2020版新教材高中化学第3章简单的有机化合物第2节第1课时石油裂解与乙烯课件鲁科版必修第二册 43页

第 1 课时　石油裂解与乙烯 知识铺垫 新知预习 自主测试 1 . 乙烯分子中存在碳碳双键 , 碳碳双键是乙烯的 官能团 , 乙烯属于 不饱和烃 。 2 . 乙烯分子中所有原子 共平面 。任意两个键之间的夹角为 120 ° 。 3 . 甲烷是 正四面体 结构属于饱和烃 , 故甲烷与乙烯性质不同。 知识铺垫 新知预习 自主测试 一、从天然气、石油和煤中获取燃料 1 . 化石燃料 化石燃料又叫 矿石 燃料、矿物燃料 , 属于不可再生能源。常见的有 煤、石油、天然气 三大化石燃料。 2 . 天然气和煤直接用作燃料 (1) 天然气。 ① 天然气的主要成分是 甲烷 (CH 4 ) 。 ② 甲烷的物理性质。 甲烷是 无色 、 无味 的气体 , 在标准状况下的密度为 0.717 g·L -1 , 比空气的 小 , 难 溶于水。 知识铺垫 新知预习 自主测试 ③ 甲烷的燃烧。 甲烷在空气中燃烧生成 CO 2 和 H 2 O, 反应的化学方程式为 1 mol CH 4 完全燃烧可放出 802 kJ 的热量。与相同状况下的 CO 、 H 2 相比较 ,CH 4 完全燃烧放出热量更多 , 所以天然气是一种优良的燃料。 (2) 煤。 ① 煤的组成。 从组成物质方面来说 , 煤是由 有机化合物 和 无机化合物 组成的复杂混合物。从组成元素方面来说 , 煤中除主要含 碳、氢 元素以外 , 还含有少量的氮、硫、氧、硅、铝、钙、铁等元素。 ② 煤燃烧可以放出热量 , 但同时也会污染环境。 知识铺垫 新知预习 自主测试 3 . 从石油中获取燃料 (1) 石油的组成。 ① 物质组成 : 石油是由分子含有不同数目碳原子的 烷烃 、 环烷烃 组成的复杂混合物。 ② 元素组成 : 组成石油的基本元素是 C 、 H , 这些基本元素在石油中的质量分数之和可达 98% 以上。 (2) 石油的分馏。 ① 定义 : 通过 加热 和 冷凝 , 把石油分成 沸点范围不同 的产物的方法 , 叫做石油的分馏。石油分馏的目的是将石油进行一定程度的分离 , 让它们各尽所用。石油分馏是石油炼制的主要方法之一。 ② 石油分馏的原理 : 分子中碳原子数不同 , 烃的沸点就不同。通常情况下 , 随着烃分子中碳原子数的增多 , 烃的沸点也相应 升高 。加热石油 , 沸点 低 ( 分子中碳原子数较少 ) 的烃先汽化 , 经冷凝后分离出来 , 随着温度的升高 , 沸点 较高 ( 分子中碳原子数较多 ) 的烃再汽化 , 经冷凝液化后也分离出来。 知识铺垫 新知预习 自主测试 (3) 石油的裂化。 ① 定义 : 工业上在一定条件 ( 加热、使用催化剂 ) 下 , 把 相对分子质量 较大、 沸点较高 的烃断裂为 相对分子质量较小 、 沸点较低 的烃的方法 , 称为石油的裂化。 ② 目的 : 提高 轻质液体燃料 的产量和质量。 (4) 石油分馏产物燃烧用作燃料 知识铺垫 新知预习 自主测试 二、石油裂解与乙烯 1 . 石油裂解 (1) 定义 : 在石油化工生成中 , 常以 石油分馏产物 为原料 , 采用比裂化更高的温度 (700~800 ℃ , 有时甚至高达 1 000 ℃ 以上 ), 使石油分馏产品中相对分子质量较大的烃分解成 乙烯、丙烯 等小分子烃的加工过程。 (2) 目的 : 获得 乙烯、丙烯 等有机化工原料。 知识铺垫 新知预习 自主测试 2 . 石蜡的分解 知识铺垫 新知预习 自主测试 3 . 乙烯 (1) 乙烯的组成和结构。 (2) 物理性质。 知识铺垫 新知预习 自主测试 (3) 乙烯的化学性质。 乙烯分子中碳碳双键中两个键不同 , 其中一个键容易断裂 , 因此乙烯化学性质活泼。 ① 乙烯的氧化反应。 a. 燃烧氧化。 燃烧的现象 : 乙烯在空气中燃烧 火焰明亮并伴有黑烟 , 同时放出大量的热。 b. 被强氧化剂氧化。 现象 : 酸性 KMnO 4 溶液 褪色 。 结论 : 乙烯能被酸性 KMnO 4 溶液氧化 , 乙烯性质很活泼。 知识铺垫 新知预习 自主测试 ② 乙烯与溴的四氯化碳溶液的反应。 实验操作 : 把乙烯通入溴的四氯化碳溶液或溴水中。 实验现象 : 溴的四氯化碳溶液或溴水很快 褪色 。 实验原理 : 知识铺垫 新知预习 自主测试 ③ 加成反应 : 有机物分子中 双键 上的碳原子与其他 原子 ( 或原子团 ) 直接结合生成新的化合物分子的反应叫作加成反应。 ④ 乙烯还能彼此之间发生加成反应形成聚合物 —— 聚乙烯。 (4) 乙烯的用途。 ① 乙烯是一种重要的基本化工原料 , 用以生产塑料等化工产品 , 乙烯的产量 被用作衡量一个国家石油化工发展水平的标志。 ② 乙烯是一种植物生长调节剂。 知识铺垫 新知预习 自主测试 【微思考 1 】 石油通过分馏、裂化、裂解所得到的产品是纯净物吗 ? 提示 : 不是。石油通过分馏、裂化、裂解得到的产物是沸点相近的多种烃的混合物。 【微思考 2 】 为什么不能用裂化汽油从碘水中萃取单质碘 ? 提示 : 石油裂化得到的汽油叫裂化汽油 , 其中含有不饱和烃 , 能与卤素单质发生加成反应 , 故不能用裂化汽油从碘水中萃取单质碘。 知识铺垫 新知预习 自主测试 1 . 判断正误 , 正确的打 “ √ ”, 错误的打 “×” 。 (1) 在石油的炼制方法中 , 石油的分馏、石油的裂化、石油的裂解都是化学变化 , 蒸馏、裂化、裂解所得的物质都是纯净物。 ( 　　 ) (2) 乙烯的结构简式为 CH 2 CH 2 。 ( 　　 ) (3) 甲烷和 Cl 2 的反应与乙烯和 Br 2 的反应属于同一类型的反应。 ( 　　 ) (4) 乙烯分子中双键中的一个键可以断裂 , 容易发生加成反应和取代反应。 ( 　　 ) (5) 乙烯使溴水、酸性 KMnO 4 溶液褪色的原理相同。 ( 　　 ) (6) 无论乙烯的加成 , 还是乙烯使酸性 KMnO 4 溶液褪色 , 都与乙烯分子内含有碳碳双键有关。 ( 　　 ) 知识铺垫 新知预习 自主测试 (7) 相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同。 ( 　　 ) (8) 断裂乙烯分子中碳碳双键所需能量是断裂乙烷分子中碳碳单键所需能量的两倍 , 因此乙烯比乙烷稳定。 ( 　　 ) 答案 : (1)× 　 (2)× 　 (3)× 　 (4)× 　 (5)× 　 (6) √ 　 (7)× 　 (8)× 知识铺垫 新知预习 自主测试 2 . 如图是石油分馏塔的示意图。下列关于 a 、 b 、 c 三种馏分说法正确的是 ( 　　 ) A.a 的沸点最高 B.b 的熔点最低 C.c 的平均相对分子质量最大 D. 每一种馏分都是纯净物 答案 : C 解析 : 由题图可知 ,a 先分馏出来 ,c 较 a 、 b 最后分馏出来 , 故熔、沸点高低顺序为 a