2018-2019学年高中化学 专题3 有机化合物的获得与应用 第2单元 食品中的有机化合物 第2课时 石油炼制 乙烯学案 苏教版必修2.doc

第2课时石油炼制乙烯学习目标：1.了解石油的综合利用。2.认识乙烯的分子组成、结构特征和主要化学性质。(重点)3.认识乙炔的结构和性质。4.能识别加成反应。自 主 预 习探 新 知一、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)工业生产设备：分馏塔。产品2石油的催化裂化(1)过程在加热、加压和催化剂存在下，使石油分馏产品中相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃。(2)目的：提高汽油等轻质油的产量和质量。(3)举例(十六烷的裂化)化学方程式：C16H34C8H18C8H16。3石油的催化裂解(1)过程：长链烃短链烃乙烯、丙烯。(2)目的：获得乙烯、丙烯等化工原料。二、乙烯1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比例模型C2H4CH2=CH26个原子处于同一平面上2.化学性质(1)氧化反应 (2)加成反应概念：有机物分子里双键(或叁键)两端的碳原子跟其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫做加成反应。写出下列反应方程式：三、乙炔1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比例模型C2H2HCCHCHCH4个原子在一条直线上，为直线形分子2.化学性质(1)氧化反应燃烧方程式为2C2H25O24CO22H2O。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CHCH2Br2CHBr2CHBr2。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CHCHHClCH2=CHCl。基础自测1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)甲烷和乙烯可用溴水鉴别。()(2)乙烯和乙炔互为同分异构体。()(3)乙烯双键中的一个键可以断裂，容易发生加成反应和取代反应。()(4)将某气体通入溴水中，溴水褪色，该气体一定是乙烯。()【答案】(1)(2)(3)(4)2石油炼制过程中，既能提高汽油产量又能提高汽油质量的方法是() A常压分馏B减压分馏C裂解D催化裂化D催化裂化将长链烃断裂为短链烃，从而提高汽油的产量和质量。3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D乙烷、乙烯 、乙炔的结构简式分别为CH3CH3、CH2=CH2、CHCH，它们都能燃烧生成二氧化碳和水。CH2=CH2、CHCH都能发生加成反应，都能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应，而CH3CH3属于饱和烃，不具有这样的性质。CH3CH3与HCl不反应，CH2=CH2和HCl反应生成CH3CH2Cl，而CHCH和HCl反应生成CH2=CHCl，这是乙炔不同于乙烷和乙烯的性质。合 作 探 究攻 重 难石油的炼制方法背景材料石油是混合物，石油的分馏、催化裂化、裂解等都是炼制加工石油的重要手段。思考交流(1)石油的催化裂化、裂解、分馏都属于化学变化吗？【提示】石油的催化裂化、裂解是化学变化，分馏是物理变化。(2)蒸馏和分馏的区别是什么？【提示】蒸馏是把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作。被蒸馏的混合物中至少有一种组分为液体。分馏是对多组分的混合物在控温下先后、连续进行两次或多次蒸馏。(3)一般如何鉴别分馏汽油和裂化汽油？【提示】用溴水或酸性高锰酸钾溶液。能使溴水褪色或酸性高锰酸钾溶液褪色的是裂化汽油，分馏汽油不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。(4)石油的裂解与催化裂化有哪些不同？【提示】催化裂化与裂解的主要不同：反应条件不同，催化裂化是加热、加压、催化剂，而裂解加热的温度更高；目的不同，催化裂化是提高汽油等轻质油的产量和质量，裂解是制得乙烯、丙烯等气态短链烃。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原油分离成不同沸点范围的产品提高轻质油(汽油)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物(包括石油气)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、丙烯等小分子烃变化类型物理变化化学变化化学变化注意：(1)石油炼制后得到的产品仍是混合物，是多种液态烃、固态烃、气态烃的混合物。(2)石油分馏得到的汽油与裂化制得的汽油成分不同，分馏得到的汽油一般称为直馏汽油，成分主要是烷烃混合物，而裂化得到的汽油中含有烯烃。乙烷、乙烯、乙炔的比较背景材料乙烷、乙烯、乙炔的结构式的比较 思考交流(1)对比乙烷、乙烯、乙炔的结构式，分析三者在结构上的不同点。【提示】乙烷中碳原之间以单键结合，乙烯以碳碳双键结合，乙炔中以碳碳叁键结合。(2)怎样鉴别乙烷和乙烯？【提示】可以利用乙烯能使酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液(或溴水)褪色，鉴别乙烷和乙烯。(3)工业上用乙烯和水反应制取乙醇，是利用了乙烯的什么性质？写出化学方程式。【提示】利用乙烯分子中含有碳碳双键，在一定条件下能与水发生加成反应。CH2=CH2H2OCH3CH2OH。(4)乙烯、乙炔能使溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色的原理是否相同？【提示】乙烯、乙炔使溴水褪色，是加成反应；乙烯、乙炔使酸性KMnO4溶液褪色，是因为乙烯被氧化，KMnO4被还原生成无色物质而褪色。1乙烷、乙烯和乙炔的比较比较名称乙烷乙烯乙炔结构特点碳碳单键，碳原子饱和，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叁键，碳原子不饱和，所有原子均在一条直线上所属烃类通式CnH2n2(n1)CnH2n(n2)CnH2n2(n2)取代反应与卤素单质间的反应加成反应能够与H2、X2、HX、H2O发生加成反应能够与H2、X2、HX、H2O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，带黑烟燃烧火焰很明亮，带浓烈的黑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2取代反应和加成反应的比较取代反应加成反应反应通式ABCDACBD(C代替B或B代替C)AB或CCAB键的变化一般是CH、OH或CO键断裂，结合1个原子或原子团，另一个原子或原子团同代替下来的基团结合成另一种物质不饱和键中不稳定者断裂，不饱和碳原子直接和其他原子或原子团结合产物两种或多种物质一般是一种物质当 堂 达 标固 双 基题组1石油炼制1下列关于石油的说法正确的是()A石油裂化是目前生产乙烯的主要方法B石油主要含有碳、氢两种元素C石油的裂化是物理变化D石油分馏的各馏分均是纯净物B石油裂解是目前生产乙烯的主要方法，A错误；石 油的裂化是将相对分子质量大的烃断裂成相对分子质量小的烃，所以石油的裂化是化学变化，C错误；石油分馏是依据蒸馏原理将石油中各成分按不同的沸点范围进行分离，得到的各馏分是处于某一温度范围内的混合物，故D错误。2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处于某一温度范围内的混合物。实验室石油蒸馏实验时的注意事项(1)一定要垫石棉网加热，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。若忘加碎瓷片时，应停止加热，冷却后补加。(3)烧瓶中的石油量不要超过烧瓶容积的。(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300 ，温度计的水银球与蒸馏烧瓶支管口在同一水平线上。题组2乙烯的组成、结构与性质3下列对乙烯分子的叙述中错误的是()A乙烯分子里所有原子都在同一平面上B乙烯的结构简式为CH2CH2，电子式为C乙烯分子中碳氢键之间的夹角约为120D乙烯分子中只含共价键B乙烯是平面结构，所有原子共平面，A项正确；乙烯为不饱和烃，碳碳之间以双键结合，书写结构简式和电子式时都应将此点表示出来，其结构简式为CH2=CH2，电子式应为，B项错误；乙烯分子中碳碳双键和碳氢键均为共价键，且碳氢键之间的夹角为120，C、D两项正确。4下列说法错误的是() A乙烯使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色的原理相同B通过加成反应、取代反应都可以生成CH3CH2ClC乙烯具有可燃性，在点燃前要验纯D乙烷中混有的乙烯可用溴水除去A乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色发生的是氧化反应，而使溴水褪色发生的是加成反应，原理不相同。鉴别乙烷与乙烯时，溴水、酸性KMnO4溶液均可以采用，但要除去乙烷中的乙烯时，只能选用溴水，而不能选用酸性KMnO4溶液，因为酸性KMnO4溶液氧化乙烯生成CO2，又引入了新的杂质。题组3乙炔的结构与性质5由乙炔制CHClBrCH2Br，下列说法中最可行的是()A先与HBr加成后再与HCl加成B先与H2完全加成后再与Cl2、Br2发生取代反应C先与HCl加成后再与Br2加成D先与Cl2加成后再与HBr加成CA、D不可能得到产物CHClBrCH2Br；B可能得到产物CHClBrCH2Br，但生成的是含产物在内的复杂的混合物，无法分离。6乙炔分子CHCH加成可以得到CH2=CHCCH(乙烯基乙炔)，该物质是合成橡胶的重要原料。下列对该物质的判断中错误的是()A该物质既是CH2=CH2的同系物，又是CHCH的同系物B该物质既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能使溴水褪色C该物质与足量的氢气加成后，只能生成一种物质D该物质的分子中所有原子共平面A该物质既含又含CC。与乙烯、乙炔的结构都不相同，不是它们的同系物；该分子结构决定该物质既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能使溴水褪色；该物质与足量的氢气加成后，只能生成一种物质即丁烷；该物质的分子相当于CH2=CH2分子中的一个H原子被CCH代替，而CCH为直线形，则分子中所有原子共平面，故B、C、D正确，A错误。