高中化學(xué)魯科版第三章重要的有機(jī)化合物第二節(jié)石油和煤重要的烴 說課一等獎(jiǎng)

第2節(jié)石油和煤重要的烴第1課時(shí)石油的煉制乙烯[學(xué)習(xí)目標(biāo)導(dǎo)航]1.了解石油的成分及石油分餾、裂化和裂解的基本原理。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。重點(diǎn)3.了解加成反應(yīng)。知識(shí)點(diǎn)1石油的煉制[基礎(chǔ)·初探]1．石油的組成石油主要是由分子中含有不同數(shù)目組成的復(fù)雜。2．石油的煉制分餾裂化裂解原理用和的方法把石油分成的產(chǎn)物把相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為、的烴把石油產(chǎn)品中相對(duì)分子質(zhì)量較大的烴斷裂成、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)目的將原油分離成的產(chǎn)物提高的產(chǎn)量和質(zhì)量得到氣態(tài)短鏈烴主要變化類型變化變化變化主要產(chǎn)物、汽油、煤油、柴油、重油等等輕質(zhì)燃油、等小分子烴微體驗(yàn)(1)石油的分餾、裂化、裂解均屬于化學(xué)變化。()(2)石油分餾、裂化、裂解所得產(chǎn)品均為純凈物。()(3)裂化的目的是提高汽油的產(chǎn)量。()(4)裂化汽油和直餾汽油成分相同，性質(zhì)相同。()[核心·突破]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～C11的烷烴及少量的芳香烴等，化學(xué)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～C11的烷烴和烯烴，化學(xué)性質(zhì)活潑【溫馨提醒】若用汽油作鹵素單質(zhì)的萃取劑，可用直餾汽油，而不能用裂化汽油。[題組·沖關(guān)]1．下列說法不正確的是()A．石油有固定的沸點(diǎn)，所以可以進(jìn)行分餾B．將含有碳原子數(shù)較多的烴經(jīng)過裂化可以得到汽油C．石油的分餾所得的各餾分是混合物D．石油裂化的目的是提高汽油等輕質(zhì)燃料的產(chǎn)量和質(zhì)量2．關(guān)于裂化汽油和直餾汽油的說法正確的是()A．各物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)均相同B．主要成分都是烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴C．裂化汽油中含有一些不飽和鏈烴，而直餾汽油中不含D．可以用溴水或酸性高錳酸鉀溶液來鑒別它們3．從溴水中提取溴單質(zhì)，下列物質(zhì)可以作為萃取劑的是()①乙醇②直餾汽油③裂化汽油④四氯化碳⑤苯A．①③ B．②④⑤C．①③⑤ D．①④4．實(shí)驗(yàn)室中常采用如圖所示裝置進(jìn)行石油分餾，請(qǐng)回答下列問題：(1)裝置中的玻璃儀器有__________________________________________________。(2)裝置中溫度計(jì)的水銀球應(yīng)插到______處，以控制______的溫度。(3)蒸餾燒瓶中加入碎瓷片的目的是_______________________________________。(4)操作時(shí)，應(yīng)將冷凝管的______端接冷卻水(進(jìn)水)。知識(shí)點(diǎn)2乙烯[基礎(chǔ)·初探]1．分子組成與結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)：所有C、H原子都在上。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(或)上的碳原子與其他原子(或原子團(tuán))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→CH2BrCH2Brb．CH2=CH2＋H2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do7(△))CH3—CH3c．CH2=CH2＋HCleq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do7(△))CH3CH2Cld．CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do7(△))CH3CH2OH4．用途乙烯是一種重要的化工原料，是衡量一個(gè)國家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志。微體驗(yàn)(1)乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為CH2CH2。()(2)乙烯與溴水加成反應(yīng)可得到CH3CHBr2。()(3)乙烯比乙烷性質(zhì)活潑。()(4)乙烯與溴水、酸性KMnO4溶液反應(yīng)的原理相同。()[合作·探究][探究背景]某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究乙烯與溴的反應(yīng)。甲同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：將無水乙醇與濃硫酸按1∶3的體積比混合后加熱至170℃制得乙烯，將生成的氣體通入溴水中，發(fā)現(xiàn)溶液退色，即證明乙烯與溴水發(fā)生了反應(yīng)。乙同學(xué)認(rèn)為：甲同學(xué)制得的乙烯中含有一種還原性氣體雜質(zhì)，也能使溴水退色，由此他提出必須先將其除去，再與溴水反應(yīng)。乙同學(xué)選用下列裝置來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案：丙同學(xué)認(rèn)為：甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是正確的，只是甲同學(xué)描述的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，漏掉了一個(gè)能夠說明乙烯與溴水發(fā)生了反應(yīng)的重要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)室提供的試劑有：①溴水②NaOH溶液③品紅溶液④濃硫酸⑤澄清石灰水[探究問題]1．乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)制得的乙烯中含有的還原性氣體是什么？2．乙同學(xué)所選用的A、D裝置內(nèi)應(yīng)選用的試劑依次是什么？3．裝置B、C中盛放的試劑及作用是什么？4．丙同學(xué)提出：“甲同學(xué)描述的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，漏掉了一個(gè)能夠說明乙烯與溴水發(fā)生了反應(yīng)的重要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?！痹摤F(xiàn)象是什么？5．為驗(yàn)證這一反應(yīng)是加成反應(yīng)而不是取代反應(yīng)，丁同學(xué)提出可用pH試紙來測(cè)試反應(yīng)后溶液的酸堿性，理由是什么？[核心·突破]1．乙烯的氧化反應(yīng)(1)燃燒①利用燃燒時(shí)的現(xiàn)象與甲烷不同，可用燃燒法鑒別甲烷和乙烯。②若反應(yīng)中溫度高于100℃，則H2O為氣體，且反應(yīng)前后氣體體積不變。③完全燃燒后產(chǎn)生的CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為1∶1。(2)被酸性高錳酸鉀溶液氧化①乙烯使酸性高錳酸鉀溶液退色。利用該性質(zhì)可鑒別甲烷(或烷烴)和乙烯(或烯烴)。②該反應(yīng)中酸性高錳酸鉀溶液將乙烯最終氧化為CO2，所以除去甲烷中的乙烯時(shí)不能用酸性高錳酸鉀溶液。2．乙烯的加成反應(yīng)反應(yīng)模式：CH2=CH2＋X2→CH2XCH2X或CH2=CH2＋XY→CH2XCH2Y【溫馨提醒】1．結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，乙烯的化學(xué)性質(zhì)(能被酸性高錳酸鉀溶液氧化、發(fā)生加成反應(yīng))主要是由碳碳雙鍵所決定的，與碳?xì)滏I無關(guān)。2．加成反應(yīng)是乙烯等不飽和烴的特征性質(zhì)；烷烴的特征性質(zhì)是取代反應(yīng)。[題組·沖關(guān)]題組1乙烯的分子結(jié)構(gòu)1．關(guān)于乙烯分子結(jié)構(gòu)的描述錯(cuò)誤的是()A．乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CH2B．乙烯是最簡單的烯烴C．乙烯分子中所有原子都在同一平面上D．乙烯分子中所有原子都在一條直線上2．以下是兩種有機(jī)物的球棍模型，代表H原子，代表C原子，請(qǐng)回答下列問題：(1)Ⅰ、Ⅱ的分子式分別為________、________。(2)說出Ⅰ、Ⅱ結(jié)構(gòu)上的兩點(diǎn)差異①_______________________________________________________________________________________________________________________________________________；②_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。題組2乙烯的性質(zhì)3．下列物質(zhì)中，不能和乙烯發(fā)生加成反應(yīng)的是()A．H2 B．H2OC．KMnO4 D．Br24．下列各組中兩個(gè)反應(yīng)所屬反應(yīng)類型相同的是()A．光照甲烷和氯氣的混合氣體，混合氣體顏色變淺；乙烯能使溴的四氯化碳溶液退色B．乙烷在氧氣中燃燒；乙烯在空氣中燃燒C．乙烯能使溴的四氯化碳溶液退色；乙烯能使酸性KMnO4溶液退色D．用乙烯與氯化氫制取氯乙烷；用乙烷與氯氣反應(yīng)制取氯乙烷5．能證明乙烯分子里含有一個(gè)碳碳雙鍵的事實(shí)是()A．乙烯分子里碳?xì)鋫€(gè)數(shù)比為1∶2B．乙烯完全燃燒生成的CO2和水的物質(zhì)的量相等C．乙烯容易與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)，且1mol乙烯完全加成需要消耗1mol溴D．乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液退色6．已知乙烯與高錳酸鉀反應(yīng)會(huì)放出CO2，下列操作中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操作方法是()A．混合氣體通過盛有水的洗氣瓶B．混合氣體通過裝有過量溴水的洗氣瓶C．混合氣體通過裝有酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶D．混合氣體與過量H2混合7．某烴A是有機(jī)化學(xué)工業(yè)的基本原料，還是一種植物生長調(diào)節(jié)劑，A可發(fā)生如圖所示的一系列化學(xué)反應(yīng)，其中①②③屬于同種反應(yīng)類型。根據(jù)圖回答下列問題：(1)寫出A、B、C、D的結(jié)構(gòu)簡式：A____________________，B____________________，C____________________，D____________________。(2)寫出②④兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式，并注明反應(yīng)類型：②____________________，反應(yīng)類型_____________________________________。④____________________，反應(yīng)類型_____________________________________?！菊`區(qū)警示】1．誤認(rèn)為乙烯使溴水退色和酸性KMnO4溶液退色的原理相同。2．乙烯是可燃性氣體，與空氣的混合氣體點(diǎn)燃時(shí)易發(fā)生爆炸現(xiàn)象，因此在點(diǎn)燃乙烯氣體前一定要先驗(yàn)純。

參考答案知識(shí)點(diǎn)1基礎(chǔ)·初探1．碳原子的烴混合物2．加熱冷凝不同沸點(diǎn)范圍相對(duì)分子質(zhì)量較小沸點(diǎn)較低乙烯丙烯石油氣不同沸點(diǎn)范圍輕質(zhì)液體燃料物理化學(xué)化學(xué)石油氣汽油乙烯丙烯微體驗(yàn)【答案】(1)×(2)×(3)√(4)×題組沖關(guān)1．【解析】石油屬于混合物，沒有固定的沸點(diǎn)?！敬鸢浮緼2．【解析】裂化汽油和直餾汽油的成分不同，裂化汽油的成分主要是不飽和烴，而直餾汽油的成分主要為烷烴和芳香烴。不能用酸性高錳酸鉀溶液鑒別裂化汽油和直餾汽油，因?yàn)橹别s汽油中含有芳香烴，有些芳香烴也能使酸性高錳酸鉀溶液退色?！敬鸢浮緾3．【解析】選擇萃取劑的原則：(1)與水互不相溶；(2)與溶質(zhì)不反應(yīng)；(3)溶質(zhì)在萃取劑中的溶解性遠(yuǎn)大于在水中的溶解性?！敬鸢浮緽4．【解析】分餾是物質(zhì)分離的一種重要方法，要求掌握分餾的原理、裝置。注意易錯(cuò)點(diǎn)：①溫度計(jì)的位置，②冷凝管中水流的方向等?！敬鸢浮?1)酒精燈、蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管、牛角管、錐形瓶(2)蒸餾燒瓶的支管口餾分(3)防止液體暴沸(4)下知識(shí)點(diǎn)2基礎(chǔ)·初探同一平面小3.雙鍵叁鍵直接結(jié)合4．乙烯的產(chǎn)量微體驗(yàn)【答案】(1)×(2)×(3)√(4)×探究問題1．【提示】二氧化硫。濃硫酸具有強(qiáng)氧化性可被還原為二氧化硫。2．【提示】品紅溶液、溴水。3．【提示】B中盛放NaOH溶液，用于除去SO2氣體；C中盛放品紅溶液，用于檢驗(yàn)SO2是否除盡。4．【提示】溶液分層，下層為油狀液體。5．【提示】如果發(fā)生取代反應(yīng)，必定生成HBr，溶液的酸性將會(huì)明顯增強(qiáng)，故可用pH試紙驗(yàn)證。題組·沖關(guān)1．【解析】乙烯分子中所有原子都在一個(gè)平面上，不在同一條直線上?！敬鸢浮緿2．【答案】(1)C2H6C2H4(2)①Ⅰ中含有碳碳單鍵，Ⅱ中含有碳碳雙鍵②Ⅰ是空間立體結(jié)構(gòu)，Ⅱ是平面結(jié)構(gòu)3．【解析】乙烯與KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，乙烯被氧化?！敬鸢浮緾4．【解析】A項(xiàng)前者是取代反應(yīng)，后者是加成反應(yīng)；B項(xiàng)二者均是氧化反應(yīng)；C項(xiàng)前者是加成反應(yīng)，后者是氧化反應(yīng)；D項(xiàng)前者是加成反應(yīng)，后者是取代反應(yīng)?！敬鸢浮緽5．【解析】碳?xì)鋫€(gè)數(shù)比為1∶2，是對(duì)乙烯的組成分析，而不是證明碳碳雙鍵存在的事實(shí)；B選項(xiàng)與A選項(xiàng)的實(shí)質(zhì)是一樣的，根據(jù)生成的CO2和水的物質(zhì)的量相等，也只能推斷出碳、氫個(gè)數(shù)比為1∶2；C選項(xiàng)，加成反應(yīng)是不飽和烴的特征性質(zhì)，1mol乙烯完全加成需要消耗1mol溴，說明乙烯分子中含有一個(gè)碳碳雙鍵；D選項(xiàng)，能夠使酸性高錳酸鉀溶液退色是不飽和烴的特性，包括烯烴和炔烴，并不能說明一定含有碳碳雙鍵，也不能定量地說明乙烯分子的結(jié)構(gòu)中只含有一個(gè)碳碳雙鍵?！敬鸢浮緾6．【解析】乙烷是飽和烴，極難溶于水，與酸性KMnO4溶液、溴水、H2都不反應(yīng)，而乙烯是不飽和烴，難溶于水，能