1)目的：为了获得碳原子数更小的烃类(如乙烯)。 (2)原理：采用比裂化更高的温度，使长链烃断裂生成乙烯、丙烯等气态短链烃。 (3)石油的裂解属于化学变化。 [交流研讨1]　实验室石油蒸馏实验用到哪些仪器？ 提示：温度计、蒸馏烧瓶、酒精灯、陶土网、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶、铁架台。 [交流研讨2]　石油的分馏、催化裂化、裂解分别属于哪种变化类型？ 提示：石油的分馏属于物理变化，石油的催化裂化、裂解属于化学变化。 [交流研讨3]　教材中描述“石油在加工炼制过程中可以发生催化裂化反应”，直馏汽油与裂化汽油的主要成分有什么区别？ 提示：直馏汽油的主要成分是液态烷烃；裂化汽油的主要成分是液态烷烃和烯烃。裂化汽油能与卤素单质反应，因而当用汽油萃取水中卤素单质时，需选用直馏汽油。 学生用书⬇第66页 石油炼制方法的比较 方法 比较 分馏 催化裂化 裂解 原理 用不断加热和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的产物 在加热、加压和催化剂存在下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂成相对分子质量小、沸点低的烃 采用比裂化更高的温度，使长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃 目的 将石油分离成不同沸点范围的产品 提高汽油等轻质油的产量和质量 获得乙烯、丙烯等短链烃 主要 原料 石油 石油分馏产物如重油 石油分馏产品(包括石油气) 主要 产品 石油气、汽油、煤油、柴油、重油及润滑油等 高质量的汽油 乙烯、丙烯等小分子烃 变化 类型 物理变化 化学变化 化学变化 1.下列关于石油的说法不正确的是(　　) A.石油主要含C、H两种元素 B.石油通过催化重整可得到环状烃 C.石油裂化是物理变化 D.石油分馏得到的汽油是混合物 答案：C 解析：石油裂化是化学变化。 2.下列关于石油组成及炼制，说法错误的是(　　) A.石油中含有C5～C12的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油 B.含C20以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油 C.石油裂解产物中含有乙烯、丙烯等 D.石油裂解是为了得到高质量的轻质油 答案：D 解析：石油裂解的目的是得到所需纯度的乙烯、丙烯等气态短链烃。而催化裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量和质量，二者不能混为一谈。 3.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)写出下列仪器的名称： ①　　　　　　；②　　　　　　；③　　　　　　　。 (2)将以上仪器按从左到右顺序，用字母a、b、c…进行连接：e接(　　)；(　　)接(　　)；(　　)接(　　)接(　　)。 (3)仪器b的A口是　　　　　　，B口是　　　　。 (4)蒸馏时，温度计的水银球应在　　　　　　　　　　　　　。 (5)在②中注入原油后，加几片碎瓷片的目的是　　　　　　　　　。 答案：(1)①直形冷凝管　②蒸馏烧瓶　③锥形瓶　(2)c　d　a　b　f　g　(3)进水口　出水口　(4)蒸馏烧瓶支管口处　(5)防止暴沸 实验室石油蒸馏实验的注意事项 1.一定要垫陶土网加热，防止烧瓶受热不均匀而炸裂引起火灾。 2.必须在加热前加入碎瓷片，若不加碎瓷片或在加热过程中加入都有可能引起暴沸。若忘加碎瓷片，应停止加热，冷却后补加。 3. 4.冷凝管内的冷却水要从下口入、上口出，这样的冷却效果最好。 5.汽油、柴油等对橡胶有较强的腐蚀性，实验中所用的橡胶塞要用锡箔包起来，防止被腐蚀。 6.温度计的最大量程要不低于400 ℃，温度计的水银球与蒸馏烧瓶支管口在同一水平线上。 学生用书⬇第67页 任务二　乙烯的分子结构与性质 1.乙烯的组成与结构 乙烯是一种不饱和烃，分子中含有碳碳双键。 (1)乙烯的表示方式 分子式 电子式 结构式 C2H4 H 结构简式 球棍模型 空间填充模型 CH2CH2 (2)乙烯的结构特点 [交流研讨1]　CH2CHCl、CH2CHCH3中的所有原子均共面吗？ 提示：CH2CHCl可写为，所有原子共面。CH2CHCH3可写为，所有原子不共面。 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 比空气的略小 3.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： [交流研讨2]　根据乙烯与H2O发生加成反应的方程式，推测丙烯与H2O发生加成反应时，得到的产物有几种？写出发生反应的方程式。 提示：两种。CH3CHCH2＋H2OCH3CH2CH2OH或。 [交流研讨3]　氯乙烷是一种重要的化工产品。以下两个反应均可得到氯乙烷： ①CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl ②CH2CH2＋HClCH3CH2Cl 你认为采用哪个方案合理。为什么？ 提示：②方案合理。因为①方案在产生氯乙烷的同时有多种副产物生成，产率低。 (3)加聚反应 乙烯能发生自身的加成反应生成高分子化合物聚乙烯，反应的化学方程式为 nCH2CH2􀰷CH2—CH2􀰻。 4.用途 (1)乙烯是重要化工原料，用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。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)在农业生产中用作植物生长调节剂。 学生用书⬇第68页 1.乙烯是石油炼制的重要产物，下列关于乙烯的说法中错误的是(　　) A.乙烯是一种植物生长调节剂 B.乙烯分子中的六个原子在同一平面上 C.乙烯产量是衡量国家石油化学工业水平的标志 D.乙烯使酸性高锰酸钾溶液及溴的四氯化碳溶液褪色原理相同 答案：D 解析：乙烯可以催熟，乙烯是一种植物生长调节剂，故A正确；乙烯分子是平面结构，乙烯分子中的六个原子在同一平面上，故B正确；石油发生裂解反应生成乙烯、丙烯等，乙烯产量是衡量国家石油化学工业水平的标志，故C正确；乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，褪色原理不同，故D错误；选D。 2.下列说法不正确的是(　　) A.CH2CHCH3＋Cl2CH2CHCH2Cl＋HCl属于取代反应 B.乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色，是因为乙烯和溴发生了加成反应 C.光照下，等物质的量的甲烷和氯气发生取代反应的产物只有CH3Cl D.乙烯在一定条件下可以发生加聚反应生成聚乙烯 答案：C 解析：CH2CHCH3与氯气反应，氯气分子中的一个氯原子取代了甲基上面的一个氢原子，并且CC没有发生改变，所以是取代反应，A正确；乙烯与溴单质发生反应：CH2CH2＋Br2CH2Br—CH2Br＋HBr，属于加成反应，B正确；光照下，等物质的量的甲烷和氯气发生取代反应的产物除了一氯甲烷以外，还有二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢气体，C错误；乙烯在一定条件下可以发生加聚反应生成聚乙烯，方程式为nCH2CH2􀰷CH2—CH2􀰻，D正确。 3.根据乙烯的性质推测丁烯(CH2CHCH2CH3)的性质，下列说法不正确的是(　　) A.丁烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.丁烯能在空气中燃烧 C.丁烯与溴发生加成反应的产物是 CH2Br—CHBr—CH2—CH3 D.聚丁烯的结构可以表示􀰷CH2—CH—CH2—CH3􀰻 答案：D 解析：丁烯含有碳碳双键，具有还原性，能够还原高锰酸钾，使酸性高锰酸钾溶液褪色，故A正确；丁烯分子中只含碳、氢元素，可以燃烧生成二氧化碳和水，故B正确；CH2CHCH2CH3与溴水发生加成反应生成1，2-二溴丁烷，结构简式为CH2Br—CHBr—CH2—CH3，故C正确；丁烯加成聚合生成聚丁烯，聚丁烯结构为，故D错误。 取代反应和加成反应的比较 取代反应 加成反应 反应物 特征 含有易被取代的原子或原子团 不饱和有机化合物(含或—C≡C—等) 生成物 两种 一种 碳碳键 变化 无变化 或—C≡C—中一个或两个键断裂 反应 特点 一上一下 断一加二(或断二加四) 举例 CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl CH2CH2＋H2O CH3CH2OH 任务三　不饱和烃、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 C︙︙H H—C≡C—H CH≡CH 4个原子在一条直线上，为直线形分子 3.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＋2Br2CHBr2CHBr2。 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＋HClCH2CHCl。 学生用书⬇第69页 1.(2024·宁波市九校期末)乙炔是最简单的炔烃，常用氧炔焰来切割金属。下列有关其化学用语表达不正确的是(　　) A.电子式：C︙︙H B.结构简式：CHCH C.分子空间结构：直线形 D.球棍模型： 答案：B 解析：乙炔分子中C和C共用3对电子，C︙︙H，A正确；乙炔分子中官能团碳碳三键不能省略，结构简式：HC≡CH，B错误；乙炔分子空间结构是直线形，C正确；乙炔的结构式为H—C≡C—H，球棍模型：，D正确；故选B。 2.下列关于乙炔性质的叙述中，既不同于乙烯又不同于乙烷的是(　　) A.能燃烧生成二氧化碳和水 B.能发生加成反应 C.能使酸性KMnO4溶液褪色 D.能与氯化氢反应生成氯乙烯 答案：D 解析：乙烷、乙烯、乙炔均能燃烧生成二氧化碳和水；乙烯、乙炔中均含有碳碳不饱和键，既能与Br2、H2等物质发生加成反应，又能被酸性KMnO4溶液氧化，使酸性KMnO4溶液褪色；乙炔能与氯化氢加成生成氯乙烯，乙烷与氯化氢不反应，乙烯与氯化氢加成生成氯乙烷，故选项D符合题意。 3.(2024·莆田第二十五中学期中)如图是四种常见有机物的球棍模型示意图。下列说法不正确的是(　　) A.A与Cl2在光照条件下发生反应得到的有机物是混合物 B.B不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.C分子中所有原子都在同一平面 D.D最多能与1 mol Br2发生加成反应 答案：D 解析：由有机物的球棍模型示意图可知，A、B、C、D分别代表CH4、CH3CH3、CH2CH2、H—C≡C—H。A为CH4，CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应，可以得到一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，即四种有机物，为混合物，故A正确；B为CH3CH3，性质比较稳定，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B正确；C为CH2CH2，CH2CH2为平面结构，即CH2CH2分子中所有原子都在同一平面，故C正确；D为H—C≡C—H，1 mol H—C≡C—H中有1 mol碳碳三键，最多能与2 mol Br2发生加成反应，故D错误；故答案为D。 乙烷、乙烯和乙炔的比较 名称 比较 乙烷 乙烯 乙炔 结构 特点 碳碳单键，碳原子饱和，所有原子不在同一平面上 碳碳双键，碳原子不饱和，所有原子均在同一平面上 碳碳三键，碳原子不饱和，所有原子均在一条直线上 所属烃 类通式 CnH2n＋2(n≥1) CnH2n(n≥2) CnH2n－2(n≥2) 取代 反应 与卤素单质间的反应 — — 加成 反应 — 能够与H2、X2、HX、H2O(X代表卤素原子)等发生加成反应 能够与H2、X2、HX、H2O(X代表卤素原子)等发生加成反应 氧化 反应 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 燃烧产生淡蓝色火焰 燃烧火焰明亮，且伴有黑烟 燃烧火焰很明亮，且伴有浓烟 鉴别 不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色 能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色 能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色 1.下列关于石油加工的叙述中正确的是(　　) A.汽油是一种具有恒定沸点的纯净物 B.分馏和催化裂化都是物理变化 C.为了提高汽油的产量，可将分馏的某些产品进行催化裂化 D.分馏时温度计水银球应插到液面以下 答案：C 解析：石油的各种馏分仍是混合物，无固定的沸点，A项错误；分馏是物理变化，催化裂化为化学变化，B项错误；催化裂化可以提高汽油的产量，C项正确；分馏时温度计水银球在支管口处，以测量馏出气体温度，D项错误。 2.区别CH4、CH2CH2、CH≡CH的最简易方法是(　　) A.分别通入溴水 B.分别通入酸性高锰酸钾溶液 C.分别在空气中点燃 D.分别通入盛有碱石灰的干燥管 答案：C 解析：CH2CH2和CH≡CH都能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，A、B错误；三种气体通过盛有碱石灰的干燥管均无现象，D错误；最简易的方法是点燃，因为燃烧时火焰的明亮程度和有无黑烟、浓烟这两个方面的现象区别是非常明显的，C正确。 3.(2024·盐城经贸高级职业学校期中)制取下列物质时，不能用乙烯作原料的是(　　) A.CH3CH2Cl B.CH2CHCl C.CH3CH2OH D.CH2Br—CH2Br 答案：B 解析：CH3CH2Cl可用乙烯与氯化氢发生加成反应制得，故A错误；CH2CHCl不能由乙烯与氯气取代反应得到，故B正确；CH3CH2OH可用乙烯和水发生加成反应得到，故C错误；CH2Br—CH2Br可用乙烯和溴的四氯化碳溶液加成得到，故D错误；答案选B。 4.A、B、C三种烃分子的球棍模型如下图所示，据此回答下列问题。 (1)A的空间结构为　　　　。B的一氯取代物有　　　　种。 学生用书⬇第70页 (2)可作为植物生长调节剂的是　　　　(填结构简式)。 (3)C与水在一定条件下反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 (4)等物质的量的以上物质完全燃烧时耗O2量最多的是　　　　(填对应字母)。 (5)等质量的以上物质完全燃烧时耗O2量最多的是　　　　(填对应字母)。 答案：(1)正四面体　1 (2)CH2CH2 (3)CH2CH2＋H2OCH3CH2OH (4)B　(5)A 解析：根据物质的球棍模型，可知A为CH4，B为CH3—CH3，C为CH2CH2，据此回答。(1)A为CH4，CH4的空间结构为正四面体形；B为CH3—CH3，分子中只有1种位置的H原子，故CH3—CH3的一氯取代物有1种。(2)乙烯是植物生长调节剂，故可作为植物生长调节剂的是CH2CH2。(3)C是CH2CH2，分子中含有不饱和的碳碳双键，能够与H2O在一定条件下发生加成反应产生乙醇CH3CH2OH，该反应的化学方程式为CH2CH2＋H2OCH3CH2OH。(4)有机物燃烧时其中的C转化为CO2，H转化为H2O，可见有机物分子中含有的C、H原子数越多，反应消耗的O2的量就越多。在上述三种物质分子中，CH3—CH3中含有的C、H原子数最多，故等物质的量的以上物质完全燃烧时耗O2量最多的是CH3—CH3，选B。(5)有机物燃烧时C元素转化为CO2，H元素转化为H2O，反应方程式为C＋O2CO2、2H2＋O22H2O。根据方程式可知：反应消耗1 mol O2，需碳元素的质量是12 g，需氢元素质量是4 g，可见：有机物中H元素的含量越大，等质量的物质完全燃烧时耗O2量就越多。在上述三种物质中，CH4的H元素含量最大，故等质量的以上物质完全燃烧时耗O2量最多的是CH4，故选A。 学科网（北京）股份有限公司 $