石油炼制 乙烯

石油炼制 乙烯 高一化学必修?学案 9 编写人:奚小玲 三、石油炼制 乙烯 【学习目标】 1(了解石油分馏原理，乙烯的主要性质。 2(认识乙烯在化工生产中的重要作用。 【引言】 石油是重要的能源，也是当今世界不可缺少的化学化工原料。因此，石油的加工可分为石油的炼制和石油化工两个方向。 【知识体系】 1(石油的炼制 (1)石油的分馏—— 石油分馏原理类似于实验室的蒸馏(如下左图)。如果在蒸馏烧瓶中放(( 入四氯化碳(沸点76.5?)和甲苯(沸点111?)的混合物，加热后，温度计的示度变化如下右图。 温度/? 冷凝水 110 76.5 冷凝水 tttt1234时间/t ?右图中各时间段曲线表示的意义分别是什么 ?锥形瓶中收集到四氯化碳的时段是____________，收集到甲苯的时段是____________，我们把收集到的四氯化碳和甲苯叫做蒸馏得到的两个“馏分”。 ?加热石油，使之气化，气体上升过程中，塔温不断下降，在塔的不同高度，冷凝分离出各种沸点范围的馏分。石油分馏的馏分有重油、润滑油、柴油、煤油、汽油等。在常温下不能液化的气体叫做石油气。下面是石油分馏示意图(参考课本图3,5) 石油气 低 塔馏分5 馏分4 温馏分3 经加热的石油 馏分2(气、液混合物) 馏分1 重油 高一化学必修?学案 10 编写人:奚小玲 (2)石油的催化裂化 石油裂化的目的和方法:为了提高从石油得到的汽油等轻质燃料的产量和质量，可以用重油等石油分馏产品为原料，在加热加压和有催化剂存在的条件下，使相对分子质量较大的烃断裂成相对分子质量较小的烃。 【问题讨论】 (1)烷烃分子的碳链断裂以后，生成物可以都是烷烃吗,为什么, 写出CH裂化(生成8碳烃)的化学方程式:________________________________________ 1634 (2)烷烃裂化后，有些烃的氢原子数比同碳原子数的烷烃少，估计分子中的结构会发生什么变化,_______________________________________________________________________ 写出CH可能的链状的结构简式________________________________________________ 48 我们把分子中含有__________等结构的烃称为不饱和烃。 2(石油化工 石油的裂解:用石油分馏产物为原料，采取比裂化更高的温度，以获取短链不饱和气态烃(主要是乙烯)为主要目的的石油加工方法。CH(乙烯)的年产量往往用来衡量一个国家石油化工规24 模和水平的标志。 写出CH为原料，生产CH、CH等产品的化学方程式: 8182436 _______________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ 【问题探究】 碳原子的连接方式很多，除了能以碳碳单键相连接外，还能以碳碳双键和碳碳叁键等形式相连接。但不管以什么方式连接，碳原子在有机物中生成四个共价键仍然没变。 1(如果烃分子中有碳碳双键或碳碳叁键，与相同碳原子数的烷烃相比，氢原子数应如何计算,为什么,__________________________________________________________________________ 2(为什么把通过C,C双键和C?C叁键连接的碳原子称为“不饱和碳原子”, 【知识体系】 3(乙烯的分子结构 (1)乙烯分子为______型分子，键角约为______。 (2)乙烯分子C,C双键中，两根键的键的键能不同， 其中一根键的键能较大，形成分子的骨架。另一根键 键能较小，容易断裂。乙烯的许多化学性质与次有关。 (3)与C,C单键不同，C,C双键不能旋转，这是 乙烯分子为平面型的结构上的原因。 (4)乙烯的化学式:_______ 结构式:______________ 结构简式:__________ 电子式:_____________。 4(乙烯的物理性质 乙烯是____色、________味的气体，___溶于水，密度比空气_____，是一种生物生长调节剂。 高一化学必修?学案 11 编写人:奚小玲 5(乙烯的化学性质 【实验探究1】在乙烯气体中加入酸性高锰酸钾溶液，振荡，观察现象。 (1)氧化反应 ?使酸性KMnO溶液褪色。 4 ?可燃:_________________________________________。现象:__________________。 友情提醒:烃中C的质量分数越大～燃烧时烟越大。 【实验探究2】在乙烯气体中加入溴的四氯化碳溶液，振荡，观察现象 (2)加成反应 乙烯使溴的CCl溶液或溴水褪色。 4 参考课本p.60，用结构简式写出上述反应方程式________________________________________。 请分析乙烯发生上述反应的原理________________________________________________。 有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合，生成新的化合物的反应成为加(成反应 ((( 【解决问题】请写出乙烯与HO、HBr、Br、H发生加成反应的化学方程式，并命名生成物: 222 _______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ (3)加聚反应: 在一定条件下，许多乙烯分子间可相互发生加成反应，生成分子量很大的分子(高聚物—也称高分子)，这种反应叫做“加聚反应”。 (((( 催化剂 [ CHCH(聚乙烯)CH]nCH2222n 6(乙烯制法 工业上:石油裂解 实验室:用乙醇与浓硫酸共热的方法来制得少量的乙烯 方程式:____________________________________。 几点说明:(1)浓硫酸起催化剂和脱水剂的作用 (2)温度只能是170?，否则会生成别的物质 (3)温度计插入溶液中 (4)加碎瓷片，防暴沸 (5)收集乙烯:排水法 (6)无水乙醇与浓硫酸体积比1:3 7(烯烃 (1)定义:含有一个C,C双键的烃。 (2)通式:_____________ (3)烯烃的性质与乙烯类似，其特征反应是“加成反应”。 写出丙烯(CH,CH,CH)与H、Br、*HCl加成的化学方程式。 3222 高一化学必修?学案 12 编写人:奚小玲 _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 【课堂小结】 【课外练习】 1(通常用于衡量一个国家石油化工发展水平的标志是 A(石油产量 B(乙烯产量 C(天然气产量 D(汽油产量 2(蒸馏的操作方法，可以用于分离 A(混合气体 B(悬浊液里的固体和液体 C(沸点不同互溶的液体 D(一切混合物 4(石油分馏装置中温度计的水银球应放在 A(石油的反应液中 B(接近容器底 C(蒸馏烧瓶的支管口处 D(容器瓶口处 5( 近年来，我国许多城市禁止使用含铅汽油，其主要原因是 A(提高汽油燃烧效率 B(降低汽油消耗 C(避免铅污染大气 D(铅资源短缺 6(下列说法正确的是 A(石油的炼制过程都是化学变化过程 B(石油分馏目的是将含碳原子数较多的烃先气化经冷凝而分离出来 C(石油经过常、减压分馏、裂化等工序炼制后即能制得纯净物 D(石油分馏出来的各馏分仍是多种烃的混合物 7(石油催化裂化的目的是 A(把相对分子质量大、沸点高的烃分子断裂为相对分子质量小、沸点低的烃分子 B(只提高汽油的产量 C(只提高汽油的质量 D(既提高汽油的产量又提高汽油的质量 8(工业上制取大量乙烯、丙烯采用 A(石油分馏 B(催化裂化 C(石油裂解 D(天然气加工 9(某人坐在空调车内跟在一辆卡车后面，观察到这辆卡车在起动、刹车时排出黑烟，由此可推断 这辆卡车所用的燃料是 A(酒精 B(汽油 C(柴油 D(液化石油气 10(下列有机分子中，所有的原子不可能处于同一平面的是 CHCHCHCHCHCHCH A( B(2 232 BrCHCH C(2 D( CHCCHCH22 CH3 11(下列物质可以发生加成反应的是 高一化学必修?学案 13 编写人:奚小玲 A(乙烷 B(环丙烷 C(乙烯 D(聚乙烯 12(能使酸性高锰酸钾褪色的有机物是 A(聚乙烯 B(二氧化硫 C(乙烯 D(乙烷 13(下列液体分别和溴水混合并振荡，静置后分为两层，水层和有机层均为无色的是 A(己烷 B(己烯 C(NaOH溶液 D(CCl 414(既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有少量乙烯的操作方法是 A(混合气体通过盛水的洗气瓶 B(混合气体通过装有过量溴水的洗气瓶 C(混合气体和过量H混合 D(混合气体通过酸性KMn04溶液 2 15(制取一氯乙烷(CH,CHCl)的最佳方法是 32 A(CH,CH与Cl反应 B(CH,CH与Cl反应 332222 C(CH,CH与HCl反应 D(CH,CH与HCl反应 2233 16(等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧，消耗O的物质的量的关系为 2 A(前者多 B(后者多 C(相等 D(不能肯定 *17(把1 L含乙烯和氢气的混合气体通过Ni催化剂，使乙烯和氢气发生加成反应，完全反应后， 气体体积变为yL(气体体积均在同温、同压下测定)。若乙烯在1 L混合气体中的体积分数为 x，则x和y的关系一定不正确的是 A(y,x B(y,1,x C(y,x,0.5 D(y,l,x,0.5 18(下列烯烃和HBr发生加成反应所得产物有同分异构体的是 A(CH,CH B(CH,CH,CH,CH 2233 C(CH,CH,CH D(CH,CH,CH,CH 3232219(将0.1 mol两种气态烃组成的混合气体完全燃烧，得到3.36 L(状况)CO和3.6 g HO。对22 混合气体的组成，下列说法正确的是 A(一定有乙烯 B(一定有甲烷 C(一定没有甲烷 D(一定没有乙烯 20(既可用来鉴别CH和CH，又可除去CH中混有CH的方法是 424424 A(通入酸性KMnO溶液中 B(通入足量的溴水中 4 C(点燃 D(能入H后加热 2 21(不可能是乙烯加成产物的是 A(CHCH B(CHCHCl C(CHCHOH D(CHCHBr 3332323222(制取CHCHCl最好采用的方法是 32 A(乙烷和Cl取代 B(乙烯和Cl加成 22 C(乙烯和HCl加成 D(乙烯和H加成后再与Cl取代 22523(在1.01×10Pa、120?的条件下，某有机气体完全燃烧后恢复至原来的温度和压强，前后气体 体积不发生变化，则该有机物可能是 A(CH B(CH C(CH D(CH 38 24362224(某气态烃在密闭容器中与O恰好完全反应，反应后恢复至原室温，测得压强为原来的50,，2 则该烃可能是 A(CH B(CH C(CH D(CH 4263824 高一化学必修?学案 14 编写人:奚小玲 25(在常温常压下，取下列四种气态烃各1mol，分别在足量的氧气中燃烧， A(CH B(CH C(CH D(CH 4263841026(等质量的下列烃完全燃烧时，消耗氧气最多的是 A(CH B(CH C(CH D(CH 42636 6627(120?时，1体积某烃和4体积O混合，完全燃烧后，恢复到原来的温度和压强，体积不变。2 该烃分子式中所含的碳原子数不可能是 A(1 B(2 C(3 D(4 28(CH、SO、NaOH溶液和CCl等物质都能使溴水褪色，但实质不同。请分别说明它们使溴2424 水褪色的原因: (1)CH___________________________________________________________________。 24 (2)SO____________________________________________________________________。 2 (3)NaOH__________________________________________________________________。 (4)CCl___________________________________________________________________。 4 (5)为了证明SO中混有CH，方法是________________________________________。 224 29(实验室制取乙烯，常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的二氧化硫。如下图所示是 某位同学为了确定上述混合气体中有乙烯和二氧化硫而 设计的检验装置，试回答下列问题: (1)图中?、?、?、?装置可盛放的试剂是: ?_______;?_______;?______;?______。 (将下列有关试剂的序号填入横线上)。 ???? A(浓硫酸 B(氢氧化钠溶液 C(品红溶液 D(酸性高锰酸钾溶液 (2)能说明二氧化硫气体存在的现象是_________________________________________。 (3)使用装置?的目的是_____________________________________________________。 (4)使用装置?的目的是_____________________________________________________。 (5)确证含有乙烯的现象是___________________________________________________。