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文檔簡介
1、第二課時第二課時 石油煉制石油煉制 乙烯乙烯 第一單元第一單元 化石燃料與有機化合物化石燃料與有機化合物 石油石油工業(yè)的血液工業(yè)的血液 一、石油的煉制 石油化工石油化工(圖圖) 是一種黑色或暗深棕色的粘稠的是一種黑色或暗深棕色的粘稠的 油狀液體,不溶于水,有特殊氣味,油狀液體,不溶于水,有特殊氣味, 密度小于水,密度小于水,沒有一定的熔點和沸沒有一定的熔點和沸 點點。 1. 1.組成元素:組成元素: 除除C C、H H元素外,還含有少量的元素外,還含有少量的 OO、NN、S S 等元素等元素 2.2.組成組成化合物:化合物:主要是由各種主要是由各種烷烴、環(huán)烷烴烷烴、環(huán)烷烴 和和芳香烴芳香烴所組
2、成的所組成的混合物混合物 1、石油概述、石油概述 3.3.狀態(tài):大部分是狀態(tài):大部分是液態(tài)烴液態(tài)烴,同時溶有少量,同時溶有少量 的的氣態(tài)烴氣態(tài)烴、固態(tài)烴固態(tài)烴。沒有固定的沸點。沒有固定的沸點. . 注意:注意:石油的化學(xué)成分隨產(chǎn)地的不同而不同。石油的化學(xué)成分隨產(chǎn)地的不同而不同。 2、石油的煉制 實驗室蒸餾實驗室蒸餾石油石油 蒸蒸 餾餾 燒燒 瓶瓶 冷冷 凝凝 管管 接液管接液管 錐 錐 形形 瓶瓶 溫度計溫度計 酒酒 精精 燈燈 鐵架臺鐵架臺 冷凝水出口冷凝水出口 冷凝水進口冷凝水進口 鐵圈、石棉網(wǎng)鐵圈、石棉網(wǎng) 石油石油蒸餾蒸餾 原理:原理:各種純凈物都有自已固定的熔、沸點,當加熱時,沸點低
3、各種純凈物都有自已固定的熔、沸點,當加熱時,沸點低 的物質(zhì)先揮發(fā)變成氣態(tài),沸點高的物質(zhì)不易揮發(fā),而仍留的物質(zhì)先揮發(fā)變成氣態(tài),沸點高的物質(zhì)不易揮發(fā),而仍留 在液體內(nèi),從而達到分離的目的。在液體內(nèi),從而達到分離的目的。 蒸餾:蒸餾:適用于不同物質(zhì)之間沸點相差適用于不同物質(zhì)之間沸點相差較大較大的混合物的分離,的混合物的分離, 精確蒸餾可得到精確蒸餾可得到純凈物純凈物。 分餾分餾:適用于不同物質(zhì)之間沸點相差較為適用于不同物質(zhì)之間沸點相差較為接近接近的混合物的的混合物的 分離,得到的物質(zhì)為分離,得到的物質(zhì)為混合物混合物。 注意:注意: 蒸餾與分餾的原理是一致的,都是蒸餾與分餾的原理是一致的,都是物理變化
4、物理變化, 混合物混合物 氣體氣體 冷凝冷凝 液體液體 氣化氣化 (1)(1)蒸餾與分餾蒸餾與分餾 (減壓分餾)(減壓分餾) 重油重油 凡士林凡士林 液態(tài)烴和固態(tài)烴的混合物;液態(tài)烴和固態(tài)烴的混合物; 石石 蠟蠟 (含含C20C30的烴的烴) 瀝瀝 青青 (含含C30C40的烴的烴) 注意:減壓分餾是利用外界壓強越大,物質(zhì)的沸點注意:減壓分餾是利用外界壓強越大,物質(zhì)的沸點 越高的原理,降低分餾塔里的壓強,越高的原理,降低分餾塔里的壓強,使重油在低溫使重油在低溫 下能充分分餾下能充分分餾,防止重油在高溫下炭化結(jié)焦防止重油在高溫下炭化結(jié)焦。 (常壓分餾)(常壓分餾) 原油原油 分餾塔分餾塔 石油氣石
5、油氣 (含含C4以下烴以下烴) 汽油汽油 (含含C5C12的烴的烴) 煤油煤油(含含C12C16 的烴的烴) 柴油柴油(含含C15C18的烴的烴) 重油重油(含含C20以上的烴以上的烴) 潤滑油潤滑油 (含含C16C20的烴的烴) (直餾汽油)(直餾汽油) 石石 油油 的的 煉煉 制制 石油的裂化石油的裂化 目的:目的:提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量;提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量; 原理:原理:在一定條件下,將相對分子質(zhì)量較大的烴斷在一定條件下,將相對分子質(zhì)量較大的烴斷 裂為相對分子質(zhì)量較小的烴的過程;裂為相對分子質(zhì)量較小的烴的過程; 類型:類型:熱裂化(熱裂化(500)和催化裂化和催化裂化 C16H34 催化
6、劑催化劑 加熱、加熱、 加壓加壓 C8H18 辛烷 辛烷 + C8H16 辛烯 辛烯 故裂化汽油中含有故裂化汽油中含有不飽和烴不飽和烴。 原料:原料: 重油或石蠟重油或石蠟 (2)(2)石油的裂化和裂解石油的裂化和裂解 目的:目的:為了獲得更多的短鏈的不飽和氣態(tài)烴為了獲得更多的短鏈的不飽和氣態(tài)烴 ( (主要是乙烯主要是乙烯) )衡量石油化工發(fā)展水平的重要標志衡量石油化工發(fā)展水平的重要標志 原理:原理:采用比裂化更高的溫度采用比裂化更高的溫度(700-1000)(700-1000),把,把 具有長鏈的分子烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴的過程。具有長鏈的分子烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴的過程。 深度的裂化深
7、度的裂化 注意:注意:裂解氣的成分:主要是乙烯還含有丙烯、異丁裂解氣的成分:主要是乙烯還含有丙烯、異丁 烯、甲烷、乙烷、異丁烷、硫化氫和碳的氧化物等。烯、甲烷、乙烷、異丁烷、硫化氫和碳的氧化物等。 石油的裂解石油的裂解 丁烷丁烷 丁烯丁烯 乙烯乙烯 乙烷乙烷 甲烷甲烷 丙烯丙烯 C4H8 2C2H4 催化劑催化劑 加熱、加熱、 加壓加壓 乙烯乙烯 C4H10CH4 + C3H6 催化劑催化劑 加熱、加熱、 加壓加壓 C8H18 C4H10 + C4H8 催化劑催化劑 加熱、加熱、 加壓加壓 C4H10C2H4 + C2H6 催化劑催化劑 加熱、加熱、 加壓加壓 (一)乙烯的模型(一)乙烯的模型
8、 乙烷的模型乙烷的模型 二、乙二、乙 烯烯 分子式分子式C2H4C2H6 電子式電子式 結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡式結(jié)構(gòu)簡式 分子內(nèi)各原子分子內(nèi)各原子 的相對位置的相對位置 2個碳原子和個碳原子和4個個 氫原子在氫原子在 上上 2個碳原子和個碳原子和6個個 氫原子不在氫原子不在 上上 分子式分子式C2H4C2H6 電子式電子式 結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡式結(jié)構(gòu)簡式 CH2=CH2 CH3-CH3 分子內(nèi)各原子的分子內(nèi)各原子的 相對位置相對位置 2個碳原子和個碳原子和4個個 氫原子在氫原子在 同一平面同一平面上上 2個碳原子和個碳原子和6個個 氫原子氫原子不不在在同一同一 平面平面 上上 H:C:C:H H
9、:C:C:H H H . . . . HH HH H-C-C-H H H H H H-C=C-H HH (三)乙烯的性質(zhì)(三)乙烯的性質(zhì) 1. .氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) (1)將乙烯氣體點燃 化學(xué)反應(yīng)方程式:化學(xué)反應(yīng)方程式: (產(chǎn)生黑煙是因為含碳量高,燃燒不充分;火焰明(產(chǎn)生黑煙是因為含碳量高,燃燒不充分;火焰明 亮是碳微粒受灼熱而發(fā)光)亮是碳微粒受灼熱而發(fā)光) 常溫下為無色、無味的氣體,比空氣輕,常溫下為無色、無味的氣體,比空氣輕, 難溶于水難溶于水 乙烯的物理性質(zhì):乙烯的物理性質(zhì): 乙烯的化學(xué)性質(zhì):乙烯的化學(xué)性質(zhì): 活動與探究活動與探究2 觀察并記錄下列實驗現(xiàn)象,實觀察并記錄下列實驗現(xiàn)象,實 驗
10、事實說明乙烯有什么性質(zhì)?驗事實說明乙烯有什么性質(zhì)? 實驗實驗2:把乙烯氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中。:把乙烯氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中。 實驗實驗3:把乙烯氣體通溴的四氯化碳溶液中。:把乙烯氣體通溴的四氯化碳溶液中。 實驗現(xiàn)象 實驗2 實驗3 可使酸性高錳酸鉀褪色可使酸性高錳酸鉀褪色 溴的紅棕色很快褪去溴的紅棕色很快褪去 可使酸性高錳酸鉀褪色可使酸性高錳酸鉀褪色 被氧化劑氧化被氧化劑氧化 根據(jù)實驗根據(jù)實驗2歸納:歸納: KMnO4 + H2SO4+ C2H4 MnSO4+ K2SO4+ CO2+ H2O 將乙烯氣體通入溴水溶液中,可以見將乙烯氣體通入溴水溶液中,可以見 到溴的紅棕色很快褪去,說明
11、到溴的紅棕色很快褪去,說明乙烯與溴乙烯與溴 發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)。 根據(jù)實驗據(jù)實驗3歸納:歸納: 有機物分子中雙鍵(或三鍵)兩端的碳有機物分子中雙鍵(或三鍵)兩端的碳 原子與其他原子或原子團直接結(jié)合生成原子與其他原子或原子團直接結(jié)合生成 新的化合物的反應(yīng),叫做新的化合物的反應(yīng),叫做加成反應(yīng)加成反應(yīng) 2、乙烯的加成反應(yīng)、乙烯的加成反應(yīng) 完成:完成: CH2=CH2+HH CH2=CH2+HX CH2=CH2+HOH 3 3、聚合反應(yīng)聚合反應(yīng) 有機化工原料有機化工原料(三)用途(三)用途: : 植物生長調(diào)節(jié)劑,催熟劑植物生長調(diào)節(jié)劑,催熟劑 H C C H 、 分子式分子式 C2H2 電子式電子式結(jié)構(gòu)式
12、結(jié)構(gòu)式 H C C H 三三、乙炔的性質(zhì)乙炔的性質(zhì) 思考思考:根據(jù)乙炔物理性質(zhì)如:根據(jù)乙炔物理性質(zhì)如 何收集乙炔氣體?何收集乙炔氣體? 乙炔跟空氣的混合物遇火會發(fā)生爆乙炔跟空氣的混合物遇火會發(fā)生爆 炸,在生產(chǎn)和使用乙炔時,必須注炸,在生產(chǎn)和使用乙炔時,必須注 意安全。意安全。 注意注意 22222 點燃點燃 甲烷、乙烯、乙炔的燃燒甲烷、乙烯、乙炔的燃燒 22222 4 點燃點燃 2.加成反應(yīng)加成反應(yīng) 1, 2二溴乙烯二溴乙烯 1, 1, 2, 2四溴乙烷四溴乙烷 書寫下列化學(xué)方程式書寫下列化學(xué)方程式 CH2=CH2CH CH + H2 催化劑催化劑 CH2=CH2 + H2 催化劑催化劑 CH3 CH3 CH2=CHClCH CH + HCl 催化劑催化
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