第一单元 化石燃料与有机化合物教学设计及教案分析

石油炼制

乙烯

石油炼制

一、石油概述及蒸馏分馏：

1、石油称为 ，石油是古代动植物遗体经过非常复杂的变化而形成的。 是一种黑色或暗深棕色的粘稠的油状液体，不溶于水，有特殊气味，密度小于水， 一定的熔点和沸点

⑴、组成元素：除 元素外，还含有少量的 等元素

⑵、组成化合物：主要是由各种 、 和 所组成的 。

⑶、状态：大部分是 ，同时溶有少量的 、 。没有固定的沸点. 注意：石油的化学成分随产地的不同而不同。

2、蒸馏与分馏：

⑴、原理：各种纯净物都有自已固定的熔、沸点，当加热时， 的物质先挥发变成 态， 的物质不易挥发，而仍留在液体内，从而达到分离的目的。

⑵、蒸馏的定义： 。

⑶、蒸馏和分馏的区别和联系：

①

联系：蒸馏与分馏的原理是 的，都是

。

气化

冷凝

气体

液体

混合物

▲ ②、区别：

蒸馏和分馏的差别主要在于，蒸馏只进行一次汽化和冷凝，分离出的物质一般较纯，例如用天然水制蒸馏水，在工业酒精中加生石灰后蒸馏得无水乙醇；分馏要连续进行多次汽化和冷凝，分离出的物质依然是混合物，只不过沸点范围不同，例如对石油进行常减压分馏后可以得到沸点范围不同的多个馏分。蒸馏和分馏没有本质差别，正是从这个意义上讲，分馏是蒸馏原理的运用。

二、石油的炼制：

1、实验室蒸馏石油：

⑴、石油蒸馏应该注意的事项：

①、蒸馏烧瓶中液体体积不得超过容积的 ②、加少量瓷片，以 ③、因是 ，所以温度计的水银球不能插入液体中， ④、冷凝水 ，原因 。

⑵、实验室蒸馏石油的过程及产品：

过程：如右图所示，将100 mL石油注入到蒸馏烧瓶中，再加入几片 以

1

防 。然后加热，分别收集60 ℃～150 ℃和150 ℃～300 ℃时的馏分，就可以得到 和 。 产品：石油主要是是各种 的混合物，随着烃中碳原子数增加，碳链长度增加，相对分子质量 ，熔沸点 。所以石油分馏得到的各个馏分都

是 物，各馏分含有沸点 的若干种 。

2、石油的炼制：工业分馏石油是在 中进行的。

⑴、石油分馏产品及用途

分馏产品 用途

石油气 (含C4以下烃)

石

汽油 (含C5～C12的烃（直馏汽油）)

煤油(含C12～C16 的烃) 分馏塔

油原油

（常压分馏）柴油(含C15～C18的烃) 的润滑油 (含C16～C20的烃) 重油(含C20以上的烃) 炼 凡士林 液态烃和固态烃的混合物；

石 蜡 (含C20～C30的烃) 制

重油

（减压分馏）

沥 青 (含C30～C40的烃) ※注意：减压分馏是利用外界压强越大，物质的沸点越高的原理，降低分馏塔里的压强，使重油在 下能充分分馏，防止重油在高温下炭化结焦。

⑵、石油的裂化裂解：

①、石油的裂化：

原理：在一定条件下，将相对分子质量较大的烃断裂为相对分子质量较小的烃的过程；

催化剂 例、C16H34加热、加压C8H18＋C8H16

目的： 。

原料： 。 类型： 。

②、裂解——深度裂化：

※定义：采用比 更高的 (700℃--1000℃)，把具有 断裂成各种 烃的过程。

目的：为了获得更多的 (主要是乙烯) 原料：

例、C8H18

催化剂

C4H10＋C4H8 C4H10

加热、加压 加热、加压

C4H10

催化剂

CH4＋C3H6 C4H8

催化剂 C2H6＋C2H4 加热、加压

催化剂 2C2H4

加热、加压练习：1.关于石油的不正确说法是

A.石油主要含C、H两种元素

2

B.石油是主要由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物

C.石油有固定的沸点，故可分馏

D.石油分馏得到的汽油是混合物

2、将石油产品中的重油转化为汽油的过程属于（

）

Ａ

物理变化

Ｂ化学变化

Ｃ

裂解

Ｄ裂化

<过渡>：乙烯是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志，目前 是生产乙烯的主要方法。

乙 烯

一、乙烯的分子结构：

【问题思考】：将乙烯和乙烷的模型对比填写下表：

分子式

电子式

结构式

结构简式

分子内各原子的2个碳原子和4个氢原子在 2个碳原子和6个氢原子在

相对位置

上

上

3

说明：

（1）、链烃分子里含有 的不饱和烃称为烯烃。 是最简单的烯烃。 （2）、分子里含有 或 ，碳原子所结合的氢原子少于饱和链烃里的氢原子数，这样的烃叫做不饱和烃。

（3）、C=C的键能和键长 C-C的两倍，说明C=C双键中有一个键 ，容易 ，有一个键 。

二、乙烯的物理性质: 常温下为 色、 味的气体，密度比空气 ， 溶于水。

思考：如何收集乙烯气体？

三、乙烯的化学性质：

1、氧化反应：

⑴、燃烧反应：

<问题思考>：①写出乙烯发生燃烧反应的方程式。

乙烯爆炸极限3.4%-34%；点燃前要 ②、乙烯燃烧时火焰比甲烷的更明亮，并伴有有黑烟，为什么会出现此现象？

(甲烷含碳量 ，

乙烯含碳量 ) ⑵、使酸性高锰酸钾溶液褪色：

P63课本页[实验与探究]观察并记录下列实验现象，实验事实说明乙烯有什么性质？

实验1：把乙烯气体通入酸性高锰酸钾溶液中。

实验2：把乙烯气体通溴的四氯化碳溶液中。

实验1

实验2

<结论>：①、由实验1可知 。

KMnO4 + H2SO4+ C2H4→ MnSO4+ K2SO4+ CO2↑+ H2O ②、由实验2可知：将乙烯气体通入溴水溶液中，可以见到溴的红棕色很快褪去，说明 。

注：鉴别乙烯和甲烷(甲烷不能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色) 2、加成反应：

现象

⑴、本质分析：

4

⑵、加成反应的定义： 。

注：鉴别乙烯和甲烷(甲烷不能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色)；通常用溴的四氯化碳溶液除去甲烷中的乙烯。

例、写出下列加成反应的方程式：

CH2==CH2 + H2 →

CH2==CH2 + HCl → CH2==CH2 + H2O →

*3、加聚反应

练习1：

1(双选）、下列分子的所有原子在同一平面的是（ ）

Ａ、ＣＯ２

Ｂ、Ｐ４

Ｃ、ＣＨ４

Ｄ、Ｃ２Ｈ４ 2（双选）、下列物质能使溴四氯化碳溶液褪色的（ ）

Ａ、SO２ Ｂ、CH3CH3 Ｃ、Ｃ4Ｈ10 Ｄ、Ｃ２Ｈ４ 3、用一种试剂鉴别乙烷和乙烯，并说明现象。

4、要获得CH3CH2Cl有两种方法，

方法一：CH3CH3和Cl2取代，

方法二：CH2=CH2和HCl加成，讨论哪种方法好？为什么？

四、乙烯的用途

（1）基本化工原料

（2）植物生长调节剂,催熟剂 乙 炔

一、分子结构：

【问题思考】：根据下列模型确定乙炔的分子式、电子式、结构式及结构简式。

分子式 ； 电子式： ；结构式 ；

5

结构简式 二、乙炔的物理性质：

纯的乙炔是没有颜色、没有臭味的气体。密度是1.16克/升，比空气稍轻。微溶于水，易溶于有机溶剂。

【思考】：根据乙炔物理性质如何收集乙炔气体？

三、乙炔的化学性质：

<思考>:根据乙炔的组成及名称分析乙炔应该具有怎样的化学性质？

1、氧化反应：

⑴、在空气或氧气中燃烧——完全氧化：

<思考>：①、写出乙炔燃烧的化学方程式并分析燃烧时可能出现的现象。

②、乙炔跟空气的混合物遇火会发生爆炸，在点燃乙炔前必须进行怎样的操作？

⑵、使 褪色。

2、加成反应：

<思考>:①、试对比乙烯的加成反应分析乙炔的加成反应会有怎样的情况？

②、写出乙炔和溴、氢气、氯化氢、水的加成反应方程式。

③、如何鉴别乙炔和乙烷气体？如何除去乙烷中混有的乙炔？

3、乙炔的用途：

(1)乙炔是一种重要的基本有机原料，可以

用来制备氯乙烯、聚氯乙烯和乙醛等。

例、写出由乙炔制备聚氯乙烯的化学方程式。

(2)乙炔燃烧时产生的氧炔焰可用来切割或焊接金属。

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练习1.关于炔烃的下列叙述正确的是

（

）

A、分子里含有碳碳三键的不饱和链烃叫炔烃

B、炔烃分子里的所有碳原子都在同一条直线上

C、炔烃易发生加成反应，也易发生取代反应

D、炔烃可以使溴水褪色，也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色

2.用乙炔原料制取CH2Br—CHBrCl，可行的反应途径是

（

）

A、先加Cl2，再加Br2

B、先加Cl2，再加HBr

C、先加HCl，再加HBr

D、先加HCl，再加Br2

3.描述CH3―CH=CH―C

C―CF3分子结构的下列叙述中，正确的是

（

）

A、6个C原子可能都在一条直线上

B、6个C原子不可能都在一条直线上

C、6个C原子可能位于同一平面上

D、6个C原子不可能位于同一平面上

4、某炔烃与过量H2充分加成后得到的化合物的结构简式为CH3-CH-CH2-CH2-CH3，此炔CH3

烃的结构简式为 或 。

课后练习：

1．下列关于乙烯和乙烷比较的说法中，正确的是

(

) A．乙烯属于不饱和烃，乙烷属于饱和烃

B．乙烯分子为平面结构，而乙烷分子为正四面体结构

C．乙烯和乙烷都可以使溴水褪色

D．乙烯能使酸性高锰酸钾褪色，乙烷不能使酸性高锰酸钾褪色

2．欲除甲烷中混有的乙烯得到纯净的甲烷，可依次将其通过下列哪组试剂的洗气瓶（

）

A．酸性KMnO4 浓硫酸

B．浓硫酸 酸性KMnO4 C．澄清的石灰水 浓硫酸

D．溴水 烧碱溶液 浓硫酸

4．由乙烯推测丙烯的结构或性质正确的

（

）

A．分子中三个碳原子在同一直线上

B．分子中所有原子都在同一平面上

C．与HCl加成只生成一种产物

D．能发生加聚反应

5．不可能是乙烯加成产物的是

（

）

A．CH3CH3

B．CH3CHCl2

C．CH3CH2OH

D．CH3CH2Br

6．下列反应属于加成反应的是

（

）

A．乙烯使酸性高锰酸钾溶液反应

B．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色

C．乙烯在空气中燃烧

D．乙烯在一定条件下与氯化氢反应

7．

能证明乙烯分子中含有一个碳碳双键的事实是

（

）

A．乙烯分子中碳氢原子个数比为1:2 B．乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相同

C．乙烯和溴水发生加成反应，且1mol乙烯完全加成消耗1mol溴单质

D．乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色

7

8．1体积某气态烃只能与1体积氯气发生加成反应，1mol该加成产物可与4mol氯气完全发生取代反应，则该烃的结构简式为

（

）

A．CH2==CH2

B．CH3CH==CH2

C．CH3CH3

D．CH3CH==CHCH3

9．相同物质的量的下列各组物质，完全燃烧时生成水的质量完全相同的一组物质是（

）

A．甲烷和乙烷

B．乙烯和丙烯

C．甲烷和乙烯

D．乙烷和丙烯

10．燃烧某有机物只生成44g二氧化碳和27g水，下列说法正确的是

（

）

A．该有机物的化学式为C3H8

B．该有机物分子中一定含有碳碳双键

C．该有机物不可能是乙烯

D．该有机物一定含有氧元素

11．一种能使溴水褪色的气态烃，在标准状况下，5.6L该烃完全燃烧时，生成16.8L（标准状况下）二氧化碳和13.5g水。求该烃的结构简式。

12、在下列物质中：①O2

②O3

③16O

④18O ⑤CH3-CH-CH2-CH2-CH3

CH3

⑥CH≡C-CH-CH3 ⑦CH3-CH-CH-CH3

⑧CH3-CH2-CH-C≡CH，其中属于同系物的是 ；

CH3

CH3

CH3

属于同分异构体的是 ；属于同素异形体的是 ；属于同位素的是 。

13．实验室制取乙烯的反应原理为：C2H5OH

CH2=CH2↑+H2O，但常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的二氧化硫，有人设计下列实验以确定上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。

（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是：Ⅰ____________；Ⅱ__________；Ⅲ_____________；Ⅳ____________（将下列有关试剂的序号填入空格内）

A．品红溶液

B．氢氧化钠溶液

C．浓硫酸

D．KMnO4（H+）溶液

（2）能说明二氧化硫气体存在的现象是______________________________________；

（3）使用装置Ⅱ的目的是__________________________________________________；

（4）使用装置Ⅲ的目的是__________________________________________________；

（5）确证含有乙烯的现象是________________________________________________。

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