《石油和煤--重要的烃》ppt课件.ppt

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1、第三章第三章第二节第二节 石油和煤石油和煤 重要的烃重要的烃联想质疑公路边的加油站里有不同型号的汽油和柴油.你知道它们是怎样用石油制得的吗?以石油为原料还能制得哪些物质?它们有什么性质和用途?石油主要是由分子中含有不同数目的碳原石油主要是由分子中含有不同数目的碳原子的烃组成的复杂混合物子的烃组成的复杂混合物：C、H（最主要）（最主要）、O、N、S化学成分化学成分: :主要是主要是烷烃烷烃、环烷烃环烷烃和和芳香烃芳香烃( (棕黑色粘稠液体棕黑色粘稠液体) )( (一一) ) 石油的成分石油的成分（二）石油的炼制1.1.石油的分馏石油的分馏通过加热和冷凝通过加热和冷凝, ,可以把石油分成可以把石油

2、分成不同沸点不同沸点范围的产物。这种方法叫做范围的产物。这种方法叫做石油的分馏石油的分馏。脱水脱水脱盐脱盐原油原油分馏分馏石油气石油气汽油汽油煤油煤油柴油柴油重油（沥青等）重油（沥青等）说明说明 （）石油分馏是一种物理方法，利用各馏分沸点不同进行混合物的初步分离 （）分馏产物仍然是混合物，是碳原子在一定范围内的混合物石油气：石油气：以下；汽油：以下；汽油：；煤油：煤油：；柴油：；柴油：；重油：重油：以上以上2.2.石油的裂化C C1616H H34 34 催化剂催化剂 C C8 8H H1818 + C + C8 8H H1616加热加热 加压加压裂化的目的裂化的目的: :提高轻质液体燃料的产

3、量提高轻质液体燃料的产量. .特特别是提高汽油的产量。别是提高汽油的产量。相对分子质量大相对分子质量大沸点高的烃沸点高的烃相对分子质量小相对分子质量小沸点较低的烃沸点较低的烃(1)原料原料:_。(2)目的目的:提高提高_的产量的产量,特别是提高特别是提高_的质量。的质量。(3)石油的裂化属于石油的裂化属于_变化。变化。(4)石油分馏所得汽油叫做直馏汽油石油分馏所得汽油叫做直馏汽油,多为饱和烃。多为饱和烃。石油裂化所得的汽油叫做裂化汽油石油裂化所得的汽油叫做裂化汽油,其中含不饱其中含不饱和烃。和烃。重油、石蜡重油、石蜡轻质液体燃料轻质液体燃料汽油汽油化学化学点拨：点拨：3.3.石油的裂解石油的裂

4、解-(-(采用更高的温度采用更高的温度) )裂解的目的裂解的目的: : 获得获得乙烯乙烯、丙烯等小分子烃。、丙烯等小分子烃。石油裂解即石油分馏产物的深度裂化石油裂解即石油分馏产物的深度裂化(石油裂解气中乙烯含量较高石油裂解气中乙烯含量较高)石油的裂解石油的裂解(1)概念概念裂解是在石油化工生产过程中裂解是在石油化工生产过程中,采用比裂化采用比裂化_,使使_乙烯、丙烯等乙烯、丙烯等的加工过程。的加工过程。(2)原料原料:_。(3)目的目的:获得获得_等烯烃。等烯烃。(4)石油的裂解属于石油的裂解属于_的变化。的变化。（5）乙烯的产量作为衡量一个国家石油化工发展水平）乙烯的产量作为衡量一个国家石油

5、化工发展水平的标志的标志更高更高的温度的温度长链烃断裂成短链烃长链烃断裂成短链烃石油分馏产品石油分馏产品乙烯乙烯化学化学点拨：点拨：开放探究开放探究1.(1)石油的分馏、裂化、裂解得石油的分馏、裂化、裂解得到的产品是纯净物吗？到的产品是纯净物吗？(2)石油的分馏和裂化都能得到汽油石油的分馏和裂化都能得到汽油,两者在组两者在组成上有什么不同？成上有什么不同？提示提示:(1)不是。石油的分馏、裂化、裂解得不是。石油的分馏、裂化、裂解得到的产品仍是由各种不同烃组成的混合物。到的产品仍是由各种不同烃组成的混合物。(2)由分馏得到的汽油由分馏得到的汽油(又称直馏汽油又称直馏汽油)主要成分主要成分多为饱和

6、烃多为饱和烃;而裂化得到的汽油而裂化得到的汽油(又称裂化汽油又称裂化汽油)成分中含有不饱和烃。成分中含有不饱和烃。 乙烯？如果把如果把青青桔子和熟苹果放在同一个桔子和熟苹果放在同一个塑料袋里塑料袋里,系紧袋口系紧袋口,这样一段时间后这样一段时间后青青桔子就可以变桔子就可以变黄黄、成熟。、成熟。 乙乙烯烯CCH H H H . .:.H .:.H .一 、乙烯的分子结构乙烷乙烷 碳碳双键（C=C） 平面分子（六个原子在同一个平面上） 键角120（相邻两个化学键之间的夹角）CCHHHH结构式CH2CH2结构简式点拨：乙烯分子的组成和结构分子式:结构式: HC=CHH HC C2 2H H4 4CH

7、CH2 2= =CHCH2 2结构特点：碳原子间共价键是双键结构简式结构简式:1.请你比较一下乙烯与乙烷的结构有哪些相似和不同？2.推测一下使乙烯与乙烷的化学性质产生差异的原因主要与哪种共价键有关？讨 论乙烯和乙烷的比较名称(化学式)乙烯(C2H4)乙烷(C2H6)结构式结构简式碳碳键类别键角键长(10-10米)分子中各原子相对位置HC=CHH H双键（）双键（） 单键（）单键（）120109181.331.54碳原子和氢原子碳原子和氢原子在同一平面上在同一平面上碳原子和氢原子碳原子和氢原子不在同一平面上不在同一平面上二、乙烯的物理性质 无色、稍有气味、难溶于水、密度比 空气略小（d=1.25

8、g/L）的气体。观察思考思考 实验1：点燃纯净的乙烯，观察燃烧时火焰的亮度和颜色。 实验2：将乙烯通入盛有酸性KMnO4溶液的试管中，观察试管内溶液颜色的变化。 实验3：将过量的乙烯通入盛有溴水的试管中，观察试管内溶液颜色的变化；在反应后的溶液中加入经硝酸酸化的AgNO3溶液，观察发生的现象。实验实验现象实验结论123乙烯燃烧，火焰明亮、伴有乙烯燃烧，火焰明亮、伴有黑烟。黑烟。酸性酸性KMnOKMnO4 4溶液的紫色褪去溶液的紫色褪去溴水溶液的橙色褪去，加入溴水溶液的橙色褪去，加入AgNOAgNO3 3溶液，溶液无现象。溶液，溶液无现象。1.1.氧化反应：C2H4+3O2 2CO2+2H2O点

9、燃点燃三、乙烯的化学性质：三、乙烯的化学性质：乙烯能被乙烯能被KMnO4（H+）溶液氧化溶液氧化1.1.请你回忆甲烷燃烧请你回忆甲烷燃烧的现象，与乙烯的有的现象，与乙烯的有什么不同吗？什么不同吗？讨 论实验3：将过量的乙烯通入盛有溴水的试管中，在反应后的溶液中加入经硝酸酸化的AgNO3溶液，为什么溶液中没有出现淡黄色的AgBr沉淀？动画：乙烯的氧化同时断键同时断键CH2=CH2+Br2 CH2Br-CH2Br1,2 二溴乙烷二溴乙烷2.2.加成反应加成反应HC=CHH HBrBrBr BrHC CHH H .与卤素单质加成：25加成反应加成反应: : 有机化合物分子中有机化合物分子中双键上的碳

10、双键上的碳与与其它原子其它原子( (或原子团或原子团) )直接结合生成新直接结合生成新的化合物分子的反应。的化合物分子的反应。与氯化氢加成：HC=CHH HHClH ClHC CHH H同时断键同时断键1氯乙烷氯乙烷CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl一定条件下一定条件下. . 与氢气加成：HC=CHH HHHH HHC CHH H同时断键同时断键CHCH2 2=CH=CH2 2 + H + H2 2 CH CH3 3-CH-CH3 3 乙烯乙烯 乙烷乙烷催化剂催化剂催化剂催化剂迁移应用 1.酒精是很重要的化工原料，工业上可以用乙烯与水在一定条件下进行反应来制取酒精(CH3CH2OH)。试

11、写出该反应的化学方程式，指出反应类型。 2.乙烷与甲烷相似，能与氯气发生取代反应。由乙烷经取代反应，只能制得一系列氯代乙烷的混合物；若用乙烯和氯化氢在一定条件下反应，可以制得纯净的一氯乙烷。试写出相关反应的化学方程式。与H2O加成：HC=CHH HHOHH OHHC CHH H同时断键同时断键乙醇乙醇CH2=CH2+H2O CH3-CH2OH加热加压加热加压催化剂催化剂加热加压加热加压催化剂催化剂31了解乙烯的用途（1）乙烯是石油化工最重要的基础原料。乙烯工业的发展，带动了以石油为原料的石油化工的发展，一个国家乙烯工业的发展水平，成为衡量国家石油化工发展水平的标志之一。 主要用于制塑料，合成纤

12、维，作有机溶剂等。32（2）乙烯是一种植物生长调节剂，可以催熟果实。长途运输，为防止果实腐烂，常运输未完全成熟的果实，运到目的地后，再往库房内空气中混入少量乙烯，以催熟果实。小结小结：加成加成反应反应(溴水溴水、HCl、H2、H2O等等)氧化反应氧化反应(可燃烧、被酸性可燃烧、被酸性KMnO4溶液氧化溶液氧化)1.分子组成和结构：分子组成和结构：2.性质性质3.鉴别鉴别甲烷和乙烯的方法：甲烷和乙烯的方法：物理性质物理性质:无色、稍有气味、无色、稍有气味、 比空气略轻的气体。比空气略轻的气体。化学性质：化学性质：乙烯乙烯(CH2=CH2)思考：你能鉴别乙烯和甲烷气体吗？哪些方法比较方便？乙烯与甲

13、烷化学性质比较甲烷乙烯完全燃烧与Cl2反应与HX反应与H2反应与H2O反应与酸性KMnO4溶液与溴水(Br2)反应产物都为产物都为CO2和和H2O取代反应取代反应加成反应加成反应不反应不反应加成反应加成反应不反应不反应不反应不反应不反应不反应加成反应加成反应加成反应加成反应氧化反应氧化反应溶液褪色溶液褪色不反应不反应加成反应加成反应1、比较乙烯和乙醇的结构差别，若用乙烯制乙醇要利用什么反应？2、制备一氯乙烷的较好的方法是什么？1、能用于鉴别甲烷和乙烯的试剂是、能用于鉴别甲烷和乙烯的试剂是()A.溴水溴水B.酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液C.苛性钠溶苛性钠溶D.四氯化碳溶液四氯化碳溶液AB2、

14、制取一氯甲烷最好采用的方法是、制取一氯甲烷最好采用的方法是()A.乙烷和氯气反应乙烷和氯气反应B.乙烯和氯气反应乙烯和氯气反应C.乙烯和氯化氢反应乙烯和氯化氢反应D.乙烷和氯化氢反应乙烷和氯化氢反应 C 3.既可以使溴水褪色既可以使溴水褪色,又可以使酸性高锰酸钾溶又可以使酸性高锰酸钾溶液褪色的气体有液褪色的气体有()A.COB.CO2C.C2H4D.C2H6C4.乙烯发生的下列反应中乙烯发生的下列反应中,不属于加成反应不属于加成反应的是的是()A.与氢气反应生成乙烷与氢气反应生成乙烷B.与水反应生成乙醇与水反应生成乙醇C.与溴水反应使之褪色与溴水反应使之褪色D.与氧气反应生成二氧化碳和水与氧气

15、反应生成二氧化碳和水D无烟煤无烟煤泥煤泥煤褐煤褐煤煤的开采煤的开采1、在炉子里烧煤能看到哪些现象？炉子里煤灰炉子里煤灰烟囱里气体烟囱里气体2 2、燃烧煤有哪些污染？、燃烧煤有哪些污染？3 3、煤除了用做燃料外还有哪些应用价值？、煤除了用做燃料外还有哪些应用价值？SO2 NOX COX 烟尘等烟尘等水煤气、氮肥、炸药、医药等化工原料。水煤气、氮肥、炸药、医药等化工原料。（一）、煤的成分煤是由煤是由有机化合物和无机化合物有机化合物和无机化合物组成的复杂组成的复杂的混合物。除了含有的混合物。除了含有C、H元元素外，还含有素外，还含有少量的少量的N、 S、 O 、 P等元素；混合物里的等元素；混合物里

16、的无机化合物主要有硅、铝、钙、铁等元素。无机化合物主要有硅、铝、钙、铁等元素。（二）煤的加工方法干馏 将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫做煤的干馏。煤干馏的主要产物和用途煤干馏的主要产物和用途【请你想一想请你想一想】：煤的煤的干馏干馏和石油的和石油的分馏分馏、蒸馏蒸馏、有什么区有什么区别呢？别呢？ 石油的分馏属于物理变化过程、煤的石油的分馏属于物理变化过程、煤的干馏属于化学变化过程。干馏属于化学变化过程。47 室内环境检测中心检测发现，某些室内空气中的苯严重超标,超过国家标准5倍以上。 主要是装修用的油漆中的苯挥发，一些家具中苯的含量超标(例如某些布艺沙发就散发出一种刺激性气味)。 室内装修

17、的“芳香杀手”苯 48无色液体、有特殊气味、有毒，密度比水小，难溶于水；沸点小于100（为80.5）熔点为5.5，冷却时为无色晶体。1、苯的物理性质二、苯信息1苯可以在空气中燃烧，1mol的苯燃烧产生6mol的CO2和3mol的H2O。信息2法国化学家日拉尔（CFGerhardt，18151856）等人确定了苯的相对分子质量78。【思考】根据信息1和信息2，可以得出苯的分子式为。阅读信息 C6H61865年德国化学家凯库勒发现了苯的结构。凯库勒发现苯环结构的传奇-“梦的启示”凯库勒发现苯分子是环状结构的过程，富有传奇色彩。凯库勒能凯库勒发现苯分子是环状结构的过程，富有传奇色彩。凯库勒能够从梦中

18、得到启发，成功地提出结构学说，并不是偶然的，这与够从梦中得到启发，成功地提出结构学说，并不是偶然的，这与他本人具有广博而精深的化学知识、勤奋钻研的品质和执着追求他本人具有广博而精深的化学知识、勤奋钻研的品质和执着追求的科学态度是分不开的。的科学态度是分不开的。蛇形苯环图苯分子里苯分子里6个个C原子之间的键完全相同，是原子之间的键完全相同，是一种介于单键和双键之间的特殊一种介于单键和双键之间的特殊(独特独特)的的键。键。苯分子里的苯分子里的6个碳原子和个碳原子和6个氢原子都在同个氢原子都在同一平面上。一平面上。苯分子的苯分子的空间结构空间结构苯分子的填充模型苯分子的填充模型猴环苯分子图简写为苯的

19、结构式（凯库勒式）2C2C6 6H H6 6 +15O+15O2 2 12CO 12CO2 2 + 6H+ 6H2 2O O点燃实验探究一苯能与酸性KMnO4溶液或溴水反应吗？ 向两支分别装有少量酸性KMnO4溶液和溴水的试管中滴入苯，振荡试管，静置后观察管内液层的颜色。 实验记录：实验内容实验现象结论苯和酸性KMnO4溶液苯和溴水上层（苯层）无色下层（水层）紫色上层（苯层）橙色下层（水层）无色苯与酸性KMnO4溶液不反应苯与溴水不反应但溴溶解于苯中结论： 苯不能被高锰酸钾氧化苯不能被高锰酸钾氧化 苯不能与溴水发生加成反应苯不能与溴水发生加成反应 说明：苯中没有碳碳双键说明：苯中没有碳碳双键实

20、验探究二苯能与液溴的反应(1)(1)跟卤素的取代反应：跟卤素的取代反应：注意：1、反应物:苯和液溴（不能用溴水）2、反应条件：催化剂（FeBr3）溴苯硝基苯（苦杏仁味、无色油状液体 不溶于水 1 有毒）浓H2SO4NO2+HNO3+H2O水浴50-60 苯与卤素、硝酸、硫酸等在一定的条件下发生反应，反应的本质都是苯环上的氢被取代，所以说苯易发生取代反应。思考：苯与卤素、硝酸反应的本质是什么？属于什么反应类型？ 分子中含有苯环的有机化合物的化学性质与苯相似，在一定条件下也能与硝酸发生取代反应。甲苯的结构简式为2，4，6-三硝基甲苯的结构简式为试写出制取2，4，6-三硝基甲苯反应的化学方程式。CH

21、3CH3NO2NO2O2N环己烷CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 23+ H2催化剂苯的用途化工原料合成纤维、合成橡胶、塑料、合成纤维、合成橡胶、塑料、农药、医药、染料、香料等。农药、医药、染料、香料等。苯也常用于有机溶剂。苯也常用于有机溶剂。苯用途：苯用途：3、甲烷、乙烯、苯的性质比较、甲烷、乙烯、苯的性质比较甲烷乙烯苯取代反应能(卤代)不能能(卤素、硝酸)加成反应不能能(H2、X2、HX、H2O)能(H2)燃烧现象燃烧火焰明亮并呈淡蓝色燃烧火焰明亮,带黑烟燃烧产生明亮而带有浓烟的火焰小小结结使溴水退色不能能不能反应,但能使溴水因萃取而退色使酸

22、性KMnO4溶液退色不能能不能化学性质特点易取代不能加成难氧化易加成易氧化难取代易取代难加成难氧化下列物质不能使酸性KMnO4溶液褪色的是（）ASO2B甲烷C苯D乙烯BC甲苯的一溴代物有（ ）种A 3A 3种 B 4B 4种 C 5C 5种 D 6D 6种B下列现象中，是因发生加成反应而产生的是（）A.乙烯使酸性KMnO4溶液退色B.将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色C.乙烯使溴的四氯化碳溶液退色D.甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失C下列关于苯的叙述中正确的是()A苯主要是以石油为原料而获得的一种重要化工原料B苯中含有碳碳双键，所以苯属于烯烃C苯分子中6个碳碳化学键完全相同D苯可以与溴水、高锰酸钾溶液反应而使它们褪色C练 习谢谢，再见！