同步蘇教化學(xué)必修二新突破講義：專題3 第1單元 第2課時(shí)　石油煉制　乙烯 Word版含答案

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1、 第2課時(shí)　石油煉制　乙烯 目標(biāo)與素養(yǎng)：1.了解石油的煉制方法(分餾、裂化、裂解)、目的及其主要產(chǎn)品。(科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任)2.認(rèn)識(shí)乙烯的分子組成、結(jié)構(gòu)特征和主要化學(xué)性質(zhì)。(宏觀辨識(shí)與微觀探析)3.了解乙炔的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。(宏觀辨識(shí)與微觀探析)4.能識(shí)別加成反應(yīng)。(宏觀辨識(shí)與微觀探析) 一、石油煉制 1．石油的分餾 (1)原理：加熱石油時(shí)，沸點(diǎn)低的成分先汽化，經(jīng)冷凝后收集，沸點(diǎn)較高的成分隨后汽化、冷凝……這樣不斷加熱和汽化、冷凝，能使沸點(diǎn)不同的成分分離出來(lái)。 (2)實(shí)驗(yàn)室石油的蒸餾 (3)工業(yè)生產(chǎn) ①設(shè)備：分餾塔。 ②產(chǎn)品 2．石油的催化裂化 (1)過(guò)程 在加

2、熱、加壓和催化劑存在下，使石油分餾產(chǎn)品中相對(duì)分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高的烴斷裂成相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴。 (2)目的：提高汽油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量和質(zhì)量。 (3)舉例(十六烷的裂化) 化學(xué)方程式：C16H34C8H18＋C8H16。 3．石油的催化裂解 (1)過(guò)程：長(zhǎng)鏈烴短鏈烴乙烯、丙烯。 (2)目的：獲得乙烯、丙烯等化工原料。 微點(diǎn)撥：石油的分餾屬于物理變化，裂化和裂解屬于化學(xué)變化。 二、乙烯 1．組成和結(jié)構(gòu) 分子式 電子式 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 分子模型 球棍模型 比例模型 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) C2H4 CH2==CH2 6個(gè)原子處于同一平面上

3、 2.化學(xué)性質(zhì) (1)氧化反應(yīng) (2)加成反應(yīng) ①概念：有機(jī)物分子中雙鍵(或叁鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)叫做加成反應(yīng)。 ②寫出下列反應(yīng)方程式： 微點(diǎn)撥：乙烯使溴水褪色，是加成反應(yīng)，乙烯雙鍵中的一個(gè)鍵斷裂，兩個(gè)溴原子分別加在兩個(gè)不飽和的碳原子上，生成無(wú)色液體1,2-二溴乙烷，消耗溴而使其褪色；乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，是因?yàn)橐蚁┍谎趸?，KMnO4被還原生成無(wú)色物質(zhì)而褪色。二者原理不同。 三、乙炔 1．組成和結(jié)構(gòu) 分子式 電子式 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)式 分子模型 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 球棍模型 比例模型 C2H2 H—C≡

4、C—H CH≡CH 4個(gè)原子在一條直線上，為直線形分子 2.化學(xué)性質(zhì) (1)氧化反應(yīng) ①燃燒方程式為2C2H2＋5O24CO2＋2H2O。 ②酸性高錳酸鉀溶液：乙炔氣體通入酸性高錳酸鉀溶液，現(xiàn)象是溶液褪色。 (2)加成反應(yīng) ①乙炔通入溴的四氯化碳溶液，溴的四氯化碳溶液褪色。化學(xué)反應(yīng)方程式為CH≡CH＋2Br2―→CHBr2CHBr2。 ②乙炔可以與氯化氫發(fā)生加成反應(yīng)，得到氯乙烯。化學(xué)反應(yīng)方程式為CH≡CH＋HClCH2===CHCl。 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”) (1)甲烷和乙烯可用溴水鑒別。 (　　) (2)乙烯和乙炔互為同分異構(gòu)體。

5、(　　) (3)乙烯雙鍵中的一個(gè)鍵可以斷裂，容易發(fā)生加成反應(yīng)和取代反應(yīng)。 (　　) (4)將某氣體通入溴水中，溴水褪色，該氣體一定是乙烯。 (　　) [提示]　(1)√　(2)×　(3)×　(4)× 2．石油煉制過(guò)程中，既能提高汽油產(chǎn)量又能提高汽油質(zhì)量的方法是(　　) A．常壓分餾　　　　 B．減壓分餾 C．裂解 D．催化裂化 D　[催化裂化將長(zhǎng)鏈烴斷裂為短鏈烴，從而提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量。] 3．(1)分析CH4、C2H4、C2H2分子的空間結(jié)構(gòu)： ①CH4是__________型，C2H4是__________形，C2H2是__________形。 ②CH3CH===CH

6、2中三個(gè)碳原子是共直線還是共平面________。 (2)以上三種氣體中能使溴水褪色的是C2H4與________，其中C2H4使溴水褪色的化學(xué)方程式為__________________________。 產(chǎn)物中所有原子________(填“共”或“不共”)平面。 [解析]　(1)CH4是正四面體型，C2H4是平面形，C2H2是直線形，據(jù)C2H4分子空間構(gòu)型知CH3CH===CH2中三個(gè)碳原子共平面。 (2)C2H4與C2H2能與Br2發(fā)生加成反應(yīng)而使溴水褪色，但C2H4與Br2的加成產(chǎn)物中所有原子不共平面。 [答案]　(1)①正四面體　平面　直線?、诠财矫? (2)C2H2　CH

7、2===CH2＋Br2―→CBrH2CBrH2　不共 石油的煉制方法 1.石油煉制方法的比較 　方法 比較　　 分餾 催化裂化 裂解 原理 用不斷加熱和冷凝的方法把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物 在加熱、加壓和催化劑存在下，把相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂成相對(duì)分子質(zhì)量小、沸點(diǎn)低的烴 采用比裂化更高的溫度，使長(zhǎng)鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈烴 目的 將原油分離成不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)品 提高輕質(zhì)液體燃料(汽油)的產(chǎn)量和質(zhì)量 獲得乙烯、丙烯等短鏈烴 主要原料 石油 石油分餾產(chǎn)物如重油 石油分餾產(chǎn)物(包括石油氣) 主要產(chǎn)品 石油氣、汽油、煤油、柴油、重油

8、及瀝青等 高質(zhì)量的汽油 乙烯、丙烯等小分子烴 變化類型 物理變化 化學(xué)變化 化學(xué)變化 微點(diǎn)撥：(1)石油煉制后得到的產(chǎn)品仍是混合物，是多種液態(tài)烴、固態(tài)烴、氣態(tài)烴的混合物。 (2)石油分餾得到的汽油與裂化制得的汽油成分不同，分餾得到的汽油一般稱為直餾汽油，成分主要是烷烴混合物，而裂化得到的汽油中含有烯烴。 2．蒸餾和分餾的區(qū)別 蒸餾 把液體加熱到沸騰變?yōu)檎魵?，再使蒸氣冷卻凝結(jié)成液體的操作。蒸餾可使混合物中沸點(diǎn)較低的組分揮發(fā)而達(dá)到混合物分離或除雜的目的。被蒸餾的混合物中至少有一種組分為液體。各組分沸點(diǎn)差別越大，揮發(fā)出的物質(zhì)越純。若不同組分之間沸點(diǎn)差小，或不同組分互溶形成恒沸液

9、體，餾分則不純。常見的實(shí)驗(yàn)有蒸餾水的制取。 分餾 對(duì)多組分的混合物在控溫下先后、連續(xù)進(jìn)行兩次或多次蒸餾。分餾可使多組分混合物在一個(gè)完整的操作過(guò)程中分離為兩種或多種餾分而達(dá)到混合物分離或除雜的目的。常見的實(shí)驗(yàn)有石油的分餾。 【典例1】　下列敘述中，不正確的是(　　) A．石油分餾的產(chǎn)物是一種具有恒定沸點(diǎn)的純凈物 B．石油催化裂化的目的是提高汽油等輕質(zhì)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．石油煉制過(guò)程中發(fā)生一系列物理化學(xué)變化 A　[石油分餾的產(chǎn)物均為處于某一溫度范圍內(nèi)的混合物。] 一般如何鑒別分餾汽油和裂化汽油？ [答案]　用溴水或酸性高錳酸鉀溶

10、液。能使溴水褪色或酸性高錳酸鉀溶液褪色的是裂化汽油，分餾汽油不能使溴水或酸性高錳酸鉀溶液褪色。 實(shí)驗(yàn)室石油蒸餾實(shí)驗(yàn)時(shí)的注意事項(xiàng) (1)一定要墊石棉網(wǎng)加熱，防止燒瓶受熱不均勻而炸裂引起火災(zāi)。 (2)必須在加熱前加入碎瓷片，若不加碎瓷片或在加熱過(guò)程中加入都有可能引起暴沸。若忘加碎瓷片時(shí)，應(yīng)停止加熱，冷卻后補(bǔ)加。 (3)燒瓶中的石油量不要超過(guò)燒瓶容積的。 (4)冷凝管內(nèi)的冷卻水要從下口入、上口出，這樣的冷卻效果最好。 (5)汽油、柴油等對(duì)橡膠有較強(qiáng)的腐蝕性，實(shí)驗(yàn)中所用的橡膠塞要用錫箔包起來(lái)，防止被腐蝕。 (6)溫度計(jì)的最大量程要不低于300 ℃，溫度計(jì)的水銀球與蒸餾燒瓶支管口在同一

11、水平線上。 1．下列關(guān)于石油的說(shuō)法正確的是(　　) A．石油裂化是目前生產(chǎn)乙烯的主要方法 B．石油主要含有碳、氫兩種元素 C．石油的裂化是物理變化 D．石油分餾的各餾分均是純凈物 B　[石油裂解是目前生產(chǎn)乙烯的主要方法，A錯(cuò)誤；石 油的裂化是將相對(duì)分子質(zhì)量大的烴斷裂成相對(duì)分子質(zhì)量小的烴，所以石油的裂化是化學(xué)變化，C錯(cuò)誤；石油分餾是依據(jù)蒸餾原理將石油中各成分按不同的沸點(diǎn)范圍進(jìn)行分離，得到的各餾分是處于某一溫度范圍內(nèi)的混合物，故D錯(cuò)誤。] 乙烷、乙烯、乙炔的比較 1.乙烷、乙烯和乙炔的比較 比較 名稱　　 乙烷 乙烯 乙炔 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 碳碳單鍵，碳原子飽和

12、，原子不在同一平面上 碳碳雙鍵，碳原子不飽和，所有原子均在同一平面上 碳碳叁鍵，碳原子不飽和，所有原子均在一條直線上 所屬烴 類通式 CnH2n＋2(n≥1) CnH2n(n≥2) CnH2n－2(n≥2) 取代反應(yīng) 與鹵素單質(zhì)間的反應(yīng) — — 加成反應(yīng) — 能夠與H2、X2、HX、H2O發(fā)生加成反應(yīng) 能夠與H2、X2、HX、H2O發(fā)生加成反應(yīng) 氧化反應(yīng) 不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰 燃燒火焰明亮，帶黑煙 燃燒火焰很明亮，帶濃烈的黑煙 鑒別 不能使溴水或酸性高錳酸鉀溶液褪色

13、能使溴水或酸性高錳酸鉀溶液褪色 能使溴水或酸性高錳酸鉀溶液褪色 2.取代反應(yīng)和加成反應(yīng)的比較 取代反應(yīng) 加成反應(yīng) 反應(yīng) 通式 A—B＋C—D―→A—C＋B—D(C代替B或B代替C) 鍵的 變化 一般是C—H、O—H或C—O鍵斷裂，結(jié)合1個(gè)原子或原子團(tuán)，另一個(gè)原子或原子團(tuán)同代替下來(lái)的基團(tuán)結(jié)合成另一種物質(zhì) 不飽和鍵中不穩(wěn)定者斷裂，不飽和碳原子直接和其他原子或原子團(tuán)結(jié)合 產(chǎn)物 兩種或多種物質(zhì) 一般是一種物質(zhì) 【典例2】　下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．乙烯使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色的原理相同 B．通過(guò)加成反應(yīng)、取代反應(yīng)都可以生成CH3CH2Cl C．乙烯具

14、有可燃性，在點(diǎn)燃前要驗(yàn)純 D．乙烷中混有的乙烯可用溴水除去 A　[乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色發(fā)生的是氧化反應(yīng)，而使溴水褪色發(fā)生的是加成反應(yīng)，原理不相同。] 鑒別乙烷與乙烯時(shí)，溴水、酸性KMnO4溶液均可以采用，但要除去乙烷中的乙烯時(shí)，只能選用溴水，而不能選用酸性KMnO4溶液，因?yàn)樗嵝訩MnO4溶液氧化乙烯生成CO2，又引入了新的雜質(zhì)。 2．下列關(guān)于乙炔性質(zhì)的敘述中，既不同于乙烯又不同于乙烷的是(　　) A．能燃燒生成二氧化碳和水 B．能發(fā)生加成反應(yīng) C．能使酸性KMnO4溶液褪色 D．能與氯化氫反應(yīng)生成氯乙烯 D　[乙烷、乙烯 、乙炔的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為CH3CH3

15、、CH2===CH2、CH≡CH，它們都能燃燒生成二氧化碳和水。CH2===CH2、CH≡CH都能發(fā)生加成反應(yīng)，都能與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化反應(yīng)，而CH3CH3屬于飽和烴，不具有這樣的性質(zhì)。CH3CH3與HCl不反應(yīng)，CH2===CH2和HCl反應(yīng)生成CH3CH2Cl，而CH≡CH和HCl反應(yīng)生成CH2===CHCl，這是乙炔不同于乙烷和乙烯的性質(zhì)。] 1．(2019·全國(guó)卷Ⅲ)下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是(　　) A．甲苯　　　 B．乙烷 C．丙炔 D．1,3-丁二烯 D　[甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)。A項(xiàng)，甲苯中的甲基有2個(gè)氫原子一定不與其他原子共平面，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，乙

16、烷中所有原子一定不共平面，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，丙炔中有甲基，所有原子一定不共平面，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，因?yàn)橐蚁┦瞧矫嫘徒Y(jié)構(gòu)，碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)，所以1,3-丁二烯中所有原子可能共平面，正確。] 2．下列關(guān)于乙烯的說(shuō)法不正確的是(　　) A．常溫下是無(wú)色液體 B．可作水果催熟劑 C．能使酸性KMnO4溶液褪色 D．能使溴的四氯化碳溶液褪色 A　[A項(xiàng)，乙烯在常溫下為無(wú)色氣體，故說(shuō)法錯(cuò)誤；B項(xiàng)，乙烯具有催熟作用，可作為水果催熟劑，故說(shuō)法正確；C項(xiàng)，乙烯分子中含有碳碳雙鍵，能夠被酸性高錳酸鉀氧化，使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故說(shuō)法正確；D項(xiàng)，乙烯能夠與Br2發(fā)生加成反應(yīng)而使溴的四氯化碳溶液褪色，故說(shuō)法正確。]

17、 3．下列各反應(yīng)中不屬于加成反應(yīng)的是(　　) D　[本題的難點(diǎn)是對(duì)C項(xiàng)的判斷，反應(yīng)物分子里有一個(gè)不飽和碳原子，而另一個(gè)不飽和原子是氧原子。反應(yīng)是H2分子里的氫原子跟反應(yīng)物分子里的不飽和原子直接結(jié)合的反應(yīng)。由此可知，C項(xiàng)是加成反應(yīng)。] 4．由乙炔制CHClBrCH2Br，下列說(shuō)法中最可行的是(　　) A．先與HBr加成后再與HCl加成 B．先與H2完全加成后再與Cl2、Br2發(fā)生取代反應(yīng) C．先與HCl加成后再與Br2加成 D．先與Cl2加成后再與HBr加成 C　[A、D不可能得到產(chǎn)物CHClBrCH2Br；B可能得到產(chǎn)物CHClBrCH2Br，但生成的是含產(chǎn)物在內(nèi)的復(fù)雜的混

18、合物，無(wú)法分離。] 5．下面是石蠟油在熾熱碎瓷片的作用下產(chǎn)生C2H4并檢驗(yàn)C2H4性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，完成下列各問(wèn)題。 (1)B中溶液褪色，是因?yàn)橐蚁┍籣_______。 (2)C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________，反應(yīng)類型為________。 (3)在D處點(diǎn)燃前必須進(jìn)行的操作是______________。 [解析]　石蠟油分解生成C2H4，通入酸性KMnO4溶液，因?yàn)橐蚁┓肿又泻刑继茧p鍵，具有還原性，可使酸性KMnO4溶液褪色，該過(guò)程中C2H4被氧化。在C中，C2H4可與Br2發(fā)生加成反應(yīng)，使得溴的四氯化碳溶液褪色。在D處，點(diǎn)燃可燃性氣體前必須先驗(yàn)純。 [答案]　(1)氧化 (2) 　加成反應(yīng) (3)檢驗(yàn)氣體的純度