【同步講義】高中化學(xué)（蘇教版2019）必修第二冊--8.1.2 石油煉制乙烯講義-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

?第2課時(shí) 石油煉制乙烯
目標(biāo)導(dǎo)航

課程標(biāo)準(zhǔn)
課標(biāo)解讀
1．知道石油的煉制方法（分餾、裂化、裂解）、目的及主要產(chǎn)品。
2．了解乙烯的組成和結(jié)構(gòu)，體會(huì)分子結(jié)構(gòu)對(duì)其性質(zhì)的影響。
3．掌握乙烯的化學(xué)性質(zhì)，認(rèn)識(shí)加成反應(yīng)的特點(diǎn)。
1．通過搭建乙烯的球棍模型，認(rèn)識(shí)乙烯的結(jié)構(gòu)是六個(gè)原子在同一平面上，并能夠運(yùn)用乙烯模型解決實(shí)際問題。（證據(jù)推理與模型認(rèn)知）
2．通過學(xué)習(xí)乙烯的分子結(jié)構(gòu)，知道乙烯分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念，能從宏觀與微觀相結(jié)合的視角分析乙烯和烷烴性質(zhì)不同的原因。（宏觀辨識(shí)與微觀探析）
3．從石油的煉制形成理論聯(lián)系實(shí)際的觀念，有將化學(xué)成果應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的意思，能依據(jù)實(shí)際條件并運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)和方法解決生產(chǎn)、生活中簡單的化學(xué)問題。（科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任）

知識(shí)精講

知識(shí)點(diǎn)01 石油煉制
1．石油的組成
(1)組成元素：石油的組成元素主要是碳和氫，同時(shí)含有少量的硫、氧、氮等元素。
(2)主要成分：石油中含有多種液態(tài)烴，并溶有少量的氣態(tài)和固態(tài)烴。
2．石油的分餾
(1)實(shí)驗(yàn)室蒸餾石油
①)實(shí)驗(yàn)裝置：

②實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：
a．蒸餾燒瓶加熱時(shí)要墊石棉網(wǎng)；
b．碎瓷片的作用是防暴沸；
c．溫度計(jì)的作用是測量餾分蒸氣的溫度，溫度計(jì)水銀球在蒸餾燒瓶支管口處；
d．冷凝管的作用是冷凝蒸氣，進(jìn)出水方向是下口進(jìn)，上口出。
③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：
錐形瓶中收集到油狀液體。
60~150℃溫度范圍內(nèi)收集到液體為汽油。
150~300℃度范圍內(nèi)收集到液體為煤油。
(2)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)高的成分隨后汽化、冷凝，使沸點(diǎn)不同的成分（餾分）逐步分離出來。這一過程在石油工業(yè)中是在分餾塔中進(jìn)行的，稱為石油的分餾。
②設(shè)備：分餾塔。
③產(chǎn)品：按沸點(diǎn)由低到高，有石油氣、汽油、煤油、柴油、潤滑油和重油。
④特點(diǎn)：
a．石油分餾屬于物理變化
b．各種餾分都是混合物(填“純凈物”或“混合物”)，各餾分含有沸點(diǎn)相近的若干種烴。
c．隨著烴分子含有的碳原子數(shù)增加，碳鏈增長，相對(duì)分子質(zhì)量增大，沸點(diǎn)逐漸升高。
3．石油的催化裂化
(1)目的：提高石油分餾產(chǎn)品中低沸點(diǎn)的汽油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量和質(zhì)量。
(2)原理：用石油分餾產(chǎn)品中沸點(diǎn)較高的餾分為原料，在加熱、加壓和催化劑存在下，使相對(duì)分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴。
(3)催化裂化反應(yīng)的產(chǎn)物為烷烴和烯烴。
例如：C16H34C8H18＋C8H16
4．石油的裂解
(1)原理：對(duì)石油分餾產(chǎn)物（包括石油氣）為原料，以比裂化更高的溫度使石油分餾產(chǎn)物中的長鏈烴斷裂為乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈烴的過程。
(2)目的：獲得乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈烴，為石油化工提供原料。
【即學(xué)即練1】有關(guān)石油的蒸餾的說法不正確的是（）
A．石油蒸餾所得到的產(chǎn)物是純凈物
B．蒸餾石油時(shí)加沸石或碎瓷片的目的是為了防止暴沸
C．冷卻水應(yīng)從下口進(jìn)上口出
D．溫度計(jì)的水銀球應(yīng)位于蒸餾燒瓶的支管口處
答案：A
解析：石油蒸餾產(chǎn)物是一定沸點(diǎn)范圍的混合物。
【即學(xué)即練2】有關(guān)石油的煉制的說法不正確的是（）
A．石油的分餾屬于物理變化，裂化和裂解屬于化學(xué)變化
B．裂化和裂解的產(chǎn)品中都含有烯烴
C．直餾汽油（分餾產(chǎn)物）和裂化汽油的主要成分都是烷烴
D．裂化的目的是為了得到更多的輕質(zhì)油，裂解的目的是獲得乙烯、丙烯等基本化工原料
答案：C
解析：直餾汽油是石油分餾的產(chǎn)物，主要是烷烴，裂化汽油是通過裂化得到的產(chǎn)物，既含有烷烴又含有烯烴。

知識(shí)點(diǎn)02 乙烯
1．乙烯的組成和結(jié)構(gòu)
(1)乙烯的組成
分子式
電子式
結(jié)構(gòu)式
結(jié)構(gòu)簡式
球棍模型
空間填充模型
C2H4

CH2=CH2

(2)乙烯的空間結(jié)構(gòu)

乙烯為平面結(jié)構(gòu)，分子中含有一個(gè)碳碳雙鍵，6個(gè)原子在同一平面上，鍵角約為120°。
2．乙烯的化學(xué)性質(zhì)
(1)可燃性：
乙烯在空氣中燃燒，產(chǎn)生明亮的火焰并伴有黑煙。
化學(xué)方程式為：C2H4+3O22CO2+2H2O。
(2)與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)：
乙烯能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，使酸性高錳酸鉀溶液褪色。
(3)與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)——加成反應(yīng)
①實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：把乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，觀察到反應(yīng)液的橙紅色褪去。
②反應(yīng)方程式：CH2=CH2＋Br2―→CH2Br-CH2Br
(3)加成反應(yīng)
①概念：把有機(jī)化合物分子中的雙鍵（或三鍵）連接的碳原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。
②乙烯在一定條件下能與水、氫氣、鹵化氫（HX）等發(fā)生加成反應(yīng)。寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：
a．CH2=CH2＋H2 CH3CH3；
b．CH2=CH2＋HCl CH3CH2Cl；
c．CH2=CH2＋H2OCH3CH2OH。
3．乙烯的用途
(1)乙烯的產(chǎn)量可以用來衡量一個(gè)國家的石油化工發(fā)展水平。
(2)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用作植物生長調(diào)節(jié)劑。

【即學(xué)即練3】下列說法中正確的是（）
A．乙烯具有平面結(jié)構(gòu)，與乙烷相比，性質(zhì)更穩(wěn)定
B．乙烯分子中含有碳碳雙鍵，易發(fā)生加成反應(yīng)
C．乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)時(shí)，MnO被氧化
D．乙烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)的類型與乙烯與氯氣發(fā)生反應(yīng)的類型相同
答案：B
解析：乙烯中含有碳碳雙鍵，易被氧化和發(fā)生加成反應(yīng)，比乙烷活潑；乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)時(shí)，乙烯被氧化；乙烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，乙烯與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)。
【即學(xué)即練4】下列關(guān)于有機(jī)反應(yīng)類型的說法正確的是（）
A．1molCl2與甲烷完全反應(yīng)生成2molHCl
B．鹽酸與NaOH溶液的反應(yīng)屬于取代反應(yīng)
C．含有碳碳雙鍵或三鍵的有機(jī)物都能發(fā)生加成反應(yīng)
D．加成反應(yīng)和化合反應(yīng)相同
答案：C
解析：Cl2與甲烷發(fā)生取代反應(yīng)，1molCl2與甲烷反應(yīng)只能生成1molHCl；鹽酸與NaOH反應(yīng)的類型是復(fù)分解反應(yīng)，取代反應(yīng)是有機(jī)反應(yīng)；加成反應(yīng)是有機(jī)物的雙鍵或三鍵斷裂與其他原子或原子團(tuán)結(jié)合，屬于有機(jī)化學(xué)反應(yīng)。

知識(shí)點(diǎn)03 不飽和烴乙炔
1．不飽和烴
碳原子所結(jié)合的氫原子數(shù)小于飽和烴里的氫原子數(shù)的碳?xì)浠衔飳儆诓伙柡蜔N。
不飽和烴包括烯烴（含有碳碳雙鍵）和炔烴（含有碳碳三鍵）。
2．烯烴
(1)只含有一個(gè)碳碳雙鍵，其余碳原子以單鍵與其他碳原子或氫原子相連呈鏈狀。
(2)烯烴的通式為CnH2n（n≥2）。
3．乙炔
(1)組成與結(jié)構(gòu)
乙炔的分子式為：C2H2，結(jié)構(gòu)式為H-C≡C-H。
乙炔的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：含有碳碳三鍵，四個(gè)原子在同一條直線上。
(2)化學(xué)性質(zhì)
①可燃性：乙炔在空氣中燃燒，產(chǎn)生明亮的火焰并伴有濃煙。化學(xué)方程式為：
2C2H2+5O24CO2+2H2O。
②乙炔能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。
③加成反應(yīng)
乙炔能使溴的四氯化碳溶液褪色，化學(xué)方程式：
CH≡CH＋Br2(不足)―→CHBr=CHBr；
CH≡CH＋2Br2(過量)―→CHBr2-CHBr2。
乙炔與氯化氫反應(yīng)制取氯乙烯：CH≡CH+HClCH2=CHCl。
【即學(xué)即練5】已知丙烯的結(jié)構(gòu)簡式為CH3-CH=CH2，下列說法中不正確的是（）
A．丙烯能被酸性高錳酸鉀溶液氧化
B．丙烯與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)的產(chǎn)物只有一種
C．丙烯與HBr反應(yīng)的產(chǎn)物只有一種
D．丙烯與乙烯互為同系物
答案：C
解析：A選項(xiàng)，丙烯含碳碳雙鍵，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，正確；B選項(xiàng)，丙烯與Br2的加成產(chǎn)物只有CH3-CHBr-CH2Br一種，正確；C選項(xiàng)，丙烯與HBr反應(yīng)，由于丙烯分子不對(duì)稱，產(chǎn)物有兩種；
CH3CH2CH2Br、CH3CHBrCH3，錯(cuò)誤；D選項(xiàng)，正確。故選C。
【即學(xué)即練6】含有一個(gè)碳碳雙鍵的有機(jī)物叫做烯烴。請根據(jù)表中信息填寫下表：
碳原子數(shù)
2
3
4
n
名稱
乙烯
丙烯
丁烯
——
分子式

結(jié)構(gòu)簡式

——
答案：C2H4 C3H6 C4H8 CnH2n CH2=CH2 CH3-CH=CH2
CH2=CH-CH2-CH3、CH3-CH=CH-CH3、
解析：注意丁烯有三種結(jié)構(gòu)。

能力拓展

考法01 石油煉制方法
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、丙烯等短鏈氣態(tài)烴
主要原料
石油
石油分餾產(chǎn)物如重油
石油分餾產(chǎn)品(包括石油氣)
主要產(chǎn)品
石油氣、汽油、煤油、柴油、重油及瀝青等
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
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。
3．直餾汽油與裂化汽油區(qū)別

獲得方法
主要化學(xué)成分
鑒別方法
能否作溴水中溴的萃取劑
溴水或酸性KMnO4溶液是否褪色
直餾汽油
原油分餾，物理變化
一般是C5～C12烷烴
不褪色
能
裂化汽油
重油裂化，化學(xué)變化
含C5～C11烷烴和烯烴
褪色
否
【典例1】下列關(guān)于石油加工的敘述中，不正確的是(　　)
A．石油是混合物，石油分餾得到的汽油是純凈物
B．石油裂化的目的是提高汽油等輕質(zhì)燃油的產(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．石油煉制過程中發(fā)生一系列物理化學(xué)變化
答案：A
解析：石油分餾產(chǎn)物都是混合物。

考法02 乙烷、乙烯、乙炔的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)比較
　　名稱
比較　　
乙烷
乙烯
乙炔
結(jié)構(gòu)式

H—C≡C—H
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
碳碳單鍵，碳原子飽和，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
碳碳三鍵，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等發(fā)生加成反應(yīng)(X為鹵族元素)
能夠與H2、X2、HX、H2O等發(fā)生加成反應(yīng)(X為鹵族元素)
氧化反應(yīng)
不能使酸性KMnO4溶液褪色
能使酸性KMnO4溶液褪色
能使酸性KMnO4溶液褪色
燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰
燃燒火焰明亮，帶黑煙
燃燒火焰明亮，帶濃煙
鑒別
不能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色
能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色
能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色
【典例2】下列說法正確的是(　　)
A．相同質(zhì)量的乙烯和乙烷完全燃燒后產(chǎn)生的H2O的質(zhì)量不相同
B．乙烯能使Br2的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液褪色，二者褪色的原理相同
C．Br2的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液都能鑒別乙烷和乙烯，都能除去乙烷中的乙烯
D．乙烯和乙烷均可與Cl2反應(yīng)制取純凈的氯乙烷
答案：A
解析：A選項(xiàng)，設(shè)乙烯和乙烷的質(zhì)量為1g，乙烯（C2H4）為mol，1 C2H4~2H2O，生成水mol×2=mol，乙烷（C2H6）為mol，1C2H6~3H2O，故生成水mol×3=mol，生成水的物質(zhì)的量不相等，質(zhì)量也不相等，正確；B選項(xiàng)，乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色發(fā)生了加成反應(yīng)，使酸性高錳酸鉀溶液褪色發(fā)生了氧化反應(yīng)，原理不同，錯(cuò)誤；C選項(xiàng)，乙烯能使Br2的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液褪色，乙烷不能，故能鑒別乙烷和乙烯，乙烯與Br2的CCl4溶液，同時(shí)乙烷能溶于CCl4中，因此不能用使Br2的CCl4溶液除去乙烷，乙烯與酸性KMnO4溶液反應(yīng)生成CO2，乙烯中會(huì)混入CO2，錯(cuò)誤；D選項(xiàng)，乙烷與氯氣反應(yīng)是連鎖反應(yīng)，可以得到多種氯代乙烷，不能得到純凈的氯乙烷，錯(cuò)誤；故選A。
考法03 加成反應(yīng)與取代反應(yīng)的比較

類型
取代反應(yīng)
加成反應(yīng)
反應(yīng)物結(jié)構(gòu)特征
含有易被取代的原子或原子團(tuán)，如烷烴中的氫原子
通常為含有碳碳雙鍵(或三鍵)的有機(jī)化合物
生成物數(shù)
兩種
一種
化學(xué)鍵變化情況
無單鍵、雙鍵、三鍵之間的變化
雙鍵變單鍵，三鍵變雙鍵(或單鍵)
【典例3】不可能是丙烯(CH2=CHCH3)的加成產(chǎn)物的是(　　)
A．CH3CH2CH3 B．CH3CH2CHCl2
C．CH3CH2CH2OH D．CH3CH2CH2Br
答案：B
解析：丙烯加成時(shí)，其他原子或原子團(tuán)連接在碳碳雙鍵所在的兩個(gè)碳原子上，不能只連接在一個(gè)碳原子上，故選B。

分層提分

題組A 基礎(chǔ)過關(guān)練
1．下列說法不正確的是(　　)
A．石油分餾所得的產(chǎn)物是具有恒定沸點(diǎn)的純凈物
B．天然氣和液化石油氣的主要成分不同
C．石油和天然氣的主要成分都是碳?xì)浠衔?br /> D．石油裂解的目的是得到短鏈氣態(tài)烴
答案：A
解析：石油分餾產(chǎn)物是混合物，天然氣的主要成分是甲烷，液化石油氣的主要成分是丙烷和丁烷，故選A。
2．下列說法正確的是(　　)
A．石油是混合物，汽油是純凈物
B．沸點(diǎn)：汽油

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