11.1碳?xì)浠衔锏膶殠?石油(一)(二)解析課件

1、第十一章 認(rèn)識(shí)碳?xì)浠衔锏亩鄻有缘?頁，共50頁。本章的知識(shí)結(jié)構(gòu)第2頁，共50頁。 11-1 碳?xì)浠衔锏膶殠焓吞細(xì)浠衔镉址Q為烴第3頁，共50頁。石油重要的能源和寶貴的資源。塑料、合成橡膠、合成纖維三大合成材料幾乎全部靠石油來生產(chǎn)；在世界能源消費(fèi)中，石油占居首位。被稱為“工業(yè)的血液”。第4頁，共50頁。一、石油和石油煉制1.石油的性質(zhì)和組成(1)物理性質(zhì) 顏色： 狀態(tài)： 氣味： 密度： 溶解性： 熔沸點(diǎn)：黑色或深棕色黏稠的油狀液體特殊比水稍輕不溶于水不固定(說明是混合物) 第5頁，共50頁。(2)組成從組成元素來看，石油 C：83-87%H：10-14%N O S：少量P K Si Fe

2、Mg：微量主要從組成物質(zhì)來看，石油 烷烴環(huán)烷烴芳香烴從組成狀態(tài)來看，石油（以鏈烴為主） 液態(tài)烴(大部分)氣態(tài)烴 固態(tài)烴(溶于液態(tài)烴中)第6頁，共50頁。2.石油的煉制 未經(jīng)處理的石油原油。 烴類混合物熔沸點(diǎn)有高低 水煉制時(shí)浪費(fèi)燃料需脫水處理 鹽類腐蝕設(shè)備需脫鹽處理含石油的煉制主要有：分餾、裂化、重整、精制煉制石油的第一步第7頁，共50頁。1實(shí)驗(yàn)室蒸餾裝置第8頁，共50頁。石油不同沸點(diǎn)范圍的 蒸餾產(chǎn)物多次加熱 冷凝物理變化餾分仍是多種烴的混合物石油的分餾工業(yè)上分餾石油的裝置是分餾塔，有多個(gè) 餾分出口，哪個(gè)出口出來的餾分沸點(diǎn)最低？ 越在高處的出口，出來的餾分沸點(diǎn)越低第9頁，共50頁。2分餾塔裝置模

3、擬第10頁，共50頁。工業(yè)上的石油分餾塔石油分餾產(chǎn)物及用途：課本P7/表11.1第11頁，共50頁。1.甲烷在自然界的存在形式 (1)天然氣、油田氣 (2)沼氣 (3)坑氣 (4)“可燃冰” 主要成分都是甲烷Exp：下列氣體的主要成份不是甲烷的是( ) A 沼氣 B 天然氣 C 水煤氣 D 坑道所產(chǎn)生的氣體C11.1(二) 甲烷第12頁，共50頁。第13頁，共50頁。2.甲烷的組成和結(jié)構(gòu)(1)組成 已知S.T.P下，甲烷的0.717g/L， 則摩爾質(zhì)量M？ 已知甲烷中質(zhì)量分?jǐn)?shù)C%75%，H%25%， 則確定甲烷的分子式：CH4(2)結(jié)構(gòu) 電子式 結(jié)構(gòu)式第14頁，共50頁。推測(cè)：甲烷分子的空間結(jié)

4、構(gòu)是平面的還是立體的？ 兩個(gè)C-H鍵之間的夾角即鍵角109o28空間結(jié)構(gòu)：以碳原子為中心，四個(gè)氫原子 為頂點(diǎn)的正四面體結(jié)構(gòu)第15頁，共50頁。* 為何不用CH3Cl、CHCl3、CCl4來推斷甲烷 分子的空間結(jié)構(gòu)？* CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4是否還是正 四面體構(gòu)型？3.甲烷的物理性質(zhì)(1)狀態(tài)氣味：(2)密度：(3)溶解性：無色無臭氣體比空氣小(MCH4=16 M空氣=29)極難溶于水 第16頁，共50頁。4.甲烷的化學(xué)性質(zhì) 通常情況下，甲烷相當(dāng)穩(wěn)定，不與強(qiáng)酸、強(qiáng) 堿、強(qiáng)氧化劑反應(yīng)。甲烷不與酸性高錳酸鉀溶液、溴水等反應(yīng)。第17頁，共50頁。(1)氧化反應(yīng)(可燃性) 甲烷是

5、一種清潔的氣體燃料，純凈的甲烷 能安靜地燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰。 點(diǎn)燃甲烷前，必須先檢驗(yàn)純度。 CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)+890kJ點(diǎn)燃 當(dāng)空氣中混有的甲烷占多少體積分?jǐn)?shù)時(shí)， 點(diǎn)燃后爆炸最劇烈？(氧氣體積分?jǐn)?shù)21%) 如何用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證甲烷的燃燒產(chǎn)物為水和 二氧化碳？第18頁，共50頁。想一想：如何鑒別H2、CO、CH4？分別點(diǎn)燃三瓶無色氣體，在其火焰上罩著干而冷的燒杯。若沒有水珠生成的是一氧化碳，有水珠生成的是氫氣或者是甲烷；再用涂著石灰水的燒杯罩在氫氣或者是甲烷的火焰上，出現(xiàn)渾濁的是甲烷。(2)受熱分解 條件：1000以上 ，隔絕空氣CH4 C + 2H2 高溫橡

6、膠工業(yè)、著色劑合成氨工業(yè)第19頁，共50頁?，F(xiàn)象：量筒內(nèi)液面上升，混 和氣體的黃綠色逐漸 變淺，量筒內(nèi)壁出現(xiàn) 油狀液滴。(3)取代反應(yīng) 甲烷和氯氣取代反應(yīng)完成后，產(chǎn)物是什么？ 為何試管中液面沒有上升至試管頂部？當(dāng)甲烷和氯氣的體積比為1：4時(shí)，是否全部生成CCl4？第20頁，共50頁。ClCl+光CHHHClClH+一氯甲烷的形成分子式狀態(tài)（S T P）CH3Cl氣態(tài)（ g ）甲基：甲烷分子中的一個(gè)氫原子被替代后，剩余的部分（CH3）叫做甲基。第21頁，共50頁。分子式狀態(tài)（S T P）CH2Cl2液態(tài)（ l ）ClCl+光CHHHClClH+CClHHCl二氯甲烷的形成第22頁，共50頁。Cl

7、Cl+光CClHHClClH+CHClClCl俗稱分子式狀態(tài)（S T P）三氯甲烷的形成CHCl3氯仿液態(tài)（ l ）第23頁，共50頁。ClCl+光CHClClClClH+CClClClCl別名分子式狀態(tài)（S T P）四氯甲烷的形成CCl4四氯化碳液態(tài)（ l ）第24頁，共50頁。有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)叫取代反應(yīng)。(課本P9)思考：在光照條件下，將等物質(zhì)的量的甲烷和 氯氣充分反應(yīng)得到的產(chǎn)物的物質(zhì)的量最 多的是( ) A.一氯甲烷 B.二氯甲烷 C.氯仿 D.氯化氫D第25頁，共50頁。【比較】取代反應(yīng)和置換反應(yīng)的區(qū)別取代反應(yīng)置換反應(yīng)與化合物發(fā)生取代，生成物

8、中不一定有單質(zhì)反應(yīng)物生成物中一定有單質(zhì)反應(yīng)受催化劑、溫度、光照等外界條件的影響較大水溶液中進(jìn)行的置換反應(yīng)遵循金屬或非金屬活動(dòng)順序分步取代，很多反應(yīng)是可逆的反應(yīng)一般單向進(jìn)行第26頁，共50頁。1、甲烷的存在形式2、甲烷的組成與結(jié)構(gòu)3、甲烷的物理性質(zhì)4、甲烷的化學(xué)性質(zhì) 一般情況下，性質(zhì)比較穩(wěn)定 特定條件下能反應(yīng) （氧化反應(yīng)、受熱分解、取代反應(yīng)）【小結(jié)】第27頁，共50頁。11.1(二) 烷烴烷烴: 碳原子之間都以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀，剩余價(jià)鍵全部跟氫原子相結(jié)合，這樣的烴叫做“飽和鏈烴”，也叫烷烴。(書P11)第28頁，共50頁。（一）烷烴的通式、命名和性質(zhì)：1、通式：CnH2n+2 (n1)1）11

9、0個(gè)C原子的烷烴按照天干順序命名，如C3H8丙烷、 C8H18辛烷2）C原子在10以上用數(shù)字表示，如C11H24十一烷 、C17H36十七烷2、命名第29頁，共50頁。1、氧化反應(yīng) 均不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，不與強(qiáng)酸，強(qiáng)堿反應(yīng)。3、 取代反應(yīng) 光照條件下和鹵素單質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)物更復(fù)雜。例如：3、化學(xué)性質(zhì)2、 分解反應(yīng)第30頁，共50頁。4、物理性質(zhì)名 稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式常溫時(shí)的狀態(tài)熔點(diǎn)/沸點(diǎn)/ 相對(duì)密度水溶性甲烷CH4氣-182-1640.466不溶乙烷CH3CH3氣-183.3-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3氣-189.7-42.10.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3氣-

10、138.4-0.50.5788不溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-13036.10.6262不溶十七烷CH3(CH2)15CH3固22301.80.7780不溶第31頁，共50頁。2、熔沸點(diǎn)依次升高； CnH2n+2(n1)狀態(tài)：氣液固；相似性：均不溶于水遞變性：隨C原子個(gè)數(shù)的遞增1、密度依次增大第32頁，共50頁。（二）烷基烷基：烷烴分子失去一個(gè)氫原子后所剩余的部分。用“-CnH2n+1”表示注意： 1、“-”不能漏寫 2、 “-”表示一個(gè)未成對(duì)電子 3、烷基不帶電第33頁，共50頁。甲基： -CH3烷基： -CnH2n+1烴基： -R“-”表示一個(gè)自由電子，自由電子總是跟著C原子習(xí)慣和更規(guī)

11、范的寫法-CH3、 -C2H5第34頁，共50頁。1.定義：結(jié)構(gòu)相似、分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互相稱為同系物(書P12)1、結(jié)構(gòu)相似：化學(xué)鍵種類相同，分子的形狀相似（三）同系物判斷注意點(diǎn)：2、分子組成：碳原子數(shù)不同第35頁，共50頁。1.定義：結(jié)構(gòu)相似、分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的化合物互相稱為同系物【對(duì)比】結(jié)構(gòu)相似、分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)某種原子團(tuán)的化合物互相稱為同系物(書P12)第36頁，共50頁。下列是同系物的有( )B、D 結(jié)構(gòu)相似是指：屬于同一類物質(zhì)，具有相同的通式。烷烴同系物結(jié)構(gòu)相似是指：碳原子之間以碳碳單鍵相連，成鏈狀，剩余價(jià)鍵與氫原子結(jié)合。第

12、37頁，共50頁。屬于同系物的是哪些？HCCCH 和 HCCHHHHHHHCCCHHHHHHCH3CH2CHCH3CH3和 CH4CH3CCH2CH3CH3CH3第38頁，共50頁。HCCCHHOHHHHHHCOCHHHHH和HCCCHHHHHHHHCCHHHHHCCHH和歸納：有相同通式的不一定是同系物。（如，烯烴與環(huán)烷烴；醇與醚等）互為同系物的各物質(zhì)間化學(xué)性質(zhì)相似。（如，烷烴通常性質(zhì)穩(wěn)定、可燃、光照鹵代等。）第39頁，共50頁。1.具有相同的分子式，不同結(jié)構(gòu)的化合物叫同分異構(gòu)體（書P13）（三）同分異構(gòu)體C4H10 丁烷CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3 CH3第40頁，共50頁。C

13、4H10 丁烷名稱熔點(diǎn)/ 沸點(diǎn)/ 密度正丁烷-138.4-0.50.5788異丁烷-159.6-11.70.557思考：1、C4H10除了正丁烷和異丁烷外還有沒有其他的同分異構(gòu)體？2、甲烷、乙烷、丙烷有沒有同分異構(gòu)體？ 【規(guī)律】碳原子數(shù)相同的烷烴，同分異構(gòu)體中支鏈越多，熔沸點(diǎn)越低，密度越小。第41頁，共50頁。2、同分異構(gòu)體的書寫例：寫出C5H12的同分異構(gòu)體。烷烴同分異構(gòu)體種數(shù)C5H123C7H169C9H2035C10H2275C20H42366319【規(guī)律】C原子數(shù)越多，同分異構(gòu)體數(shù)目越多。第42頁，共50頁。3、同位素、同素異形體、同系物、同分異構(gòu)體四種概念的比較概 念內(nèi)涵比較對(duì)象實(shí)

14、例同位素同素異形體同系物同分異構(gòu)體質(zhì)子數(shù)等，中子數(shù)不等原子氕、氘、氚同一元素 形成的不同單質(zhì) 單質(zhì)O2、O3結(jié)構(gòu)相似，組成上差一個(gè)或n個(gè)某種原子團(tuán) 有機(jī)化合物C2H6、C4H10相同分子式，不同結(jié)構(gòu)的化合物 有機(jī)化合物CH3(CH2)3CH3、C(CH3)4第43頁，共50頁。練習(xí)1： 1 25 4 3 下列五組物質(zhì)中_互為同位素，_是同素異形體，_ 是同分異構(gòu)體，_是同系物，_是同一物質(zhì)。1、 2、白磷、紅磷3、 H H 4、CH3CH3、 CH3CHCH3 | | |HCCl 、ClCCl| | Cl H5、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4CH3第44頁，共50頁。練習(xí)2：寫出C6H14的同分異構(gòu)體并命名。第45頁，共50頁。1、選主鏈選取分子中最長(zhǎng)的碳鏈為主鏈，按主鏈上碳原子的數(shù)目稱為某烷；2、編號(hào)位把主鏈中離支鏈最近的一端作為起點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)；3、定名稱把支鏈作為取代基，寫在烷烴名稱的前邊，數(shù)字注明其位置，數(shù)字與取代基之間用一