蘇教版化學(xué)必修二學(xué)案專題3第一單元第2課時石油煉制乙烯Word版含答案

第2課時石油煉制乙烯1.知道石油的煉制方法(分餾、裂化、裂解)、目的及其主要產(chǎn)品。2.認(rèn)識乙烯的分子組成、結(jié)構(gòu)特征和主要化學(xué)性質(zhì)。3．認(rèn)識乙炔的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。4.能識別加成反應(yīng)。石油的煉制eq\a\vs4\al(1.)石油的分餾(1)分餾原理：根據(jù)沸點不同，通過加熱汽化，然后冷凝，把石油分成不同沸點范圍內(nèi)的產(chǎn)物。(2)實驗室石油的分餾(3)工業(yè)生產(chǎn)①設(shè)備：分餾塔。②產(chǎn)品：石油氣、汽油、煤油、柴油、潤滑油、重油等。eq\a\vs4\al(2.)石油的裂化與裂解(1)裂化(2)裂解裂解即是深度裂化，其目的是獲得乙烯、丙烯等化工原料。1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)石油分餾可得到乙烯。()(2)汽油為石油分餾產(chǎn)品，屬于純凈物。()(3)石油的分餾和裂化均屬于化學(xué)變化。()(4)石油的裂解和裂化目的不同。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√2．下列說法正確的是()A．沸點：汽油、煤油、柴油依次降低B．石油的成分全部為有機(jī)化合物C．石油分餾時，沸點高的烴先汽化D．石油裂解氣中含大量乙烯答案：D1．石油煉制方法比較方法分餾裂化裂解主要原料(包括石油氣)原油石油分餾產(chǎn)品石油分餾產(chǎn)品目的將原油分離成不同沸點范圍的產(chǎn)品提高輕質(zhì)油的產(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)品石油氣、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褪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，性質(zhì)活潑 下列是實驗室做石油蒸餾實驗的幾個主要裝置和儀器，請回答下列問題。(1)寫出B裝置中儀器的名稱：________________。(2)C裝置中存在的錯誤是__________________________________________、________________________，正確的處理方法是____________________________、________________________________________________________________________。(3)在B裝置中水是從________端進(jìn)，從________端出。這樣做的好處是________________________________________________________________________。(4)實驗中收集到60～150℃時的餾分是________，150～300℃時的餾分是________。[解析]石油蒸餾的目的是為了得到沸點不同的餾分，餾出的不同餾分需經(jīng)冷凝重新成為液體，故需要冷凝裝置。要得到不同的餾分，需要控制蒸餾燒瓶支管口處餾出氣體的溫度。[答案](1)冷凝管(2)溫度計的水銀球位置偏下石油中沒有放碎瓷片溫度計的水銀球位置應(yīng)在蒸餾燒瓶的支管口處加少量碎瓷片到石油中(3)XY能使冷凝管中充滿冷卻水從而使蒸出的氣體充分冷凝(4)汽油煤油有人設(shè)計了在實驗室分餾原油的五個步驟，正確的操作順序是________(填序號)。①將蒸餾燒瓶固定在鐵架臺上，在蒸餾燒瓶上塞好帶溫度計的橡皮塞，調(diào)好溫度計的位置。②連接好冷凝管。把冷凝管固定在鐵架臺上，將冷凝管進(jìn)水口的橡皮管和水龍頭連接，將出水口的橡皮管放在水槽中。③把酒精燈放在鐵架臺上，根據(jù)酒精燈的高度確定鐵圈的高度，放好石棉網(wǎng)。④向蒸餾燒瓶中放入幾片碎瓷片，再用漏斗向燒瓶中加入原油，塞好帶溫度計的橡皮塞，把牛角管接在冷凝管的末端，并伸入接收裝置(如錐形瓶)中。⑤檢查氣密性(利用給固定裝置微熱的方法)。在上述實驗中，溫度計水銀球的位置應(yīng)在________________________________________。解析：本實驗包括三部分裝置，即加熱裝置、冷凝裝置和收集裝置。組裝時，應(yīng)遵循先加熱后冷凝再收集的順序，加熱裝置的組裝要按先下后上、先左后右的順序組裝。操作時，應(yīng)遵循先檢驗氣密性再加藥品的原則。所以正確的順序為③①②⑤④。因溫度計用來測石油餾分的溫度，故溫度計水銀球應(yīng)在蒸餾燒瓶支管口處。答案：③①②⑤④蒸餾燒瓶支管口處分餾石油實驗的注意事項(1)蒸餾燒瓶中石油的量不能超過蒸餾燒瓶球體體積的1/2。(2)汽油、柴油等對橡膠有較強的腐蝕性，在實驗時所用的橡膠塞要用錫箔包起來，防止被腐蝕。(3)對燒瓶加熱一定要墊石棉網(wǎng)，防止燒瓶受熱不均而炸裂引起火災(zāi)。(4)蒸餾燒瓶中加幾片碎瓷片是為了防止混合液在受熱時劇烈跳動(即防止暴沸)。eq\a\vs4\al()(5)使用溫度計的目的是測量餾分蒸氣的溫度，來控制溫度在一定的范圍內(nèi)，溫度計水銀球應(yīng)放在蒸餾燒瓶支管口處。(6)冷凝管內(nèi)的冷卻水從下口進(jìn)、上口出，采用逆流原理，冷卻效果好。石油的分餾1．石油經(jīng)過分餾提取汽油、煤油、柴油所剩余的固態(tài)與液態(tài)烴的混合物又叫做重油，其所含分子的碳原子數(shù)在20以上，黏度高，難揮發(fā)。工業(yè)上對重油進(jìn)行分餾具有重要意義。下列對重油進(jìn)行分餾的措施正確的是()A．加壓、高溫加熱，冷凝B．減壓、低溫加熱，冷凝C．加入催化劑低溫加熱，冷凝D．加入催化劑高溫加熱，冷凝解析：選B。重油難揮發(fā)，加壓會升高重油組成成分的沸點，減壓會降低重油組成成分的沸點；重油組成成分相對分子質(zhì)量大，高溫加熱會使其炭化結(jié)焦；重油分餾屬于物質(zhì)變化中的物理變化，而催化劑是能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率的物質(zhì)，對物理變化無效。綜合上述可知，對重油進(jìn)行分餾的措施應(yīng)是減壓、低溫加熱，冷凝。2．(2019·浙江6月學(xué)考)實驗室可通過蒸餾石油得到多種沸點范圍不同的餾分，裝置如圖所示。下列說法不正確的是()A．沸點較低的汽油比沸點較高的柴油先餾出B．蒸餾燒瓶中放入沸石可防止蒸餾時發(fā)生暴沸C．冷凝管中的冷凝水應(yīng)該從a口進(jìn)b口出D．溫度計水銀球的上限和蒸餾燒瓶支管口下沿相平答案：C石油的裂化和裂解3．如下所示，下列說法不正確的是()eq\x(石油)eq\o(→,\s\up7(①))eq\x(分餾產(chǎn)品)eq\o(→,\s\up7(②))eq\x(乙烯)A．石油是由烴組成的混合物，只含碳、氫元素B．①主要發(fā)生物理變化C．②是石油的裂解D．②是化學(xué)變化解析：選A。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，其中碳元素和氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和可達(dá)97%～98%，此外還含有硫、氮、氧等元素。4．下列關(guān)于石油裂解和裂化的敘述中，不正確的是()A．裂解與裂化的產(chǎn)物都含有不飽和烴B．裂解與裂化都是為了得到氣態(tài)烴C．裂解與裂化的原料都是石油分餾產(chǎn)品D．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)量小的烴的過程解析：選B。裂化就是在一定條件下，將相對分子質(zhì)量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量較小、沸點較低的烴的過程。石油裂化的目的是提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量和質(zhì)量，特別是提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量。裂解是采用比裂化更高的溫度，使相對分子質(zhì)量較大的烴斷裂為乙烯、丙烯等小分子烴的過程。石油裂解氣的主要成分是乙烯、丙烯等。5．請將下列操作與相應(yīng)的方法進(jìn)行連線。(1)從海水中獲得淡水 a．裂化(2)從石油中獲得汽油、柴油等 b．裂解(3)以重油為原料獲得汽油 c．分餾(4)以石油分餾產(chǎn)品為原料獲得乙烯、丙烯 d．蒸餾答案：(1)－d(2)－c(3)－a(4)－b乙烯1．乙烯(1)結(jié)構(gòu)分子式為C2H4，電子式為，結(jié)構(gòu)式為，結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CH2，該分子中的6個原子處于同一平面上。(2)化學(xué)性質(zhì)2．乙炔(1)結(jié)構(gòu)分子式電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式C2H2Heq\o\al(·,·)C……Ceq\o\al(·,·)HH—C≡C—HCH≡CH乙炔分子中所有原子都在一條直線上。(2)物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，比空氣稍輕，微溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。(3)化學(xué)性質(zhì)①加成反應(yīng)：乙炔能使溴的四氯化碳溶液褪色。CH≡CH＋Br2(不足)→CHBr=CHBr；CH≡CH＋2Br2(過量)→CHBr2—CHBr2。②氧化反應(yīng)a．乙炔在空氣中燃燒：2C2H2＋5O2eq\o(→,\s\up14(點燃))4CO2＋2H2O(化學(xué)方程式)。乙炔燃燒時火焰明亮且有濃烈的黑煙。b．乙炔能使酸性KMnO4溶液褪色。1．下列關(guān)于乙烯的說法中錯誤的是()A．能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B．分子中6個原子都在同一平面上C．分子中C、H元素的質(zhì)量比為2∶1D．可以和溴水發(fā)生加成反應(yīng)解析：選C。由于乙烯中含有，故既能使酸性KMnO4溶液褪色，又可與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，A、D正確；由于乙烯分子是平面形分子，故分子中6個原子在同一平面上，B正確；由乙烯的分子式C2H4可知，乙烯分子中C、H元素的質(zhì)量比為6∶1，C錯誤。2．要鑒別CH4、C2H4和C2H2三種氣體可采用的方法是()A．通入溴水中，觀察溴水是否褪色B．通入酸性高錳酸鉀溶液中，觀察顏色變化C．點燃后檢驗燃燒產(chǎn)物D．點燃，觀察火焰明亮程度及產(chǎn)生黑煙量的多少解析：選D。乙烯、乙炔都能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色，故A、B錯誤；三種氣體的燃燒產(chǎn)物相同，均為CO2和H2O，故C錯誤。3．(1)檢驗不飽和烴的方法有哪些？(2)乙炔是甲烷和乙烯的同系物嗎？(3)CH2=CHC≡CH中有多少原子共平面？最多有多少原子在同一直線上？答案：(1)用酸性KMnO4溶液、溴水或溴的CCl4溶液檢驗，觀察是否褪色。(2)不是。(3)8個原子共平面；最多有4個原子在同一直線上。1．甲烷、乙烯、乙炔的比較比較甲烷乙烯乙炔分子式CH4C2H4C2H2結(jié)構(gòu)式H—C≡C—H結(jié)構(gòu)特點只有C—H鍵，碳原子價鍵飽和存在和C—H鍵，碳原子價鍵不飽和存在—C≡C—和C—H鍵，碳原子價鍵不飽和化學(xué)穩(wěn)定性較穩(wěn)定不穩(wěn)定不穩(wěn)定化學(xué)性質(zhì)取代反應(yīng)光照時與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)一般較難一般較難燃燒火焰呈淡藍(lán)色，無黑煙火焰明亮，有黑煙火焰明亮，有濃煙氧化反應(yīng)不能被酸性高錳酸鉀溶液等氧化劑氧化能被酸性高錳酸鉀溶液等氧化劑氧化能被酸性高錳酸鉀溶液等氧化劑氧化加成反應(yīng)不能發(fā)生加成反應(yīng)能與鹵素單質(zhì)等發(fā)生加成反應(yīng)能與鹵素單質(zhì)等發(fā)生加成反應(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；溶液褪色者為乙烯，溶液不褪色者為乙烷。方法二：將兩種氣體分別通入酸性KMnO4溶液中；溶液褪色者為乙烯，溶液不褪色者為乙烷。方法三：點燃兩種氣體，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。(1)乙烯是可燃性氣體，點燃乙烯前一定要檢驗其純度。(2)酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能把乙烯氧化為CO2。因此酸性高錳酸鉀溶液可用來鑒別烷烴和乙烯，但不能用于除去烷烴中的乙烯(因為引入新的雜質(zhì)二氧化碳)。由乙烯推測丙烯的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)，正確的是()A．分子中3個碳原子在同一直線上B．分子中所有原子都在同一平面上C．與HCl加成只生成一種產(chǎn)物D．丙烯能使溴水褪色[解析]丙烯CH2=CH—CH3結(jié)構(gòu)可看作是CH2=CH2結(jié)構(gòu)中一個氫原子被一個—CH3所替代，中，顯然3個碳原子不在同一條直線上；由于甲基中4個原子不在同一平面上，所以CH2=CH—CH3分子中不可能所有原子都在同一平面上；丙烯中含碳碳雙鍵，能與HCl加成可得或；丙烯能使溴水褪色。[答案]D根據(jù)丙烯分子的結(jié)構(gòu)，分析丙烯可能具有哪些化學(xué)性質(zhì)？答案：丙烯分子中含和—CH3，故兼有乙烯和烷烴的性質(zhì)。例如：可以發(fā)生加成反應(yīng)、取代反應(yīng)，使KMnO4溶液褪色，可燃等。乙烯的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．下列說法正確的是()A．乙烯分子的電子式為B．乙烯分子的球棍模型為C．乙烯分子是平面結(jié)構(gòu)D．乙烯分子的結(jié)構(gòu)簡式為CH2CH2解析：選C。乙烯分子中兩個碳原子以雙鍵相連，碳剩余價鍵被氫原子飽和，由此得其電子式為，A錯誤；乙烯分子中的碳原子半徑應(yīng)該大于氫原子半徑，乙烯分子的球棍模型應(yīng)為，B錯誤；乙烯分子是平面結(jié)構(gòu)，六個原子在同一平面上，C正確；乙烯分子中含有碳碳雙鍵，正確的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CH2,D錯誤。2．下列說法不正確的是()A．(2019·浙江1月學(xué)考)乙烯為不飽和烴，分子中6個原子處于同一平面B．(2019·浙江6月學(xué)考)乙炔與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)而使其褪色C．(2019·浙江4月選考)乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)的產(chǎn)物是CH2CH2Br2D．(2019·浙江4月選考改編)等物質(zhì)的量的甲烷與氯氣反應(yīng)的產(chǎn)物有5種答案：C3．下列說法中，錯誤的是()A．無論乙烯與Br2的加成，還是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，都與分子內(nèi)含有碳碳雙鍵有關(guān)B．用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鑒別乙烯和乙烷C．相同質(zhì)量的乙烯和甲烷完全燃燒后產(chǎn)生的水的質(zhì)量相同D．利用燃燒的方法可以鑒別乙炔和甲烷解析：選C。乙烯分子中含有碳碳雙鍵，決定了它的性質(zhì)與甲烷、乙烷等烷烴的性質(zhì)有所不同。乙烯的加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)過程中碳碳雙鍵斷裂，A項正確；乙烯能與溴水和酸性KMnO4溶液反應(yīng)，但是乙烷不能，故能用溴的四氯化碳溶液