【教学课件】第二节石油和煤重要的烃.ppt
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1、第二第二节节石油和煤重要的石油和煤重要的烃烃第第1课时课时石油的石油的炼炼制乙制乙烯烯 第第1课时课时课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练课前自主学案课前自主学案学习目标学习目标探究整合应用探究整合应用学习目标学习目标学习目标学习目标1.了了解解石石油油的的成成分分及及石石油油分分馏馏、裂裂化化和和裂裂解的基本原理。解的基本原理。2.掌掌握握乙乙烯烯的的分分子子结结构构、主主要要性性质质和和重重要要应应用,用,进进一步理解一步理解结结构与性构与性质质的关系。的关系。3.了解加成反了解加成反应应。课前自主学案课前自主学案自主学习自主学习自主学习自主学习一、石油的一、石油的炼炼制制1石
2、油的石油的组组成成石石 油油 主主 要要 是是 由由 分分 子子 中中 含含 有有 不不 同同 数数 目目_组组成的复成的复杂杂_。碳原子的碳原子的烃烃混合物混合物2石油的炼制石油的炼制分馏分馏裂化裂化裂解裂解原原理理用用_和和_的方法把的方法把石油分成石油分成_的分馏产品的分馏产品把相对分子质量把相对分子质量大、沸点高的烃大、沸点高的烃断裂为断裂为_、_的烃的烃把石油分馏把石油分馏产品中具有产品中具有相对分子质相对分子质量较大的烃量较大的烃断裂为断裂为_、_等小等小分子烃分子烃主主要要原原料料原油原油重油重油石油分馏产石油分馏产品品(包括包括_)加加热热冷凝冷凝不同沸点范不同沸点范围围 相相
3、对对分子分子质质量量较较小小沸点低沸点低乙乙烯烯丙丙烯烯石油气石油气目的目的将原油分离将原油分离成不同沸点成不同沸点范围的产品范围的产品提高轻质液提高轻质液体燃料的产体燃料的产量和质量量和质量得到气态短得到气态短链烃链烃主要主要变化变化类型类型_变化变化_变化变化_变化变化主要主要产品产品石油气、汽石油气、汽油、煤油、油、煤油、柴油、重油柴油、重油等等汽油等轻质汽油等轻质燃油燃油乙烯、丙烯乙烯、丙烯等小分子烃等小分子烃物理物理化学化学化学化学1.石石油油的的分分馏馏、裂裂化化、裂裂解解得得到到的的产产品品是是纯纯净净物吗?物吗?【提提示示】不不是是。石石油油的的分分馏馏、裂裂化化、裂裂解解得得
4、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。思考感悟思考感悟二、乙二、乙烯烯1组组成成名名称称分分子子式式结构式结构式结构简式结构简式乙乙烯烯C2H4CHHCHHCH2CH22.物理性质物理性质颜色颜色气味气味状态状态密度密度水溶性水溶性无色无色稍有气稍有气味味气体气体比空气比空气_难溶于难溶于水水小小3化学性质化学性质(1)乙烯的化学性质乙烯的化学性质(2)加成反应的原理加成反应的原理定定义义:有有机机化化合合物物分分子子中中双双键键上上的的碳碳原原子子与与其其他他原原子子(或或原原子子团团)直直接接结结合合生生成成新新的的化化合合物物分分子的反应。子的反应。
5、原原理理:碳碳碳碳双双键键(CC)中中的的_个个键键断断裂裂,其其他他两两个个原原子子(或或原原子子团团)分分别别加加在在_上,双键变成单键。上,双键变成单键。一一断断键键的两个碳原子的两个碳原子4用途用途(1)乙乙烯烯是是一一种种重重要要的的化化工工原原料料,_的的产产量量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。是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乙烯是一种植物生长_。2(1)乙乙烯烯和和甲甲烷烷在在空空气气中中燃燃烧烧的的现现象象有有什什么么区区别?请简单解释其原因。别?请简单解释其原因。(2)用用乙乙烯烯和和HCl的的加加成成反反应应或或乙乙烷烷与与Cl2的的取取
6、代代反应制取氯乙烷,哪种方法好?反应制取氯乙烷,哪种方法好?乙乙烯烯调节剂调节剂【提提示示】(1)甲甲烷烷在在空空气气中中燃燃烧烧,产产生生淡淡蓝蓝色色火火焰焰,乙乙烯烯在在空空气气中中燃燃烧烧,火火焰焰明明亮亮,并并伴伴有有黑黑烟烟。二二者者不不同同的的原原因因是是乙乙烯烯分分子子中中含含碳碳量量高高,在在空空气气中中往往往往燃燃烧烧不不充充分分,有有碳碳的的单单质质颗颗粒粒产产生生,产生明亮的火焰和黑烟。产生明亮的火焰和黑烟。(2)乙乙烷烷的的取取代代反反应应得得到到的的是是混混合合物物,副副产产物物太太多多,生生成成物物不不纯纯,不不好好。而而乙乙烯烯的的加加成成反反应应可可制制得较纯净
7、的氯乙烷,产物单一,较好。得较纯净的氯乙烷,产物单一,较好。自主体验自主体验自主体验自主体验1下列说法正确的是下列说法正确的是()A石油是多种烃的混合物,只含碳、氢两种元素石油是多种烃的混合物,只含碳、氢两种元素B石油分馏得到的各馏分为纯净物石油分馏得到的各馏分为纯净物C石油裂解的主要目的是为了提高汽油的产量石油裂解的主要目的是为了提高汽油的产量D裂裂化化汽汽油油中中含含不不饱饱和和烃烃,不不易易作作卤卤素素单单质质的的萃萃取剂取剂解解析析:选选D。石石油油的的主主要要组组成成元元素素是是C、H,同同时时还还含含有有S、O、N等等元元素素,是是多多种种烃烃的的复复杂杂混混合合物物;石石油油裂裂
8、化化的的目目的的是是提提高高汽汽油油的的产产量量和和质质量量,而而裂裂解解的的主主要要目目的的是是为为了了获获得得乙乙烯烯、丙丙烯烯等等小小分分子子烃烃类类,故不易作卤素单质的萃取剂。故不易作卤素单质的萃取剂。2下下列列物物质质中中不不可可能能是是乙乙烯烯加加成成产产物物的的是是()ACH3CH3BCH3CHCl2CCH3CH2OHDCH3CH2Br解解析析:选选B。与与H2加加成成得得CH3CH3,与与HBr加加 成成 得得 CH3CH2Br,与与 H2O加加 成成 得得CH3CH2OH。3C2H4、SO2、NaOH溶液、镁粉和溶液、镁粉和CCl4等物质等物质都能使溴水退色,但实质不同。请说
9、明它们使溴都能使溴水退色,但实质不同。请说明它们使溴水退色的原因或写出反应的化学方程式。水退色的原因或写出反应的化学方程式。(1)C2H4:_;(2)SO2:_;(3)NaOH溶液:溶液:_;(4)镁粉:镁粉:_;(5)CCl4:_。解解 析析:(1)C2H4与与 Br2发发 生生 加加 成成 反反 应应 生生 成成 无无 色色 物物 质质:;(2)SO2将将 Br2还还 原原 为为 无无 色色 物物 质质:SO2 Br22H2O=H2SO42HBr;(3)NaOH与与Br2反反应应生生成成无无色色物物质质:2NaOHBr2=NaBrNaBrOH2O;(4)镁镁 粉粉 与与 Br2反反 应应
10、生生 成成 无无 色色 物物 质质:MgBr2=MgBr2;(5)CCl4将溴水中的将溴水中的Br2萃取出来。萃取出来。答案:答案:(1)(2)SO2Br22H2O=H2SO42HBr(3)2NaOHBr2=NaBrNaBrOH2O(4)MgBr2=MgBr2(5)CCl4将溴水中的将溴水中的Br2萃取出来萃取出来课堂互动讲练课堂互动讲练要点一要点一乙乙烯烯和乙和乙烷烷的比的比较较、鉴别鉴别和除和除杂杂1乙乙烯烯和乙和乙烷结烷结构、性构、性质质的比的比较较饱和程度饱和程度不饱和不饱和饱和饱和典型的反应类典型的反应类型型加成反应加成反应取代反应取代反应能否使溴水退能否使溴水退色色能能不能不能能否
11、使酸性能否使酸性KMnO4溶液溶液退色退色能能不能不能2.乙烯、乙烷的鉴别乙烯、乙烷的鉴别方方法法一一:将将两两种种气气体体分分别别通通入入溴溴水水(或或溴溴的的四四氯氯化化碳碳溶溶液液)中中;溶溶液液退退色色者者为为乙乙烯烯,溶溶液液不不退退色色者者为乙烷。为乙烷。方方法法二二:将将两两种种气气体体分分别别通通入入酸酸性性KMnO4溶溶液液中;溶液退色者为乙烯,溶液不退色者为乙烷。中;溶液退色者为乙烯,溶液不退色者为乙烷。3除去乙烷中的乙烯的方法除去乙烷中的乙烯的方法(1)一般方法一般方法将将混混合合气气体体通通入入盛盛有有溴溴水水的的洗洗气气瓶瓶,乙乙烯烯与与溴溴发发生生加加成成反反应应生
12、生成成液液态态产产物物而而被被除除去去,乙乙烷烷因因不不反应而逸出。反应而逸出。(2)若若要要除除去去乙乙烷烷中中的的乙乙烯烯并并得得到到纯纯净净干干燥燥的的乙乙烷烷,(若若用用溴溴水水时时需需考考虑虑溴溴的的挥挥发发性性的的话话)严严格格的的操作方法如下:操作方法如下:混混合合气气体体盛盛有有溴溴水水的的洗洗气气瓶瓶盛盛有有氢氢氧氧化化钠溶液的洗气瓶钠溶液的洗气瓶盛有浓硫酸的洗气瓶盛有浓硫酸的洗气瓶混混合合气气体体盛盛有有溴溴水水的的洗洗气气瓶瓶装装有有碱碱石石灰灰的的U形管形管混混合合气气体体盛盛有有酸酸性性高高锰锰酸酸钾钾溶溶液液的的洗洗气气瓶瓶盛盛有有氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液的的洗洗气
13、气瓶瓶盛盛有有浓浓硫硫酸酸的的洗洗气瓶气瓶混混合合气气体体盛盛有有酸酸性性高高锰锰酸酸钾钾溶溶液液的的洗洗气气瓶瓶装有碱石灰的干燥管装有碱石灰的干燥管特特别别提提醒醒:(1)不不能能用用乙乙烯烯与与H2加加成成转转化化为为乙乙烷的方法除杂质乙烯。烷的方法除杂质乙烯。(2)不不能能单单独独用用酸酸性性KMnO4溶溶液液除除去去乙乙烷烷中中的的乙乙烯烯,因因为为乙乙烯烯能能被被氧氧化化成成CO2而而引引入入新新的的杂杂质质;若若用用酸酸性性KMnO4溶溶液液除除去去乙乙烷烷中中的的乙乙烯烯时时,别别忘忘了再用碱性物质除去新产生的了再用碱性物质除去新产生的CO2气体。气体。(2011年北京海淀区高一
14、期末测试年北京海淀区高一期末测试)29.5g乙烯和乙烷的混合气体通入足量的溴水后,溴水乙烯和乙烷的混合气体通入足量的溴水后,溴水增重增重7g,则混合气体中乙烯的体积分数是,则混合气体中乙烯的体积分数是()A75%B50%C30%D25%例例例例1 1【解析解析】【答案答案】D【规规律律方方法法】本本题题主主要要考考查查的的是是饱饱和和烃烃(如如乙乙烷烷)和和不不饱饱和和烃烃(如如乙乙烯烯)的的结结构构及及性性质质的的对对比比,解解题题的的关关键键是是准准确确把把握握饱饱和和烃烃和和不不饱饱和和烃烃的的结结构构,明明确确结结构构决决定定性性质质这这一一原原理理。“对对比比分分析析”是是这这类类题
15、题目目常常用用到到的的学学科科思思想想,在在学学习习时时要要注注意意不不同同物物质质的的比比较较学习。学习。变变式式训训练练1一一种种气气态态烷烷烃烃和和一一种种气气态态烯烯烃烃,它它们们分分子子里里的的碳碳原原子子数数相相同同。将将1.0体体积积的的这这种种混混合合气气体体在在氧氧气气中中充充分分燃燃烧烧,生生成成2.0体体积积的的CO2和和2.4体体积积的的水水蒸蒸气气(气气体体体体积积均均在在相相同同状状况况下下测测定定),则则混混合合气气体中烷烃和烯烃的体积比为体中烷烃和烯烃的体积比为()解解析析:选选C。根根据据阿阿伏伏加加德德罗罗定定律律,相相同同状状况况下下,气气体体的的体体积积
16、之之比比等等于于其其物物质质的的量量之之比比,已已知知1.0mol混混合合烃烃充充分分燃燃烧烧后后生生成成2.0molCO2和和2.4molH2O,则则混混合合烃烃的的平平均均分分子子组组成成为为C2H4.8。又又知知烷烷烃烃和和烯烯烃烃分分子子里里的的碳碳原原子子数数相相同同,可可以以判判定定它它们们分分别别是是C2H6和和C2H4。无无论论C2H6与与C2H4以以怎怎样样的的体体积积比比混混合合,它它们们的的平平均均碳碳原原子子个个数数都都是是2。因因此此符符合合题题意意的的烷烷烃烃和和烯烯烃烃的的体体积积比比,由由它它们们分分子子里里所含的氢原子个数决定。所含的氢原子个数决定。要点二要点
17、二取代反取代反应应与加成反与加成反应应的比的比较较特特别别提提醒醒:掌掌握握、应应用用加加成成反反应应从从化化学学键键特特征征及及变变化化出出发发。一一方方面面注注意意反反应应条条件件与与该该类类特特定定反反应应的的关关系系;另另一一方方面面注注意意加加成成反反应应过过程程中中键键的的位置及变化。位置及变化。例例例例2 21mol乙乙烯烯与与氯氯气气发发生生加加成成反反应应,反反应应完完全全后后再再与与氯氯气气发发生生取取代代反反应应,整整个个过过程程中中氯氯气气最最多消耗多消耗()A3molB4molC5molD6mol【思路点思路点拨拨】解答本解答本题题要注意以下两点:要注意以下两点:(1
18、)1mol碳碳碳碳双双键键可可以以与与1mol氯氯气气发发生生加加成成反反应应。(2)1mol氯氯气可以取代气可以取代1mol氢氢原子。原子。【解析解析】根据根据CH2CH2Cl2CH2ClCH2Cl,1mol乙烯与乙烯与Cl2发生完全加成反应,消耗发生完全加成反应,消耗1molCl2;加成反应的产物;加成反应的产物1,2二氯乙烷与二氯乙烷与Cl2在光照在光照的条件下发生完全取代反应,消耗的条件下发生完全取代反应,消耗4molCl2,这,这两个过程中消耗的两个过程中消耗的Cl2的总的物质的量为的总的物质的量为5mol,故选故选C项。项。【答案答案】C【规律方法规律方法】加成反应和取代反应的区别
19、加成反应和取代反应的区别:,加成反应和取代反应是最重要的两大有机反应类加成反应和取代反应是最重要的两大有机反应类型,二者有本质的区别。取代反应意思是取而代型,二者有本质的区别。取代反应意思是取而代之,有上有下,类似置换;加成反应意思是加而之,有上有下,类似置换;加成反应意思是加而成之,有进无出,类似化合。取代反应是烷烃的成之,有进无出,类似化合。取代反应是烷烃的特征反应,断裂的是特征反应,断裂的是CH键;加成反应是不饱和键;加成反应是不饱和烃的特征反应,是碳碳双键烃的特征反应,是碳碳双键()()或碳碳叁或碳碳叁键键()()中的不稳定键断裂。中的不稳定键断裂。变式训练变式训练2下列各组中两个反应
20、所属反应类型相下列各组中两个反应所属反应类型相同的是同的是()A.光照甲烷和氯气的混合气体,混合气体颜色变光照甲烷和氯气的混合气体,混合气体颜色变浅;乙烯能使溴的四氯化碳溶液退色浅;乙烯能使溴的四氯化碳溶液退色B.乙烷在氧气中燃烧;乙烯在空气中燃烧乙烷在氧气中燃烧;乙烯在空气中燃烧C.乙烯能使溴的四氯化碳溶液退色;乙烯能使酸乙烯能使溴的四氯化碳溶液退色;乙烯能使酸性性KMnO4溶液退色溶液退色D.用乙烯与氯化氢制取氯乙烷;用乙烷与氯气反用乙烯与氯化氢制取氯乙烷;用乙烷与氯气反应制取氯乙烷应制取氯乙烷,解析:解析:选选B。本题涉及取代反应、加成反。本题涉及取代反应、加成反应和氧化反应应和氧化反应
21、(包括燃烧包括燃烧),只要弄清各物质所发,只要弄清各物质所发生的反应属于哪种类型,就可进行正确地判断;生的反应属于哪种类型,就可进行正确地判断;A中前者是取代反应,后者是加成反应,反应类中前者是取代反应,后者是加成反应,反应类型不同;型不同;B中两个反应均是氧化反应中两个反应均是氧化反应(燃烧燃烧),反应,反应类型相同;类型相同;C中前者是加成反应,后者是氧化反中前者是加成反应,后者是氧化反应,反应类型不同;应,反应类型不同;D中前者为加成反应,后者中前者为加成反应,后者为取代反应。为取代反应。某研究性学习小组为了探究乙烯与溴的反应。甲同某研究性学习小组为了探究乙烯与溴的反应。甲同学设计并进行
22、了如下实验:将无水乙醇与浓硫酸按学设计并进行了如下实验:将无水乙醇与浓硫酸按13的体积比混合后共热至的体积比混合后共热至170,反应的方程式为,反应的方程式为CH3CH2OH浓硫酸浓硫酸CH2=CH2H2O。将生。将生成的气体通入溴水中,发现溶液退色,即证明乙烯与成的气体通入溴水中,发现溶液退色,即证明乙烯与溴水发生了反应。乙、丙两位同学对甲同学的实验进溴水发生了反应。乙、丙两位同学对甲同学的实验进行了如下评价或改进:乙同学认为:甲同学制得的乙行了如下评价或改进:乙同学认为:甲同学制得的乙烯中含有一种还原性气体杂质,也能使溴水退色,由烯中含有一种还原性气体杂质,也能使溴水退色,由此他提出必须先
23、将其除去,再与溴水反应。丙同学认此他提出必须先将其除去,再与溴水反应。丙同学认为:甲同学的实验设计是正确的,只是甲同学描述的为:甲同学的实验设计是正确的,只是甲同学描述的实验现象中,漏掉了一个能够说明乙烯与溴水发生了实验现象中,漏掉了一个能够说明乙烯与溴水发生了反应的重要实验现象。反应的重要实验现象。探究整合应用探究整合应用请你回答下列问题:请你回答下列问题:(1)写出甲同学实验中乙烯与溴水反应的化学方程写出甲同学实验中乙烯与溴水反应的化学方程式:式:_。(2)乙同学认为甲同学制得的乙烯中含有的一种气乙同学认为甲同学制得的乙烯中含有的一种气体杂质是体杂质是_,它与溴水反应的化学方程式,它与溴水
24、反应的化学方程式是是_。(3)请你选用下列四种装置请你选用下列四种装置(可重复使用可重复使用)来实现乙来实现乙同学的实验方案,将它们的编号填入方框中,并同学的实验方案,将它们的编号填入方框中,并将装置内所盛放的化学药品的名称填在对应的括将装置内所盛放的化学药品的名称填在对应的括号中。号中。(乙醇、乙醇、浓浓硫酸硫酸)()()(溴水溴水)(4)丙丙同同学学提提出出的的:“甲甲同同学学描描述述的的实实验验现现象象中中,漏漏掉掉了了一一个个能能够够说说明明乙乙烯烯与与溴溴水水发发生生了了反反应应的的重重要要实实验验现现象象。”该该现现象象是是_。(5)为为验验证证这这一一反反应应是是加加成成反反应应
25、而而不不是是取取代代反反应应,丁丁同同学学提提出出可可用用pH试试纸纸来来测测试试反反应应后后溶溶液液的的酸酸性性,理理由由是是_。(6)通通过过以以上上实实验验,你你认认为为最最能能说说明明乙乙烯烯具具有有不不饱和结构的反应是饱和结构的反应是_。A燃烧燃烧B取代反应取代反应C加成反应加成反应D分解反应分解反应【解析解析】在实验室制备乙烯过程中,由于浓硫在实验室制备乙烯过程中,由于浓硫酸具有强氧化性,可以将一部分乙醇氧化,本身酸具有强氧化性,可以将一部分乙醇氧化,本身被还原成被还原成SO2,SO2具有较强的还原性,可以将溴具有较强的还原性,可以将溴水还原,所以,要想证明乙烯能与溴水反应,应水还
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