第2课时 石油炼制 乙烯
目标与素养：1.了解石油的炼制方法(分馏、裂化、裂解)、目的及其主要产品。(科学态度与社会责任)2.认识乙烯的分子组成、结构特征和主要化学性质。(宏观辨识与微观探析)3.了解乙炔的结构和性质。(宏观辨识与微观探析)4.能识别加成反应。(宏观辨识与微观探析)
一、石油炼制 1．石油的分馏
(1)原理：加热石油时，沸点低的成分先汽化，经冷凝后收集，沸点较高的成分随后汽化、冷凝……这样不断加热和汽化、冷凝，能使沸点不同的成分分离出来。
(2)实验室石油的蒸馏
(3)工业生产 ①设备：分馏塔。
?? 种类：石油气?C～C?、汽油?C～C?、②产品? 煤油?C～C?、柴油?C～C?、
?? 润滑油?C～C?、重油?＞C?
1
4
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12
12
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15
1820
16
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特点：各个馏分都是混合物
2．石油的催化裂化 (1)过程
在加热、加压和催化剂存在下，使石油分馏产品中相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃。
(2)目的：提高汽油等轻质油的产量和质量。 (3)举例(十六烷的裂化)
催化剂化学方程式：C16H34――――――→C8H18＋C8H16。
加热、加压3．石油的催化裂解
催化剂净化、分离
(1)过程：长链烃――→短链烃――→乙烯、丙烯。
加热、加压(2)目的：获得乙烯、丙烯等化工原料。
微点拨：石油的分馏属于物理变化，裂化和裂解属于化学变化。 二、乙烯
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1．组成和结构 分子式 电子式 结构式 结构简式 分子模型 球棍模型 比例模型 结构特点 6个原子C2H4 CH2==CH2 处于同一平面上 2.化学性质 (1)氧化反应
(2)加成反应
①概念：有机物分子中双键(或叁键)两端的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叫做加成反应。
②写出下列反应方程式：
微点拨：乙烯使溴水褪色，是加成反应，乙烯双键中的一个键断裂，两个溴原子分别加在两个不饱和的碳原子上，生成无色液体1,2-二溴乙烷，消耗溴而使其褪色；乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，是因为乙烯被氧化，KMnO4被还原生成无色物质而褪色。二者原理不同。
三、乙炔 1．组成和结构
分子模型 分子式 电子式 结构式 结构 简式 球棍模型 比例模型 结构特点 4个原子在一条C2H2 H—C≡C—H CH≡CH 直线上，为直线形分子 2.化学性质 (1)氧化反应
点燃
①燃烧方程式为2C2H2＋5O2――→4CO2＋2H2O。
②酸性高锰酸钾溶液：乙炔气体通入酸性高锰酸钾溶液，现象是溶液褪色。
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(2)加成反应
①乙炔通入溴的四氯化碳溶液，溴的四氯化碳溶液褪色。化学反应方程式为CH≡CH＋2Br2―→CHBr2CHBr2。
催化剂
②乙炔可以与氯化氢发生加成反应，得到氯乙烯。化学反应方程式为CH≡CH＋HCl――→△CH2===CHCl。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)甲烷和乙烯可用溴水鉴别。 (2)乙烯和乙炔互为同分异构体。
(3)乙烯双键中的一个键可以断裂，容易发生加成反应和取代反应。 (4)将某气体通入溴水中，溴水褪色，该气体一定是乙烯。 [提示] (1)√ (2)× (3)× (4)×
2．石油炼制过程中，既能提高汽油产量又能提高汽油质量的方法是( ) A．常压分馏 C．裂解
B．减压分馏 D．催化裂化
( ) ( ) ( ) ( )
D [催化裂化将长链烃断裂为短链烃，从而提高汽油的产量和质量。] 3．(1)分析CH4、C2H4、C2H2分子的空间结构：
①CH4是__________型，C2H4是__________形，C2H2是__________形。 ②CH3CH===CH2中三个碳原子是共直线还是共平面________。
(2)以上三种气体中能使溴水褪色的是C2H4与________，其中C2H4使溴水褪色的化学方程式为__________________________。
产物中所有原子________(填“共”或“不共”)平面。
[解析] (1)CH4是正四面体型，C2H4是平面形，C2H2是直线形，据C2H4分子空间构型知CH3CH===CH2中三个碳原子共平面。
(2)C2H4与C2H2能与Br2发生加成反应而使溴水褪色，但C2H4与Br2的加成产物中所有原子不共平面。
[答案] (1)①正四面体 平面 直线 ②共平面 (2)C2H2 CH2===CH2＋Br2―→CBrH2CBrH2 不共
1.石油炼制方法的比较
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石油的炼制方法 方法 比较 分馏 催化裂化 在加热、加压和催化剂存在下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂成相对分子质量小、沸点低的烃 提高轻质液体燃料(汽油)的产量和质量 石油分馏产物如重油 裂解 采用比裂化更高的温度，使长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃 获得乙烯、丙烯等短链烃 石油分馏产物(包括石油气) 乙烯、丙烯等小分子烃 化学变化 用不断加热和冷凝的原理 方法把石油分成不同沸点范围的产物 将原油分离成不同沸点范围的产品 石油 石油气、汽油、煤油、柴油、重油及沥青等 物理变化 目的 主要原料 主要产品 变化类型 高质量的汽油 化学变化 微点拨：(1)石油炼制后得到的产品仍是混合物，是多种液态烃、固态烃、气态烃的混合物。
(2)石油分馏得到的汽油与裂化制得的汽油成分不同，分馏得到的汽油一般称为直馏汽油，成分主要是烷烃混合物，而裂化得到的汽油中含有烯烃。
2．蒸馏和分馏的区别
把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作。蒸馏可使混合物中蒸沸点较低的组分挥发而达到混合物分离或除杂的目的。被蒸馏的混合物中至少有一馏 种组分为液体。各组分沸点差别越大，挥发出的物质越纯。若不同组分之间沸点差小，或不同组分互溶形成恒沸液体，馏分则不纯。常见的实验有蒸馏水的制取。 分馏 对多组分的混合物在控温下先后、连续进行两次或多次蒸馏。分馏可使多组分混合物在一个完整的操作过程中分离为两种或多种馏分而达到混合物分离或除杂的目的。常见的实验有石油的分馏。 【典例1】 下列叙述中，不正确的是( ) A．石油分馏的产物是一种具有恒定沸点的纯净物 B．石油催化裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量和质量 C．石油裂解的原料是石油分馏产物，包括石油气 D．石油炼制过程中发生一系列物理化学变化
A [石油分馏的产物均为处于某一温度范围内的混合物。]
一般如何鉴别分馏汽油和裂化汽油？
[答案] 用溴水或酸性高锰酸钾溶液。能使溴水褪色或酸性高锰酸钾溶液褪色的是裂化
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汽油，分馏汽油不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。
实验室石油蒸馏实验时的注意事项
(1)一定要垫石棉网加热，防止烧瓶受热不均匀而炸裂引起火灾。
(2)必须在加热前加入碎瓷片，若不加碎瓷片或在加热过程中加入都有可能引起暴沸。若忘加碎瓷片时，应停止加热，冷却后补加。
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(3)烧瓶中的石油量不要超过烧瓶容积的。
2
(4)冷凝管内的冷却水要从下口入、上口出，这样的冷却效果最好。
(5)汽油、柴油等对橡胶有较强的腐蚀性，实验中所用的橡胶塞要用锡箔包起来，防止被腐蚀。
(6)温度计的最大量程要不低于300 ℃，温度计的水银球与蒸馏烧瓶支管口在同一水平线上。
1．下列关于石油的说法正确的是( ) A．石油裂化是目前生产乙烯的主要方法 B．石油主要含有碳、氢两种元素 C．石油的裂化是物理变化 D．石油分馏的各馏分均是纯净物
B [石油裂解是目前生产乙烯的主要方法，A错误；石 油的裂化是将相对分子质量大的烃断裂成相对分子质量小的烃，所以石油的裂化是化学变化，C错误；石油分馏是依据蒸馏原理将石油中各成分按不同的沸点范围进行分离，得到的各馏分是处于某一温度范围内的混合物，故D错误。]
1.乙烷、乙烯和乙炔的比较 比较 名称 乙烷 碳碳单键，碳原子饱结构特点 和，原子不在同一平面上 所属烃 类通式 取代反应 CnH2n＋2(n≥1) 与卤素单质间的反应 乙烯 乙炔 碳碳叁键，碳原子不饱和，所有原子均在一条直线上 CnH2n－2(n≥2) — 乙烷、乙烯、乙炔的比较 碳碳双键，碳原子不饱和，所有原子均在同一平面上 CnH2n(n≥2) — - 5 -
高中化学专题3第1单元第2课时石油炼制乙烯教案苏教版必修2
