第1課時(shí)石油的煉制乙烯第3章

第2節(jié)

石油和煤重要的烴學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.了解石油的化學(xué)成分及石油分餾、裂化和裂解的基本原理。2.掌握乙烯的分子結(jié)構(gòu)、主要性質(zhì)和重要應(yīng)用，進(jìn)一步理解結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。3.了解加成反應(yīng)，會(huì)書(shū)寫(xiě)乙烯與H2、HCl、Cl2、H2O發(fā)生加成反應(yīng)的化學(xué)方程式。內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)——新知探究

點(diǎn)點(diǎn)落實(shí)達(dá)標(biāo)檢測(cè)——當(dāng)堂檢測(cè)

鞏固反饋新知導(dǎo)學(xué)1.石油的組成石油主要是由分子中含有

組成的復(fù)雜混合物，主要包括各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴。石油中所含元素主要有

兩種元素。2.石油的分餾(1)石油是以含多種烴為主的混合物，沒(méi)有固定的沸點(diǎn)。加熱石油，______的烴(含碳原子數(shù)

的)先汽化，其蒸氣經(jīng)冷凝變?yōu)?/p>

首先從混合物里分離出來(lái)；隨著溫度的升高，

的烴(含碳原子數(shù)

的)再汽化，經(jīng)過(guò)冷凝也從混合物里分離出來(lái)。通過(guò)不斷地加熱和冷凝，把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物，這種方法稱為石油的分餾。一、石油的煉制不同數(shù)目碳原子的烴碳和氫沸點(diǎn)低較少液體沸點(diǎn)較高較多(2)石油經(jīng)過(guò)分餾后得到的一系列產(chǎn)物有石油氣、

、煤油、柴油、重油及瀝清等。(3)分餾石油得到的各種餾分仍是

物。3.石油的裂化(1)石油裂化的原理：在一定條件(加熱、使用催化劑)下，使相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴

成相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴。如：十六烷的裂化反應(yīng)：C16H34

。(2)石油裂化的目的：提高

的產(chǎn)量和質(zhì)量。汽油混合斷裂C8H16＋C8H18汽油等輕質(zhì)液體燃料4.石油的裂解(1)石油裂解的原理：裂解是采用比裂化更高的

，使相對(duì)分子質(zhì)量較大的烴

成

、丙烯等小分子烴。裂化和裂解都是

變化。石油裂解氣里

的含量比較高。(2)石油裂解的目的：是為了獲得

等小分子烯烴，做為有機(jī)化工原料。溫度斷裂乙烯化學(xué)乙烯乙烯、丙烯歸納總結(jié)1.石油煉制方法比較煉制方法分餾裂化裂解主要變化類型物理變化化學(xué)變化化學(xué)變化主要原料原油重油石油分餾產(chǎn)品(包括石油氣)目的將石油分離成不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量和質(zhì)量得到氣態(tài)短鏈烴主要產(chǎn)品石油氣、汽油、煤油、柴油及重油等汽油等輕質(zhì)燃油乙烯、丙稀等小分子烴2.直餾汽油和裂化汽油的區(qū)別

獲得方法主要化學(xué)成分直餾汽油原油分餾一般是C5～C11的烷烴及少量的芳香烴等裂化汽油重油裂化含有C5～C11的烷烴和烯烴3.裂化和裂解都是使石油分餾產(chǎn)物中的長(zhǎng)鏈烴斷裂生成更短的鏈烴，裂解所需溫度比裂化所需的溫度更高，裂化和裂解的原料、目的和產(chǎn)品不同。解析石油分餾得到的餾分是不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物，仍為混合物，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B、C兩項(xiàng)正確；在石油常見(jiàn)的煉制方法中，分餾是物理變化，而裂化和裂解是化學(xué)變化，D項(xiàng)正確。1.下列關(guān)于石油加工的敘述中，不正確的是A.石油分餾所得的產(chǎn)物是具有恒定沸點(diǎn)的純凈物B.石油裂化的目的是提高汽油等輕質(zhì)燃油的產(chǎn)量和質(zhì)量C.石油裂解的原料是石油分餾產(chǎn)物，包括石油氣D.石油的分餾是物理變化過(guò)程√答案解析規(guī)律總結(jié)活學(xué)活用規(guī)律總結(jié)石油分餾產(chǎn)物、裂解及裂化產(chǎn)物均是混合物，沒(méi)有固定熔、沸點(diǎn)。裂化汽油和分餾汽油的成分不同。1.下圖表示4個(gè)碳原子相互結(jié)合的幾種方式。小圓球表示碳原子，小棍表示化學(xué)鍵，假如碳原子上其余的化學(xué)鍵都是與氫結(jié)合。二、乙烯的分子結(jié)構(gòu)(1)它們同屬于有機(jī)物中的_____類，其中烷烴有_______(填字母)。烴

AC答案(2)在結(jié)構(gòu)上B與A的主要不同是__________________________________；B應(yīng)屬于烴的類別是________________。(3)分子中碳原子所結(jié)合的氫原子數(shù)少于飽和烴里的氫原子數(shù)的碳?xì)浠衔锓Q為_(kāi)__________。分子中含有___________的烴稱為烯烴。若烯烴含有一個(gè)碳碳雙鍵，該類烯烴的組成通式為_(kāi)___________。答案不飽和烴(或烯烴)B中有

鍵，比A少兩個(gè)H原子不飽和烴碳碳雙鍵CnH2n(n≥2)(4)寫(xiě)出上圖中烯烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，并簡(jiǎn)述你是怎樣從上圖中識(shí)別烷烴和烯烴的。答案答案B：CH3CH==CHCH3

E：CH3CH2CH==CH2

F：(CH3)2C==CH2，識(shí)別烷烴和烯烴要看分子結(jié)構(gòu)中有無(wú)碳碳雙鍵：若碳原子之間全部以碳碳單鍵結(jié)合的鏈烴，就是烷烴；若分子中含有碳碳雙鍵的鏈烴，則為烯烴。2.以下是兩種有機(jī)物的球棍模型，

代表H原子，

代表C原子，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)Ⅰ、Ⅱ的分子式分別為_(kāi)_______、________。解析從球棍模型上可以得知：Ⅰ為乙烷，Ⅱ?yàn)橐蚁?。乙烷中有碳碳單鍵，乙烯中有碳碳雙鍵，且前者是空間立體結(jié)構(gòu)，后者是平面結(jié)構(gòu)。C2H6

C2H4答案解析(2)說(shuō)出

Ⅰ

、

Ⅱ

結(jié)構(gòu)上的兩點(diǎn)差異①_____________________________________；②_________________________________。答案Ⅰ中含有碳碳單鍵，Ⅱ中含有碳碳雙鍵Ⅰ是空間立體結(jié)構(gòu)，Ⅱ是平面結(jié)構(gòu)乙烯的分子組成與結(jié)構(gòu)歸納總結(jié)CH2==CH2C2H4相關(guān)視頻關(guān)鍵提醒碳碳雙鍵決定乙烯的化學(xué)性質(zhì)?？臻g結(jié)構(gòu)：所有C、H原子都在

上。同一平面2.關(guān)于乙烯分子結(jié)構(gòu)的描述正確的是A.乙烯的分子式為、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、最簡(jiǎn)式分別為(CH2)2、CH2CH2、CH—CHB.乙烯不是最簡(jiǎn)單的烯烴C.乙烯分子中所有原子都在同一平面上D.乙烯分子中所有原子都在一條直線上√答案解析易錯(cuò)警示活學(xué)活用解析乙烯的分子式為C2H4，最簡(jiǎn)式為CH2，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2==CH2，乙烯分子中所有原子都在一個(gè)平面上，不在同一條直線上。烯烴是指含有碳碳雙鍵的烴，乙烯是最簡(jiǎn)單的烯烴。易錯(cuò)警示由乙烯分子結(jié)構(gòu)可以推斷有機(jī)物

分子中的所有碳原子共面。1.乙烯的氧化反應(yīng)(1)觀察實(shí)驗(yàn)，記錄現(xiàn)象。三、乙烯的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象點(diǎn)燃乙烯__________________________________將乙烯通入酸性高錳酸鉀溶液__________________________________________________________火焰明亮，伴有黑煙，同時(shí)放出大量熱酸性高錳酸鉀溶液退色(2)寫(xiě)出乙烯燃燒的化學(xué)方程式。為什么甲烷燃燒沒(méi)有黑煙，而乙烯燃燒有較濃的黑煙？答案答案C2H4＋3O22CO2＋2H2O，乙烯分子里含碳量比較大，未完全燃燒，產(chǎn)生碳的小顆粒造成的。(3)乙烯可以作水果的催熟劑，可以使生果實(shí)盡快成熟，但是用浸泡過(guò)酸性高錳酸鉀溶液的硅藻土與果實(shí)或花朵放在一起，可以延長(zhǎng)果實(shí)或花朵的成熟期，達(dá)到保鮮的目的。請(qǐng)你解釋其中的奧秘。答案乙烯能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。2.乙烯的加成反應(yīng)(1)加成反應(yīng)：有機(jī)物分子中雙鍵上的碳原子與其他原子(或原子團(tuán))直接結(jié)合生成新的化合物分子的反應(yīng)叫加成反應(yīng)。如將乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，現(xiàn)象是

，生成了_____________。橙紅色退去1,2--二溴乙烷(2)請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證乙烯通入溴水發(fā)生的不是取代反應(yīng)。寫(xiě)出該加成反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案答案比較通入乙烯前后溴水的酸性強(qiáng)弱，通入乙烯之后溴水的酸性減弱，說(shuō)明發(fā)生的不是取代反應(yīng)。(3)乙烯除了與溴加成外，一定條件下還能與H2、HCl、Cl2、H2O等發(fā)生加成反應(yīng)，請(qǐng)你寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案CH2==CH2＋Cl2―→(4)聚乙烯(

CH2—CH2

)在日常生活中用途很廣，是一種高分子化合物，如用做食品保鮮膜、水管材料等。它是由乙烯分子在一定條件下相互加成得到的，寫(xiě)出合成聚乙烯的化學(xué)方程式。答案相關(guān)視頻3.如何區(qū)分甲烷和乙烯？甲烷中混有乙烯時(shí)如何除去？答案答案乙烯能使酸性KMnO4溶液或溴水退色，由此可區(qū)別甲烷(烷烴)和乙烯(烯烴)。乙烯被酸性KMnO4溶液氧化的產(chǎn)物是CO2，因此CH4中混有乙烯時(shí)，不能用酸性高錳酸鉀溶液除去(引入新的雜質(zhì))，應(yīng)用溴水洗氣除去，并用濃硫酸干燥，或用Br2的CCl4溶液洗氣除去。1.乙烯的氧化反應(yīng)(1)乙烯能燃燒，火焰明亮且伴有黑煙。①利用燃燒時(shí)的現(xiàn)象與甲烷不同，可用燃燒法鑒別甲烷和乙烯。②為防止乙烯與空氣混合點(diǎn)燃發(fā)生爆炸，點(diǎn)燃乙烯之前，一定要檢驗(yàn)其純度。③若乙烯燃燒溫度高于100℃，H2O為氣態(tài)，則反應(yīng)前后氣體體積不變；完全燃燒后產(chǎn)生的CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為1∶1。歸納總結(jié)(2)被酸性高錳酸鉀溶液氧化

①乙烯使酸性高錳酸鉀溶液退色。利用該性質(zhì)可鑒別甲烷(或烷烴)和乙烯(或烯烴)。②酸性高錳酸鉀溶液將乙烯最終氧化為CO2，所以除去甲烷中的乙烯時(shí)不能用酸性高錳酸鉀溶液。2.乙烯的加成反應(yīng)CH3CH2OHCH3—CH3CH3CH2Cl關(guān)鍵提醒(1)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，乙烯的化學(xué)性質(zhì)(能被酸性高錳酸鉀溶液氧化、發(fā)生加成反應(yīng))是由碳碳雙鍵所決定的。(2)乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液退色原理不同，前者為加成反應(yīng)，后者為氧化反應(yīng)。

(3)加成反應(yīng)是乙烯等不飽和烴的特征性質(zhì)；烷烴的特征性質(zhì)是取代反應(yīng)。3.甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到純凈干燥的甲烷，可依次將其通過(guò)下列哪組試劑的洗氣瓶A.澄清石灰水，濃H2SO4B.溴水，濃H2SO4C.酸性高錳酸鉀溶液，濃H2SO4D.濃H2SO4，酸性高錳酸鉀溶液√答案解析規(guī)律總結(jié)活學(xué)活用解析A項(xiàng)，乙烯和甲烷均不與澄清石灰水及濃硫酸反應(yīng)；B項(xiàng)，乙烯與Br2加成生成液體1,2--二溴乙烷，再用濃硫酸干燥得到干燥純凈的CH4；C項(xiàng)，酸性KMnO4溶液與乙烯反應(yīng)生成CO2，引入新雜質(zhì)；D項(xiàng)，濃H2SO4與乙烯不反應(yīng)。規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)除去乙烷中的乙烯并得到純凈干燥的乙烷，操作方法如下：(1)混合氣體→盛有溴水的洗氣瓶→盛有NaOH溶液的洗氣瓶→盛有濃硫酸的洗氣瓶；(2)混合氣體→盛有溴水的洗氣瓶→裝有堿石灰的U形管；(3)混合氣體→盛有酸性KMnO4溶液的洗氣瓶→盛有NaOH溶液的洗氣瓶→盛有濃硫酸的洗氣瓶；(4)混合氣體→盛有酸性KMnO4溶液的洗氣瓶→裝有堿石灰的干燥管。4.體育比賽中當(dāng)運(yùn)動(dòng)員肌肉挫傷或扭傷時(shí)，隊(duì)醫(yī)隨即對(duì)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)員的受傷部位噴射藥劑氯乙烷(CH3—CH2Cl)(沸點(diǎn)為12.27℃)，進(jìn)行局部冷凍麻醉應(yīng)急處理。制取氯乙烷的最好方法是A.乙烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)B.乙烯與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)C.乙烷與氯化氫混合D.乙烯與氯化氫發(fā)生加成反應(yīng)√答案解析規(guī)律總結(jié)解析乙烷與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成多種氯代烴的混合物；乙烯與Cl2發(fā)生加成反應(yīng)生成1,2--二氯乙烷；乙烷與氯化氫不反應(yīng)；乙烯與氯化氫發(fā)生加成反應(yīng)生成氯乙烷。D項(xiàng)正確。規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)

甲烷取代反應(yīng)與乙烯加成反應(yīng)的比較

取代反應(yīng)加成反應(yīng)反應(yīng)物特征含有易被取代的原子或原子團(tuán)不飽和有機(jī)化合物(含

等)生成物兩種(一般是一種有機(jī)化合物和一種無(wú)機(jī)物)一種(有機(jī)化合物)碳碳鍵變化無(wú)變化

打開(kāi)反應(yīng)特點(diǎn)一上一下斷一加二常用試劑Cl2、Br2、I2H2、X2、HX、H2O(X為Cl、Br、I)學(xué)習(xí)小結(jié)乙烯的性質(zhì)稍有氣味水難溶，高錳酸鉀溴反應(yīng)?，F(xiàn)象相同理不同，前因氧化后加成。

加氧燃燒黑煙冒，聚合分子碳鏈增。達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.為了延長(zhǎng)水果的保鮮期，下列水果存放方法最合適的是A.放入敞口的容器中B.放入密封的容器中C.放入充有少量乙烯的密封容器中D.放入浸泡過(guò)酸性高錳酸鉀溶液硅土的密封容器中12345解析乙烯具有催熟作用，C項(xiàng)錯(cuò)誤；酸性KMnO4能殺菌，且能與水果產(chǎn)生的乙烯反應(yīng)，防止水果早熟，方便運(yùn)輸與貯存?！檀鸢附馕?2.下列物質(zhì)反應(yīng)后可生成純凈的BrCH2CH2Br的是A.乙烯和溴化氫加成B.乙烷和少量的溴蒸氣光照C.乙烯通入溴的四氯化碳溶液中D.乙烷通入溴水中12345解析乙烯和溴化氫發(fā)生加成反應(yīng)的產(chǎn)物是CH3CH2Br(溴乙烷)；乙烷和溴蒸氣反應(yīng)生成多種取代物；乙烯通入溴的四氯化碳溶液中反應(yīng)生成Br—CH2—CH2—Br；乙烷與溴水不反應(yīng)，A、B、D項(xiàng)均錯(cuò)誤?！檀鸢附馕?12345答案解析3.下列各組中兩個(gè)反應(yīng)所屬反應(yīng)類型相同的是A.光照甲烷和氯氣的混合氣體，混合氣體顏色變淺；乙烯能使溴的四氯化

碳溶液退色B.乙烷在氧氣中燃燒；乙烯在空氣中燃燒C.乙烯能使溴的四氯化碳溶液退色；乙烯能使酸性KMnO4溶液退色D.用乙烯與氯化氫制取氯乙烷；用乙烷與氯氣反應(yīng)制取氯乙烷解析A項(xiàng)，前者是取代反應(yīng)，后者是加成反應(yīng)；B項(xiàng)，二者均是氧化反應(yīng)；C項(xiàng)，前者是加成反應(yīng)，后者是氧化反應(yīng)；D項(xiàng)，前者是加成反應(yīng)，后者是取代反應(yīng)?！?4.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.無(wú)論是乙烯與Br2的加成反應(yīng)，還是乙烯使酸性KMnO4溶液退色，都與

分子內(nèi)含有碳碳雙鍵有關(guān)B.溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液都可以鑒別乙烯和乙烷C.相同質(zhì)量的乙烯和甲烷完全燃燒后生成水的質(zhì)量不同D.乙烷中存在碳碳單鍵，而乙烯中存在碳碳雙鍵，因此乙烯較乙烷穩(wěn)定12345√答案解析612345解析乙烯發(fā)生加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)的過(guò)程中碳碳雙鍵都斷裂，A項(xiàng)正確；乙烯能與溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)，但是乙烷不能，故能用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液鑒別乙烯和乙烷，B項(xiàng)正確；乙烯和甲烷中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，故相同質(zhì)量的乙烯和甲烷完全燃燒后生成水的質(zhì)量不同，C項(xiàng)正確；乙烯較乙烷活潑，能使酸性KMnO4溶液退色，D項(xiàng)錯(cuò)誤。65.能證明乙烯分子里含有一個(gè)碳碳雙鍵的事實(shí)是A.乙烯分子里碳?xì)鋫€(gè)數(shù)比為1∶2B.乙烯完全燃燒生成的CO2和水的物質(zhì)的量相等C.乙烯容易與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)，且1mol乙烯完全加成需

要消耗1mol溴D.乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液退色12345√答案解析612345解析A項(xiàng)，碳?xì)鋫€(gè)數(shù)比為1∶2，是對(duì)乙烯的組成分析，而不是證明碳碳雙鍵存在的事實(shí)；B項(xiàng)，根據(jù)生成的CO2和水的物質(zhì)的量相等，只能推斷出碳、氫個(gè)數(shù)比為1∶