高中化學(xué)：新課標(biāo)魯教版必修二第三章第二節(jié) 石油和煤 重要的烴(1) 課件

1、第三章第三章 第二節(jié)第二節(jié) 石油和煤石油和煤 重要的烴重要的烴 第第1 1課時課時 石油的煉制石油的煉制 乙烯乙烯 聯(lián)想聯(lián)想質(zhì)疑質(zhì)疑 公路邊的加油站里有公路邊的加油站里有 不同型號的汽油和柴不同型號的汽油和柴 油油. .你知道它們是怎樣你知道它們是怎樣 用石油制得的嗎用石油制得的嗎? ?以以 石油為原料還能制得石油為原料還能制得 哪些物質(zhì)哪些物質(zhì)? ?它們有什它們有什 么性質(zhì)和用途么性質(zhì)和用途? ? 預(yù)習(xí)提綱預(yù)習(xí)提綱 v1.石油的成是什么？其中含有哪些元素？石油的成是什么？其中含有哪些元素？ v2.什么叫石油的分餾？通過分餾可以得到哪些成分？什么叫石油的分餾？通過分餾可以得到哪些成分？ 這些成

2、分是純凈物還是混合物？這些成分是純凈物還是混合物？ v3.什么是石油的裂化和裂解？目的分別是什么？什么是石油的裂化和裂解？目的分別是什么？ v4.乙烯的分子結(jié)構(gòu)是什么樣的？乙烯的分子結(jié)構(gòu)是什么樣的？ v5.乙烯的物理性質(zhì)如何？乙烯的物理性質(zhì)如何？ v6.乙烯的化學(xué)性質(zhì)如何？注意三個實驗。乙烯的化學(xué)性質(zhì)如何？注意三個實驗。 v7.了解乙烯的實驗室制法了解乙烯的實驗室制法 石油主要是由分子中含有不同數(shù)目的碳原石油主要是由分子中含有不同數(shù)目的碳原 子的烴組成的復(fù)雜混合物子的烴組成的復(fù)雜混合物 ：C、H（最主要） （最主要）、 、O、N、S 化學(xué)成分化學(xué)成分: :主要是主要是烷烴烷烴、環(huán)烷烴環(huán)烷烴和和

3、芳香烴芳香烴 ( (棕黑色粘稠液體棕黑色粘稠液體) ) ( (一一) ) 石油的成分石油的成分 （二）石油的煉制 1.1.石油的分餾石油的分餾 通過加熱和冷凝通過加熱和冷凝, ,可以把石油分成可以把石油分成不同沸點不同沸點 范圍的產(chǎn)物。這種方法叫做范圍的產(chǎn)物。這種方法叫做石油的分餾石油的分餾。 脫水脫水脫鹽脫鹽 原油原油 分餾分餾 石油氣石油氣 汽油汽油 煤油煤油 柴油柴油 重油（瀝青等）重油（瀝青等） 石油的分餾裝置石油的分餾裝置 注意：注意： 1.溫度計水銀球的位置溫度計水銀球的位置 2.冷凝管中水流方向冷凝管中水流方向 蒸餾燒瓶支管口處蒸餾燒瓶支管口處 下進上出下進上出 蒸餾燒瓶蒸餾燒瓶

4、 溫度計溫度計 冷凝管冷凝管 牛角管牛角管 說明 v（）石油分餾是一種（）石油分餾是一種物理方法物理方法，利用，利用 各餾分沸點不同進行混合物的初步分離各餾分沸點不同進行混合物的初步分離 v（）分餾產(chǎn)物仍然是（）分餾產(chǎn)物仍然是混合物混合物，是碳原，是碳原 子在一定范圍內(nèi)的混合物子在一定范圍內(nèi)的混合物 石油氣：石油氣： 以下 以下 汽油：汽油： 煤油：煤油： 柴油： 柴油： 重油：重油： 以上 以上 2.2.石油的裂化石油的裂化 C C16 16H H34 34 催化劑 催化劑 C C8 8H H18 18 + C + C8 8H H16 16 加熱加熱 加壓加壓 裂化的目的裂化的目的: :提高

5、輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量. .特特 別是提高汽油的產(chǎn)量。別是提高汽油的產(chǎn)量。 相對分子質(zhì)量較大相對分子質(zhì)量較大 沸點較高的烴沸點較高的烴 相對分子質(zhì)量較小相對分子質(zhì)量較小 沸點較低的烴沸點較低的烴 3.3.石油的裂解石油的裂解-(-(采用更高的溫度采用更高的溫度) ) 裂解的目的裂解的目的: : 獲得獲得乙烯乙烯、丙烯等小分子烴。、丙烯等小分子烴。 石油裂解即石油分餾產(chǎn)物的深度裂化石油裂解即石油分餾產(chǎn)物的深度裂化 (石油裂解氣中乙烯含量較高石油裂解氣中乙烯含量較高) v相同點：相同點： v不同點：不同點： 1 1、條件、條件 2 2、原料、原料 3 3、目的、目的 【小結(jié)小結(jié)

6、1 1】裂化、裂解的對比裂化、裂解的對比 1. 1. 關(guān)于裂解和裂化的敘述中，不正確的關(guān)于裂解和裂化的敘述中，不正確的 是（是（ ） A. A. 裂解與裂化的產(chǎn)物都含有不飽和烴裂解與裂化的產(chǎn)物都含有不飽和烴 B. B. 裂解與裂化都是為了得到氣態(tài)烴裂解與裂化都是為了得到氣態(tài)烴 C. C. 裂解與裂化的原料都是石油分餾產(chǎn)品裂解與裂化的原料都是石油分餾產(chǎn)品 D. D. 裂解與裂化都是使相對分子質(zhì)量大的裂解與裂化都是使相對分子質(zhì)量大的 烴斷裂為相對分子質(zhì)量小的烴的過程烴斷裂為相對分子質(zhì)量小的烴的過程 B （一）乙烯分子的組成和結(jié)構(gòu)（一）乙烯分子的組成和結(jié)構(gòu) 分子式: 結(jié)構(gòu)式: HC=CH H H C

7、 C2 2H H4 4 CHCH2 2= =CHCH2 2 結(jié)構(gòu)特點：碳原子間共價鍵是結(jié)構(gòu)特點：碳原子間共價鍵是雙鍵雙鍵 結(jié)構(gòu)簡式結(jié)構(gòu)簡式: 1.1.請你比較一下乙烯與乙烷的結(jié)構(gòu)有哪請你比較一下乙烯與乙烷的結(jié)構(gòu)有哪 些相似和不同？些相似和不同？ 2.2.推測一下使乙烯與乙烷的化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)推測一下使乙烯與乙烷的化學(xué)性質(zhì)產(chǎn) 生差異的原因主要與哪種共價鍵有關(guān)？生差異的原因主要與哪種共價鍵有關(guān)？ 討討論論 乙烯和乙烷的比較乙烯和乙烷的比較 名稱名稱(化學(xué)式化學(xué)式)乙烯乙烯(C2H4)乙烷乙烷(C2H6) 結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡式結(jié)構(gòu)簡式 碳碳鍵類別碳碳鍵類別 鍵角鍵角 鍵長鍵長(10-10米米) 分子中各

8、原子分子中各原子 相對位置相對位置 HC=CH H H 雙鍵（）雙鍵（）單鍵（） 單鍵（） 12010918 1.331.54 碳原子和氫原子碳原子和氫原子 在同一平面上在同一平面上 碳原子和氫原子碳原子和氫原子 不在同一平面上不在同一平面上 （二）乙烯的物理性質(zhì)（二）乙烯的物理性質(zhì) 無色、稍有氣味、難溶于水、密度比無色、稍有氣味、難溶于水、密度比 空氣略小（空氣略?。╠=1.25g/Ld=1.25g/L）的氣體。）的氣體。 活動與探究活動與探究 v實驗實驗1：點燃純凈的乙烯，觀察燃燒時火焰的：點燃純凈的乙烯，觀察燃燒時火焰的 亮度和顏色。亮度和顏色。 v實驗實驗2：將乙烯通入盛有酸性：將乙烯

9、通入盛有酸性KMnO4溶液的試溶液的試 管中，觀察試管內(nèi)溶液顏色的變化。管中，觀察試管內(nèi)溶液顏色的變化。 v實驗實驗3：將過量的乙烯通入盛有溴水的試管中，將過量的乙烯通入盛有溴水的試管中， 觀察試管內(nèi)溶液顏色的變化；在反應(yīng)后的溶觀察試管內(nèi)溶液顏色的變化；在反應(yīng)后的溶 液中加入經(jīng)硝酸酸化的液中加入經(jīng)硝酸酸化的AgNO3溶液，觀察發(fā)溶液，觀察發(fā) 生的現(xiàn)象。生的現(xiàn)象。 實驗記錄實驗記錄 實驗實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論 1 2 3 思考：乙烯具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)？思考：乙烯具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)？ 乙烯燃燒，火焰明亮、乙烯燃燒，火焰明亮、 伴有黑煙。伴有黑煙。 酸性酸性KMnOKMnO4 4溶液的紫色褪去溶液的紫色褪

10、去 溴水溶液的橙色褪去，加溴水溶液的橙色褪去，加 入入AgNOAgNO3 3溶液，溶液無現(xiàn)象。溶液，溶液無現(xiàn)象。 1.1.氧化反應(yīng)：氧化反應(yīng)： C2H4+3O2 2CO2+2H2O 點燃點燃 （三）、乙烯的化學(xué)性質(zhì)：（三）、乙烯的化學(xué)性質(zhì)： 1.1.請你回憶甲烷燃燒的現(xiàn)象，與乙烯請你回憶甲烷燃燒的現(xiàn)象，與乙烯 的有什么不同嗎？的有什么不同嗎？ 燃燒燃燒 能被能被KMnO4（H+）溶液氧化）溶液氧化 5C2H4+12KMnO4+18H2SO4=10CO2+6K2SO4+12MnSO4+28H2O 討論：討論： 能用酸性高錳酸鉀能用酸性高錳酸鉀 溶液除去乙烷中的乙烯溶液除去乙烷中的乙烯 嗎？嗎？

11、討 論 v實驗實驗3 3：將：將過量過量的乙烯通入盛有溴的乙烯通入盛有溴 水的試管中，在反應(yīng)后的溶液中加水的試管中，在反應(yīng)后的溶液中加 入經(jīng)硝酸酸化的入經(jīng)硝酸酸化的AgNO3溶液，為什溶液，為什 么溶液中沒有出現(xiàn)淡黃色的么溶液中沒有出現(xiàn)淡黃色的AgBr 沉淀？沉淀？ 同時斷鍵同時斷鍵 CH2=CH2+Br2 CH2Br-CH2Br 1,2 二溴乙烷二溴乙烷 2.2.加成反應(yīng)加成反應(yīng) HC=CH H H BrBr Br Br HC CH H H . .與鹵素單質(zhì)加成：與鹵素單質(zhì)加成： 加成反應(yīng)加成反應(yīng): : 有機化合物分子中有機化合物分子中雙鍵上的碳雙鍵上的碳與與 其它原子其它原子( (或原子團

12、或原子團) )直接結(jié)合生成新直接結(jié)合生成新 的化合物分子的反應(yīng)。的化合物分子的反應(yīng)。 . . 與氫氣加成：與氫氣加成： HC=CH H H HH H H HC CH H H 同時斷鍵同時斷鍵 CHCH2 2=CH=CH2 2 + H + H2 2 CH CH3 3-CH-CH3 3 乙烯乙烯 乙烷乙烷 催化劑催化劑 催化劑催化劑 與氯化氫加成：與氯化氫加成： HC=CH H H HCl H Cl HC CH H H 同時斷鍵同時斷鍵 1氯乙烷氯乙烷 CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl 一定條件下一定條件下 遷移遷移應(yīng)用應(yīng)用 v1.1.酒精是很重要的化工原料，工業(yè)上可以用乙烯與水在酒精是很

13、重要的化工原料，工業(yè)上可以用乙烯與水在 一定條件下進行反應(yīng)來制取酒精一定條件下進行反應(yīng)來制取酒精(CH3CH2OH)。試寫出。試寫出 該反應(yīng)的化學(xué)方程式，指出反應(yīng)類型。該反應(yīng)的化學(xué)方程式，指出反應(yīng)類型。 v2.2.乙烷與甲烷相似，能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)。由乙烷經(jīng)乙烷與甲烷相似，能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)。由乙烷經(jīng) 取代反應(yīng)，只能制得一系列氯代乙烷的混合物；若用乙取代反應(yīng)，只能制得一系列氯代乙烷的混合物；若用乙 烯和氯化氫在一定條件下反應(yīng)，可以制得純凈的一氯乙烯和氯化氫在一定條件下反應(yīng)，可以制得純凈的一氯乙 烷。試寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。烷。試寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 與與H2O加成：加成： HC=

14、CH H H HOH H OH HC CH H H 同時斷鍵同時斷鍵 乙醇乙醇 CH2=CH2+H2O CH3-CH2OH 加熱加壓加熱加壓 催化劑催化劑 加熱加壓加熱加壓 催化劑催化劑 小結(jié)小結(jié)： 加成反應(yīng)加成反應(yīng)(溴水溴水、HCl、H2、H2O等等) 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)(可燃燒、被酸性可燃燒、被酸性KMnO4溶液氧化溶液氧化) 1.分子組成和結(jié)構(gòu)：分子組成和結(jié)構(gòu)： 2.性質(zhì)性質(zhì) 3.鑒別鑒別甲烷和乙烯的方法：甲烷和乙烯的方法： 物理性質(zhì)物理性質(zhì):無色、稍有氣味、無色、稍有氣味、 比空氣略輕的氣體。比空氣略輕的氣體。 化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)： 乙烯乙烯(CH2=CH2) 思考：你能鑒別乙烯和甲烷氣

15、體嗎？哪些方法比較 方便？ 乙烯與甲烷化學(xué)性質(zhì)比較乙烯與甲烷化學(xué)性質(zhì)比較 甲烷乙烯 完全燃燒 與Cl2反應(yīng) 與HX反應(yīng) 與H2反應(yīng) 與H2O反應(yīng) 與酸性KMnO4溶液 與溴水(Br2)反應(yīng) 產(chǎn)物都為產(chǎn)物都為CO2和和H2O 取代反應(yīng)取代反應(yīng) 加成反應(yīng)加成反應(yīng) 不反應(yīng)不反應(yīng) 加成反應(yīng)加成反應(yīng) 不反應(yīng)不反應(yīng) 不反應(yīng)不反應(yīng) 不反應(yīng)不反應(yīng) 加成反應(yīng)加成反應(yīng) 加成反應(yīng)加成反應(yīng) 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 溶液褪色溶液褪色 不反應(yīng)不反應(yīng)加成反應(yīng)加成反應(yīng) 二、乙烯的制法：二、乙烯的制法： 1 1、工業(yè)制法：、工業(yè)制法： 工業(yè)上所用的乙烯，主要是從石工業(yè)上所用的乙烯，主要是從石 油煉制廠和石油化工廠所產(chǎn)生的油煉制廠和石

16、油化工廠所產(chǎn)生的 氣體中分離出來的。氣體中分離出來的。 2、乙烯的實驗室制法、乙烯的實驗室制法 實驗室常用實驗室常用加熱乙醇和濃硫酸的混合物加熱乙醇和濃硫酸的混合物來制來制 取乙烯。取乙烯。 思考以下問題：思考以下問題： 1 1 、 由 乙 醇、 由 乙 醇 （C H 3 C H 2 O H） 變 成 乙 烯變 成 乙 烯 （CH2=CH2） ，從分子組成的角度看，還應(yīng)有，從分子組成的角度看，還應(yīng)有 什么產(chǎn)物？什么產(chǎn)物？ 2 2、要從乙醇分子中去掉一個水分子，應(yīng)選用什、要從乙醇分子中去掉一個水分子，應(yīng)選用什 么試劑？它在反應(yīng)中起了什么作用？用量是多么試劑？它在反應(yīng)中起了什么作用？用量是多 少呢

17、？少呢？ V(乙醇乙醇)：V（濃硫酸）（濃硫酸）=1:3 反應(yīng)裝置反應(yīng)裝置 收集方法收集方法 液液+ +液液氣氣排水集氣法排水集氣法 170 （1 1）濃硫酸：）濃硫酸：催化劑、脫水劑催化劑、脫水劑。 濃硫酸與乙醇濃硫酸與乙醇 的體積比為的體積比為3 3：1 1，如何混合如何混合 C2H5OH 2C+3H2O 濃硫酸濃硫酸 C+2H2SO4（濃） （濃）=CO2+2SO2+2H2O （2）對反應(yīng)溫度的要求：）對反應(yīng)溫度的要求：170以下及以下及170 以以 上不能有效脫水，故必須迅速將溫度升至上不能有效脫水，故必須迅速將溫度升至170 并保持恒溫。并保持恒溫。 140 時時 分子間脫水生成乙醚

18、和水分子間脫水生成乙醚和水 ； 170以上濃硫酸使乙醇脫水而炭化。以上濃硫酸使乙醇脫水而炭化。 （3 3）需要在混合液中加入少量的碎瓷片）需要在混合液中加入少量的碎瓷片, ,作用作用 是什么是什么 （5 5）氣體的凈化：）氣體的凈化： NaOH H2SO4 （4 4）用溫度計指示反應(yīng)溫度，溫度計的水銀）用溫度計指示反應(yīng)溫度，溫度計的水銀 球應(yīng)該放在哪里球應(yīng)該放在哪里 可能有哪些雜質(zhì)？可能有哪些雜質(zhì)？ H H H H HCCOH + HOCCH H H H H 濃濃H2SO4 140C HCCOCCH + H2O H H H H H H H H 乙醚乙醚 實驗中應(yīng)采取什么方法來減少副反應(yīng)的發(fā)生實驗中應(yīng)采取什么方法來減少副反應(yīng)的發(fā)生 v3甲烷中混有乙烯，欲將乙烯除去得到純凈甲烷中混有乙烯，欲將乙烯除去得到純凈 的甲烷，最好依次通過盛有（的甲烷，最好依次通過盛有（）試劑的洗氣）試劑的洗氣 瓶。瓶。 vA澄清石灰水，濃硫酸澄清石灰水，濃硫酸 vB高錳酸鉀酸性溶液，濃硫酸高錳酸鉀酸性溶液，濃硫酸 vC溴水，濃硫酸溴水，濃硫酸 vD濃硫酸，高錳酸鉀酸性溶液濃硫酸，高錳酸鉀酸性溶液 C 10. 烯類化合物與溴發(fā)生加成反應(yīng)的相對速率如下烯類化合物與溴發(fā)生加成反應(yīng)的相對速率如下 表（以乙烯為標(biāo)準）。表（以乙烯為標(biāo)準）。 烯類化合物烯類化合物 相對速率相對速率 (CH3)2CCHCH3