新教材適用2023-2024學年高中化學專題8有機化合物的獲得與應(yīng)用第1單元化石燃料與有機化合物第2課時石油煉制乙烯課件蘇教版必修第二冊

第一單元化石燃料與有機化合物第2課時石油煉制乙烯自主預(yù)習·新知導學合作探究·釋疑解惑課堂小結(jié)課標定位素養(yǎng)闡釋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.認識乙烯、乙炔的分子組成、結(jié)構(gòu)特征和主要化學性質(zhì)。3.通過搭建乙烯、乙炔分子模型,能從分子微觀結(jié)構(gòu)的角度探析有機化合物中碳原子的成鍵特點,進而推知烯烴、炔烴的結(jié)構(gòu)模型,加深對加成反應(yīng)的理解。

自主預(yù)習·新知導學一、石油煉制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)實驗室蒸餾石油。①實驗操作:在250mL蒸餾燒瓶中加入100mL石油和一些沸石(或碎瓷片),按圖示裝置進行實驗,分別收集60~150℃、150~300℃溫度段的餾分。②實驗裝置及分析:(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?！咀灾魉伎?】

石油分餾得到的各種餾分是純凈物還是混合物?石油分餾時收集到50~150℃時的餾分主要是什么?提示:石油分餾得到的各種餾分是混合物。60~150

℃時的餾分主要是汽油。2.石油的催化裂化與裂解。(1)催化裂化。(2)裂解:裂解即是深度裂化,以比裂化更高的溫度,使長鏈烴斷裂成CH2═CH2、CH3—CH═CH2(填結(jié)構(gòu)簡式)等氣態(tài)短(填“長”或“短”)鏈烴,其目的是獲得碳原子數(shù)更小的烴類。二、乙烯1.組成和結(jié)構(gòu)。2.乙烯的空間結(jié)構(gòu)。乙烯分子中既含有單鍵,又含有雙鍵,乙烯中6個原子都在同一平面上,即乙烯是平面形分子。3.化學性質(zhì)。(1)氧化反應(yīng)。(2)加成反應(yīng)。①概念:有機物分子中雙鍵(或三鍵)連接的碳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),叫作加成反應(yīng)。②乙烯的加成反應(yīng)實驗?！咀灾魉伎?】

如何鑒別乙烯和甲烷?提示:將氣體分別通入溴水或酸性KMnO4溶液中,能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色的是乙烯,無明顯現(xiàn)象的是甲烷。三、乙炔的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.乙炔的組成和結(jié)構(gòu)。乙炔分子中所有原子都在同一條直線上。

2.乙炔的化學性質(zhì)——加成反應(yīng):CH≡CH+Br2(不足)→CHBr═CHBr;CH≡CH+2Br2(過量)→CHBr2—CHBr2?！拘Ч詼y】

1.判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)乙烯主要是通過石油分餾得到的。(

)(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變化。(

)(4)蒸餾時溫度計的水銀球應(yīng)插入液體中。(

)(5)乙烯和乙炔的結(jié)構(gòu)簡式分別為CH2═CH2和CH≡CH。(

)××××√(6)乙炔和甲烷或乙烯互為同系物。(

)(7)乙烯雙鍵中的一個鍵可以斷裂,容易發(fā)生加成反應(yīng)和取代反應(yīng)。(

)(8)甲烷、乙烯、乙炔燃燒的現(xiàn)象完全相同。(

)×××2.下列關(guān)于石油的說法正確的是(

)。A.石油屬于可再生能源B.石油只含有碳、氫、氧三種元素C.石油裂化的主要目的是提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量和質(zhì)量D.石油分餾的各餾分均是純凈物答案:C解析:石油屬于不可再生能源,A項錯誤;石油中含有碳、氫、氧、氮、硫等元素,B項錯誤;石油裂化的主要目的是提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量和質(zhì)量,C項正確;石油分餾得到的各餾分仍是混合物,D項錯誤。3.分析CH4、C2H4、C2H2分子的立體構(gòu)型。(1)①CH4是

形,C2H4是

形,C2H2是

形。②CH3CH═CH2中三個碳原子

(填“共直線”或“共平面”)。

(2)以上三種氣體中能使溴水褪色的是C2H4與

,其中C2H4使溴水褪色的化學方程式為

。產(chǎn)物中所有原子

(填“共”或“不共”)平面。

答案:(1)①正四面體平面直線②共平面(2)C2H2

CH2═CH2+Br2→

不共解析:(1)CH4是正四面體形,C2H4是平面形,C2H2是直線形,據(jù)C2H4分子的立體構(gòu)型知CH3CH═CH2中三個碳原子共平面。(2)C2H4和C2H2都能與Br2發(fā)生加成反應(yīng)而使溴水褪色,但C2H4與Br2的加成產(chǎn)物中所有原子不共平面。

合作探究·釋疑解惑探究任務(wù)1探究任務(wù)2探究任務(wù)1石油煉制的方法問題引領(lǐng)1.實驗室蒸餾石油的實驗。(1)為什么要使用溫度計?溫度計水銀球的位置在哪兒?(2)冷凝管的作用是什么?水流方向是什么?(3)加入碎瓷片(或沸石)的作用是什么?提示:(1)由蒸餾實驗獲取幾種沸點不同的餾分時,用溫度計控制收集沸點不同的餾分。溫度計的液泡(又稱水銀球)上沿要恰好與蒸餾燒瓶支管口的下沿在同一水平線上,不能浸入液體中。(2)冷凝管的作用是冷凝蒸氣;冷凝水的流向要從低處流向高處,即下口進水,上口出水。(3)是為了防止蒸餾燒瓶內(nèi)液體暴沸。2.石油的催化裂化與裂解有哪些不同?提示:催化裂化與裂解的主要不同:①反應(yīng)條件不同,裂解的溫度比催化裂化的溫度更高;②目的不同,催化裂化是提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量和質(zhì)量,裂解是制得乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈烴。歸納提升1.石油煉制方法比較。方法分餾裂化裂解主要原料原油石油分餾產(chǎn)品石油分餾產(chǎn)品(包括石油氣)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變化化學變化主要產(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。

物質(zhì)獲得方法主要化學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的碳氫化合物,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,化學變化含有不飽和烴的碳氫化合物,性質(zhì)活潑典型例題【例題1】

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.蒸餾燒瓶中放入碎瓷片可防止蒸餾時發(fā)生暴沸C.冷凝管中的冷凝水應(yīng)該從a口進b口出D.溫度計水銀球的上沿和蒸餾燒瓶支管口下沿相平答案:C解析:汽油的沸點比柴油的沸點低,先餾出,A項正確;蒸餾燒瓶中加入幾片碎瓷片是為了防止混合液受熱發(fā)生暴沸,B項正確;冷凝管中冷凝水應(yīng)從下方b口進,上方a口出,采用逆流原理,冷卻效果好,C項錯誤;溫度計水銀球的上沿應(yīng)與蒸餾燒瓶支管口的下沿在同一水平線上,D項正確。

石油蒸餾實驗的注意事項。(1)蒸餾燒瓶中石油的量不能超過蒸餾燒瓶容積的

。(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)。(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、上口出,采用逆流原理,冷卻效果好?！咀兪接柧?】

下圖是石油分餾塔的示意圖,a、b、c三種餾分中(

)。A.a的沸點最高B.b的熔點最低C.c的平均相對分子質(zhì)量最大D.每一種餾分都是純凈物答案:C解析:石油經(jīng)加熱后從下部進入分餾塔中,沸點高的餾分首先冷凝從下部流出,越往上餾分沸點越低,故a處餾分沸點最低,A、B項錯誤;三種餾分中c處的平均相對分子質(zhì)量是最大的,C項正確;而石油分餾的餾分中都含有沸點相近的若干種烴,所以每一種餾分都是混合物,D項錯誤。

探究任務(wù)2乙烷、乙烯、乙炔的異同問題引領(lǐng)1.利用如圖裝置分別點燃乙烷、乙烯、乙炔三種純凈的氣體,觀察到的現(xiàn)象是否相同?是什么原因造成的呢?你能得到什么啟示?提示:不相同;乙烷燃燒火焰呈淡藍色,無黑煙;乙烯燃燒火焰明亮,有黑煙;乙炔燃燒火焰明亮,有濃煙。這是由三種物質(zhì)中所含碳元素質(zhì)量分數(shù)不同造成的。碳元素質(zhì)量分數(shù)越高,燃燒時火焰越明亮,燃燒越不充分,產(chǎn)生黑煙越多。2.利用下列裝置分別通入足量乙烷、乙烯、乙炔三種純凈的氣體,觀察到的現(xiàn)象是否相同?從中你能得到什么啟示?提示:不相同;乙烷通入三種溶液中沒有明顯現(xiàn)象;乙烯、乙炔通入三種溶液中①②均褪色,③內(nèi)澄清石灰水變渾濁。乙烯、乙炔是不飽和烴,化學性質(zhì)較烷烴活潑,可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化為二氧化碳,也可以與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)。歸納提升1.乙烷、乙烯、乙炔的比較。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。注意:不能將混合氣體通過酸性高錳酸鉀溶液進行洗氣除雜,因為乙烯會被氧化為CO2,從而引入新雜質(zhì)。典型例題【例題2】

下列關(guān)于乙炔性質(zhì)的敘述中,既不同于乙烯又不同于乙烷的是(

)。A.能燃燒生成二氧化碳和水B.能發(fā)生加成反應(yīng)C.能使酸性KMnO4溶液褪色D.能與氯化氫反應(yīng)生成氯乙烯答案:D解析:乙烷、乙烯、乙炔均能燃燒生成二氧化碳和水;乙烯(CH2═CH2)、乙炔(CH≡CH)中均含有碳碳不飽和鍵,既能與Br2、H2等物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng),又能被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色;乙炔能與氯化氫加成生成氯乙烯,乙烷與氯化氫不反應(yīng),乙烯與氯化氫加成生成氯乙烷,D項符合題意。

乙烯、乙炔的加成反應(yīng)。

【變式訓練2】

下列說法中,錯誤的是(

)。A.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.無論乙烯與Br2的加成,還是乙烯使酸性KMnO