高中化學經(jīng)典課件：石油和煤重要的烴.ppt

烴,脂鏈烴,飽和鏈烴（烷烴）,不飽和鏈烴,烯烴,炔烴,脂環(huán)烴,脂肪烴,飽和脂環(huán)烴（環(huán)烷烴）,不飽和脂環(huán)烴,環(huán)烯烴,環(huán)炔烴,芳香烴,有機物,烴的衍生物,苯及苯的同系物,2019/7/9,灤平一中高二化學組,石油煉制、煤的綜合利用,專題三 有機化合物的獲得與應用,第一單元 化石燃料與有機化合物,石油（原油）,一、石油的組成和物理性質(zhì),1、形成：古代動植物遺體經(jīng)過非常復雜的物理化學變化而形成的。 2、物質(zhì)組成：烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等 從所含成分的狀態(tài)看，大部分是液態(tài)烴，在液態(tài)烴里溶有氣態(tài)烴和固體烴。,3、組成石油的化學元素主要是碳 （83% 87%）、氫（11% 14%），其余為硫（0.06% 0.8%）、氮（0.02% 1.7%）、氧（0.08% 1.82%）及微量金屬元素（鎳、釩、鐵等）。由碳和氫化合形成的烴類構(gòu)成石油的主要組成部分，約占95% 99%，含硫、 氧、氮的化合物對石油產(chǎn)品有害， 在石油加工中應盡量除去。不同產(chǎn)地的石油中，各種烴類的結(jié)構(gòu)和所占比例相差很大， 但主要屬于烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴三類。,思考： 石油是純凈物還是混合物？有無固定的沸點？,4、物理性質(zhì)： 黑色或深棕色粘稠狀液體，有特殊氣味，比水輕，不溶于水，沒有固定熔沸點。,烴隨碳原子數(shù)目的增多，相對分子量 增大,沸點升高.,說明：,問題：,如何把石油組成里的低沸點烴和高沸點烴分離開？,雜質(zhì)成分：水，氯化鈣，氯化鎂 等鹽類,油田 原油,危害：水-浪費燃料 鹽-腐蝕設(shè)備,處理：脫水 脫鹽,二、石油的煉制,1.石油的分餾,石油常壓分餾,石油氣(C1C4) 低于20,汽油(C5C12) 20-200,煤油(C12C16) 175-275,柴油(C15C18) 250-400,重油(C20)以上,分餾：根據(jù)液態(tài)物質(zhì)的沸點的不同進行分離的一種方法。,每一種餾分仍然是多種烴的混合物。,潤滑油(C16C20) 高于350,75%,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，使重油在低溫下能充分分餾，防止重油在高溫下炭化結(jié)焦。,石油的煉制,石油,催化裂化,提 高 汽 油 產(chǎn) 量 和 質(zhì) 量,生產(chǎn)重要的 化工原料,分餾,石油的裂化,目的：提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量；,原理：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；,類型：熱裂化（500）和催化裂化,故裂化汽油中含有不飽和烴。,原料： 重油或石蠟,2、石油的裂化和裂解,熱裂化,催化裂化,目的:提高汽油的質(zhì)量和產(chǎn)量,目的:提高汽油的產(chǎn)量,缺點：溫度過高，發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象,催化劑：硅酸鋁，分子篩（鋁硅酸鹽）,分餾汽油(直餾汽油)與裂化汽油有什么不同？,能否用裂化汽油萃取溴水中的溴單質(zhì)？,直餾汽油,裂化汽油,產(chǎn)量較低,質(zhì)量不高,產(chǎn)量高,質(zhì)量高,無烯烴,有烯烴,思考：,裂解：以比裂化更高的溫度,使石油分餾產(chǎn)物中的長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈烴。,石油的裂解,石油的裂解,原理：深度裂化，在高溫下把石油分餾產(chǎn)品中長鏈烴斷裂為短鏈烴 主要原料：石油的分餾產(chǎn)品 主要目的：獲得短鏈不飽和烴 主要產(chǎn)品（裂解氣）：乙烯、丙烯、丁二烯,石油煉制 的方法,分餾,裂化,裂解,原理,變化,主要原料,目的,主要產(chǎn)品,利用各成分沸點 的不同,用蒸發(fā)和 冷凝的方法把石 油分成不同沸點 范圍的分餾產(chǎn)物,在一定條件下， 把相對分子質(zhì) 量大、沸點高 的烴斷裂為相 對分子質(zhì)量小、 沸點較低的烴。,在高溫下,把 石油分餾產(chǎn)品 中長鏈烴斷裂 為短鏈氣態(tài)小 分子烴。,石油氣,汽油,煤油, 柴油,潤滑油,重油等,汽油,乙烯、丙烯、 1，3丁二烯等,得到各種不同 沸點范圍的烴。,提高汽油的 產(chǎn)量和質(zhì)量,制得由短鏈氣 態(tài)不飽和烴組 成得裂解氣,原油,重油,石油分餾產(chǎn)品,物理變化,化學變化,化學變化,【小結(jié) 】分餾與裂化、裂解的對比,三、蒸餾實驗,1、實驗室蒸餾石油,石油蒸餾,如右圖所示，將100 mL石油注入到蒸餾燒瓶中，再加入幾片碎瓷片以防石油暴沸。然后加熱，分別收集60 150 和150 300 時的餾分，就可以得到汽油和煤油。,1、觀察裝置中溫度計的位置，并分析這樣放置的原因 2、觀察實驗中冷凝管內(nèi)冷凝水的流向，并說明原因。,1、蒸餾燒瓶中液體體積不得超過容積的 2/3,2、加少量碎瓷片或沸石，以防止液體在沸騰時劇烈跳動(暴沸),3、因是測定氣體的溫度，所以溫度計的水銀球不能插入液體中,應把溫度計的水銀球與燒瓶的支管口相平行(或相切),4、冷凝水要從低處向高處逆流，卻不可顛倒,石油蒸餾應注意事項,水流方向與氣流方向相反；冷凝效果更好；,蒸餾：適用于不同物質(zhì)之間沸點相差較大的混合物的分離，精確蒸餾可得到純凈物。,分餾：適用于不同物質(zhì)之間沸點相差較為接近的混合物的分離，得到的物質(zhì)為混合物。,知識拓展,練習1、下列石油的煉制和加工過程中,屬于化學變化的是( ) A.常壓分餾 B.減壓分餾 C.裂化 D.裂解 練習2、下列物質(zhì)中,沒有固定沸點的是( ) A.石油氣 B.甲烷 C.汽油 D.乙醇,AC,CD,練習3、下列有關(guān)石油加工的敘述中,不正確的是( ) 石油分餾所得的餾分仍是混合物 石油裂化的原料是石油分餾產(chǎn)品,包括石油氣 石油裂化的主要目的是獲得更多汽油等輕質(zhì)油 石油裂解的原料是石油分餾產(chǎn)品,包括石油氣,B,練習4、下列說法錯誤的是 （ ） A石油里含有C5C12的烷烴，可以通過石油的分餾得到汽油 B含C20以上的烷烴的重油經(jīng)過催化裂化可以得到汽油 C重油裂化的目的主要是為了提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量 D石油分餾產(chǎn)品裂解的目的主要是為了獲得更多的氣體燃料,D,我國煤的分布圖,1、煤的成分,1.元素組成：主要含有C，還含少量的H、O、N、S等元素，以及無機礦物質(zhì)中的Si、Al、Ca、Fe等元素。 2.物質(zhì)組成：煤是由有機物和無機物組成的復雜的混合物。,四、煤的綜合應用,（1）、煤的氣化 把煤轉(zhuǎn)化為氣體，作為燃料或化工原料氣 主要產(chǎn)品：CO、H2、CH4等 制備水煤氣：,2、煤的的綜合利用,（2）、煤的液化：把煤轉(zhuǎn)變成液體燃料的過程。主要產(chǎn)品：液體燃料（液態(tài)烴、甲醇等）,（3）、煤的干餾,定義：將煤隔絕空氣加強熱使其分解的過程，煤的干餾是化學變化。,主要產(chǎn)品：焦炭、煤焦油、焦爐煤氣,煉焦產(chǎn)品和產(chǎn)品的用途,3、煤的用途,天然氣、石油氣、裂解氣、焦爐氣、水煤氣的來源及主要成分區(qū)別？ 提示,【思考】,五、脂肪烴芳香烴的來源及其應用,脂肪烴的來源有石油、天然氣和煤等。,石油通過常壓分餾可以得到石油氣、汽油、煤油、柴油等；而減壓分餾可以得到潤滑