1、合作探究 自主预习 第第 2 节节 石油和煤石油和煤 重要的烃重要的烃 合作探究 自主预习 第 1 课时 石油的炼制 乙烯 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1.了解石油的成分及石油分馏、裂化、裂解的基本 原理。 2.了解乙烯的物理性质,掌握乙烯分子的组成和结 构式及其化学性质。 3.了解加成反应的概念。 1.通过对分馏、裂化、裂解概念的对比,加深对石 油加工方法的了解。 2.通过溴水与乙烯反应的实验探究,掌握乙烯的化 学性质。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 1.石油的炼制 (1)石油的成分:主要是由分子中含有不同数目碳原子的烃组成的复杂混合物, 石油中碳元素和氢元素质
2、量分数之和平均可达97%98%。 (2)石油的炼制方法 分馏:用加热和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的产物,主要产品是石油 气、汽油、煤油、柴油及重油等。 裂化:在一定条件下(加热、使用催化剂),把相对分子质量大、沸点高的烃断 裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃,主要产品是高质量的汽油。 典型反应:C16H34 C8H18+C8H16 裂解:常用石油分馏产品(包括石油气)做原料,采用比裂化更高的温度,使其中 的相对分子质量较大的烃断裂成乙烯、丙烯等小分子烃,主要产品是乙烯、丙烯 等。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 预习交流预习交流1 分析石油炼制的三种方法,你知道三者的根本
3、区别是什么吗?写出十六烷裂化 的化学方程式。 答案:炼制过程的主要变化不同,石油分馏属于物理变化,石油裂化、裂解属于 化学变化。C16H34 C8H18+C8H16。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 2.乙烯 (1)物理性质:乙烯是无色、稍有气味、难溶于水的气体,标准状况下的密度为 1.25 g L-1。 (2)分子结构:乙烯的分子式为C2H4。从分子式可以看出,一个乙烯分子比一个 乙烷分子少两个氢原子。乙烯分子里碳原子间的共价键是双键,结构式 为 ,结构简式为CH2CH2。 (3)乙烯的用途 乙烯是植物生长调节剂,水果的催熟剂。乙烯是重要的化工原料,乙烯的产量是 衡量一个国家
4、石油化工发展水平的标志。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 预习交流预习交流2 根据乙烯分子的球棍模型,你能否推测出乙烯分子的空间构型呢? 答案:根据乙烯分子的球棍模型,可推测出乙烯分子的空间构型为平面结构,即 乙烯分子中2个碳原子和4个氢原子在同一个平面上。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 一、石油的炼制 活动与探究 结合所学知识,完成下列问题: (1)下图是石油的蒸馏实验装置: 根据装置回答: 装置中用到哪些仪器? 从温度计测量的位置看,它测量的是石油的温度吗? 实验中需在烧瓶中加入碎瓷片,它起什么作用? 答案:铁架台(带铁夹、铁圈)、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶
5、、温度计、单孔 塞、冷凝管、牛角管、锥形瓶。 不是,它测量的是蒸出气体的温度。 防止石油暴沸。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 (2)石油分馏出的产品有哪些?它们是纯净物吗? 答案:石油的分馏产品有:石油气、汽油、煤油、柴油、蜡油、润滑油、重油 (沥青等)。它们都属于混合物,成分有多种。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 迁移与应用 例1下列说法错误的是( ) A.石油中含有C5C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油 B.含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油 C.石油裂解是为了获得更多的汽油 D.汽油、煤油、柴油都是由烃组成的混合物 合作探究 自主预习
6、 问题导学 即时检测 一 二 解析:A项中石油主要由液态烃组成,也溶有少量气态烃和固态烃。石油中含有 C5C11的烷烃,因此通过石油的分馏就可以得到汽油、煤油等分馏产品;B项中含 C18以上的固态烷烃利用率低,交通运输业需要更多的燃料油,重油中长链烃分子 断裂就可以得到汽油,使长链烃分子断裂为C5C11的烷烃的过程是采用催化裂化 的方法;C项中石油裂解属于深度裂化,采用的温度比裂化更高,长链烃分子断裂程 度大。裂解的目的不是为了生产更多的汽油,而是为了获得大量的石油化工产 品;D项中石油主要是由烃组成的混合物,石油的分馏产品汽油、煤油、柴油等仍 是烃的混合物,所不同的只是这些分馏产品沸点范围小
7、,是含碳原子数接近的烃的 混合物。 答案:C 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 迁移训练1下列说法正确的是( ) A.石油是混合物,汽油是纯净物 B.沸点:汽油煤油柴油机油 C.蒸馏汽油和裂化汽油成分相同 D.蒸馏石油的实验装置也可用来制取蒸馏水 解析:石油、汽油都是混合物,石油中含有各种烷烃、环烷烃和芳香烃,汽油主 要是C5C8的各种烃的混合物,故A不正确;石油分馏时,首先馏出的是汽油,其次是 煤油,再次是柴油,而机油是一种润滑油,故沸点:汽油柴油 C.石油的分馏是物理过程,而裂化和裂解属于化学过程 D.直馏汽油能使溴的四氯化碳溶液退色 解析:石油分馏后得到的仍是不同沸点范围内
8、的各种烃的混合物,A项错;石油分馏 时,首先分馏出的是汽油,其次是煤油,再次是柴油、润滑油,故其沸点:汽油煤油 柴油润滑油,B项不正确;分馏是利用沸点不同进行的物质的分离,是物理过程,裂 化和裂解均为物质的转化,是化学过程;直馏汽油中不含烯烃,D项不正确。 答案:C 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 2.下列关于乙烯的说法,不正确的是( ) A.是无色气体,比空气略轻,难溶于水 B.与溴水发生取代反应而使溴水退色 C.乙烯的产量标志着一个国家的石油化工发展水平 D.可用点燃法鉴别乙烯和甲烷 解析:乙烯与溴水发生加成反应而使溴水退色;点燃乙烯会产生黑烟,但点燃甲烷
9、不会产生黑烟,因此可用点燃法鉴别乙烯和甲烷。 答案:B 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 3.能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是( ) A.乙烯分子里碳、氢原子的个数比为12 B.乙烯完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量相等 C.乙烯易与溴水发生加成反应,且1 mol乙烯完全加成需消耗1 mol溴单质 D.乙烯能使酸性KMnO4溶液退色 解析:乙烯分子结构上的特点是含有碳碳双键,特征化学反应是加成反应。 答案:C 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 4.石油加工成乙烯的方法是( ) A.分馏 B.蒸发 C.催化裂化 D.裂解 解析
10、:石油的分馏主要是将石油分成不同沸点的蒸馏产物;催化裂化主要是将长链 烃断裂为短链烃,主要目的是得到轻质油;裂解的主要目的是得到小分子不饱和烃。 答案:D 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 5.体育比赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医随即对准运动员的受伤部位喷射 药剂氯乙烷(沸点为12.27 ),进行局部冷冻麻醉应急处理。 (1)制取氯乙烷(CH3CH2Cl)的最好的方法是( ) A.乙烷与氯气发生取代反应 B.乙烯与氯气发生加成反应 C.乙烷与氯化氢反应 D.乙烯与氯化氢发生加成反应 (2)写出所选反应的化学方程式: 。 (3)氯乙烷能用于冷冻麻醉应急处理的理由
11、是 。 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 解析:乙烷与氯气发生取代反应的产物为各种氯代乙烷的混合物;乙烯与氯气发生 加成反应的产物为1,2-二氯乙烷;只有乙烯和氯化氢的加成反应才能得到较纯的 氯乙烷,产物为CH3CH2Cl,化学方程式为CH2 CH2+HCl CH3CH2Cl;乙烷 与氯化氢不反应。 答案:(1)D (2)CH2 CH2+HCl CH3CH2Cl (3)氯乙烷的沸点低,为12.27 ,易汽化而吸收能量,使局部冷冻麻醉 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 6.现有A、B、C三种烃,其分子球棍模型如下图: (1)等质量的以上
12、物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是 (填对应字母,下 同); (2)标准状况下,同体积的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的 是 ; (3)在120 、1.01105 Pa下,有两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测 得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是 。 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 解析:根据球棍模型可知,A 为 CH4,B 为,C 为 C2H6。(1) 等质量的烃完全燃烧时,氢元素的质量分数越大,耗氧量越大,故 CH4 耗 O2量最多;(2)标准状况下,相同体积的不同气体,它们的物质的量 也相同。等物质的量的 CxHy完全燃烧时,(x+ 4)的值越大,耗氧量越 大,CH4、C2H4、C2H6的(x+ 4)的值依次为 2、3、3.5,故 C2H6 耗氧量 最多;(3)温度100 条件下,当烃(CxHy)分子中含有 4 个氢原子时, 该烃完全燃烧前后气体体积不变,y=4 的为 CH4、C2H4,故这两种气 体为 CH4、C2H4。 答案:(1)A (2)C (3)AB
