高中化學(xué)必修2學(xué)案第3章第2節(jié)課時(shí)1石油的煉制乙烯

第2節(jié)石油和煤重要的烴課時(shí)1石油的煉制乙烯目標(biāo)與素養(yǎng)：1.了解石油的成分及石油分餾、裂化和裂解的基本原理。(宏觀辨識(shí))2.掌握乙烯的分子結(jié)構(gòu)、主要性質(zhì)和重要應(yīng)用，進(jìn)一步理解結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。(變化觀念)3.了解加成反應(yīng)。(科學(xué)探究)一、石油的煉制1．石油的組成石油主要是由分子中含有不同數(shù)目碳原子的烴組成的復(fù)雜混合物。2．石油的煉制分餾裂化裂解原理用加熱和冷凝的方法把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物把相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴把石油產(chǎn)品中相對(duì)分子質(zhì)量較大的烴斷裂成乙烯、丙烯等小分子烴主要原料原油重油石油分餾產(chǎn)品(包括石油氣)目的將原油分離成不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量和質(zhì)量得到氣態(tài)短鏈烴主要變化類型物理變化化學(xué)變化化學(xué)變化主要產(chǎn)物石油氣、汽油、煤油、柴油、重油等汽油等輕質(zhì)燃油乙烯、丙烯等小分子烴二、乙烯1．分子組成與結(jié)構(gòu)分子式球棍模型結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式空間結(jié)構(gòu)C2H4CH2CH2平面型結(jié)構(gòu)，6原子處于同一平面2.物理性質(zhì)顏色氣味狀態(tài)密度水溶性無色稍有氣味氣體比空氣小難溶于水3.乙烯的化學(xué)性質(zhì)(1)氧化反應(yīng)(2)加成反應(yīng)①概念：有機(jī)化合物分子中雙鍵(或叁鍵)上的碳原子與其他原子(或原子團(tuán))直接結(jié)合生成新的化合物分子的反應(yīng)。②乙烯的加成反應(yīng)有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為a．CH2=CH2＋Br2→b．CH2=CH2＋H2eq\o(→,\s\up12(催化劑),\s\do12(△))CH3—CH3c．CH2=CH2＋HCl→CH3CH2Cld．CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up12(催化劑),\s\do12())CH3CH2OH4．用途(1)乙烯是一種重要的化工原料，乙烯的產(chǎn)量是衡量一個(gè)國家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志。(2)乙烯是一種植物生長調(diào)節(jié)劑。1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)石油的分餾是化學(xué)變化。 ()(2)石油裂化的目的是得到氣態(tài)短鏈烴。 ()(3)乙烯完全燃燒生成水和二氧化碳的物質(zhì)的量相等。 ()(4)乙烯可與鹽酸發(fā)生加成反應(yīng)。 ()[答案](1)×(2)×(3)√(4)×2．石油煉制過程中，既能提高汽油的產(chǎn)量又能提高汽油的質(zhì)量的方法是()A．常壓分餾 B．減壓分餾C．裂解 D．裂化[答案]D3．下列關(guān)于乙烯的說法正確的是()A．乙烯的分子式可寫成(CH2)2B．乙烯的最簡(jiǎn)式為CHCHC．乙烯易發(fā)生加成反應(yīng)D．乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2CH2C[乙烯的分子式為C2H4，最簡(jiǎn)式為CH2，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CH2，雙鍵不能省略。]石油的煉制1.石油煉制的工藝流程簡(jiǎn)圖2．直餾汽油和裂化汽油的區(qū)別獲得方法主要化學(xué)成分鑒別方法直餾汽油原油直接分餾，物理變化一般是C5～C12的烷烴及少量的芳香烴等，性質(zhì)穩(wěn)定能使溴的四氯化碳溶液退色的是裂化汽油裂化汽油重油裂化，化學(xué)變化含有C5～C12的烷烴和烯烴，性質(zhì)活潑eq\O([素養(yǎng)養(yǎng)成])變化觀念：認(rèn)識(shí)石油的煉制(1)外界壓強(qiáng)越小，物質(zhì)的沸點(diǎn)就越低，而使本應(yīng)要很高溫度才能沸騰的餾分，在較低溫度下就可以沸騰，從而得到高沸點(diǎn)餾分。一方面降低生產(chǎn)成本，另一方面可降低常壓分餾中發(fā)生碳化的可能性。(2)石油的裂化和裂解均屬于烷烴的分解反應(yīng)，且裂解就是深度裂化，采用的溫度比裂化的溫度更高。(3)烷烴的分解反應(yīng)中生成烯烴，因此裂化汽油的成分中含有烯烴，能使溴水或溴的四氯化碳溶液退色?！镜淅?】下列說法錯(cuò)誤的是()A．石油中含有C5～C12的烷烴，可以通過石油的分餾得到汽油B．含C18以上烷烴的重油經(jīng)過催化裂化可以得到汽油C．石油裂解是為了獲得更多的汽油D．汽油、煤油、柴油都是由烴組成的混合物C[A項(xiàng)中石油主要由液態(tài)烴組成，也溶有少量氣態(tài)烴和固態(tài)烴。石油中含有C5～C12的烷烴，因此通過石油的分餾就可以得到汽油、煤油等分餾產(chǎn)品；B項(xiàng)中含C18以上的固態(tài)烷烴利用率低，交通運(yùn)輸業(yè)需要更多的燃料油，重油中長鏈烴分子斷裂就可以得到汽油，使長鏈烴分子斷裂為C5～C12的烷烴的過程可采用催化裂化的方法；C項(xiàng)中石油裂解屬于深度裂化，采用的溫度比裂化更高，長鏈烴分子斷裂程度大，裂解的目的不是生產(chǎn)更多的汽油，而是獲得大量的石油化工原料；D項(xiàng)中石油主要是由烴組成的混合物，石油的分餾產(chǎn)品汽油、煤油、柴油等仍是由烴組成的混合物。]若用汽油作鹵素單質(zhì)的萃取劑，是用裂化汽油還是直餾汽油？為什么？[答案]直餾汽油。因?yàn)榱鸦偷闹苽湓硎抢猛闊N的分解反應(yīng)，在此過程中生成烯烴，能與鹵素單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)。1．下列關(guān)于石油加工的敘述中，不正確的是()A．通過石油分餾可得到乙烯等有機(jī)化工原料B．石油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．石油煉制過程包括物理過程和化學(xué)過程A[石油分餾無法獲得短鏈不飽和烴。乙烯只能通過石油裂解加工獲取。]乙烯的性質(zhì)1.取代反應(yīng)、加成反應(yīng)的比較類型取代反應(yīng)加成反應(yīng)概念有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)有機(jī)物分子中不飽和鍵兩端的碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物分子的反應(yīng)反應(yīng)前后分子數(shù)目一般相等減少反應(yīng)特點(diǎn)“上一下一，有進(jìn)有出”，類似無機(jī)反應(yīng)中的置換反應(yīng)或復(fù)分解反應(yīng)“斷一，加二，都進(jìn)來”?！皵嘁弧笔侵覆伙柡玩I中的不穩(wěn)定鍵斷裂；“加二”是指加兩個(gè)其他原子或原子團(tuán)，分別加在兩個(gè)不飽和碳原子上實(shí)例烷烴和X2的反應(yīng)烯烴與H2、X2等的反應(yīng)2.乙烯與乙烷的鑒別方法一：將兩種氣體分別通入溴水(或溴的四氯化碳溶液)中：溶液退色者為乙烯，溶液不退色者為乙烷。方法二：將兩種氣體分別通入酸性KMnO4溶液中：溶液退色者為乙烯，溶液不退色者為乙烷。方法三：點(diǎn)燃兩種氣體，火焰較明亮，有黑煙者為乙烯，另一種為乙烷。3．除去乙烷中的乙烯的方法將混合氣體通過盛溴水的洗氣瓶，如圖所示?！镜淅?】能證明乙烯分子里含有一個(gè)碳碳雙鍵的事實(shí)的是()A．乙烯分子里碳?xì)湓觽€(gè)數(shù)比為1∶2B．乙烯完全燃燒生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量相等C．乙烯容易與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，且1mol乙烯完全加成需要消耗1mol溴單質(zhì)D．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色C[分子里含有一個(gè)碳碳雙鍵時(shí)，1mol該分子只能與1mol氫氣或1mol鹵素單質(zhì)加成。]2．既可以用來鑒別乙烯和乙烷，又可以用來除去乙烷中混有的少量乙烯的最佳方法是()A．混合氣體通過盛水的洗氣瓶B．混合氣體通過裝有過量溴水的洗氣瓶C．混合氣體和過量H2混合D．混合氣體通過酸性KMnO4溶液B[水既不能鑒別也不能除去乙烷中的乙烯；利用H2不能鑒別乙烯和乙烷，乙烯與氫氣在一定條件下反應(yīng)生成乙烷，但H2的量不好控制；酸性KMnO4溶液可用于鑒別乙烷和乙烯，但不能用于除去乙烷中的乙烯，因?yàn)樗嵝訩MnO4會(huì)將乙烯氧化生成CO2，引入新的雜質(zhì)；溴水與乙烷不反應(yīng)，與乙烯可發(fā)生加成反應(yīng)而退色，既可以鑒別乙烯和乙烷，又可以除去乙烷中的乙烯。]1．蘇軾的《格物粗談》有這樣的記載：“紅柿摘下未熟，每籃用木瓜三枚放入，得氣即發(fā)，并無澀味?！卑凑宅F(xiàn)代科技觀點(diǎn)，該文中的“氣”是指()A．脫落酸 B．乙烯C．生長素 D．甲烷[答案]B2．下列說法不正確的是()eq\x(石油)eq\o(→,\s\up12(①))eq\x(分餾產(chǎn)品)eq\o(→,\s\up12(②))eq\x(乙烯)eq\o(→,\s\up12(③))eq\x(1，2-二溴乙烷)A．石油是由烴組成的混合物B．①主要發(fā)生物理變化C．②是石油的裂化、裂解D．③屬于取代反應(yīng)D[乙烯與Br2發(fā)生加成反應(yīng)生成1,2-二溴乙烷。]3．制取一氯乙烷最好采用的方法是()A．乙烷和氯氣反應(yīng)B．乙烯和氯氣反應(yīng)C．乙烯和氯化氫反應(yīng)D．乙烯和氫氣反應(yīng)后再和氯氣反應(yīng)C[乙烯和氯化氫反應(yīng)的唯一產(chǎn)物是一氯乙烷，沒有副產(chǎn)物。]4．下列有關(guān)乙烯化學(xué)性質(zhì)的說法，錯(cuò)誤的是()A．乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液退色，是由于乙烯發(fā)生了氧化反應(yīng)B．乙烯可在氧氣中燃燒，該反應(yīng)屬于乙烯的氧化反應(yīng)C．乙烯能使溴的四氯化碳溶液退色，該反應(yīng)屬于加成反應(yīng)D．將乙烯通入溴水中，反應(yīng)后得到均一、透明的液體D[A項(xiàng)，乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液退色，是由于乙烯發(fā)生了氧化反應(yīng)，正確；B項(xiàng)，乙烯可在氧氣中燃燒，該反應(yīng)屬于乙烯的氧化反應(yīng)，正確；C項(xiàng)，乙烯與溴發(fā)生加成反應(yīng)，使溴的四氯化碳溶液退色，正確；D項(xiàng)，乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，生成的溴乙烷是油狀液體，溶液分層，錯(cuò)誤。]5．寫出下面各步反應(yīng)的化學(xué)方程式，并注明所需條件：(1)_____________________________________________________________；(2)_____________________________________________________________；(3)_____________________________________________________________；(4)_____________________________________________________________。[解析]乙