w脂肪烃的来源和石油工业

1、专题专题3 常见的烃常见的烃第一单元第一单元 脂肪烃脂肪烃脂肪脂肪烃的来源和石油工业烃的来源和石油工业学习目标：学习目标：1 1、了解脂肪烃的来源、了解脂肪烃的来源2 2、了解石油化学工业及产品的应用、了解石油化学工业及产品的应用石油石油得到脂肪烃得到脂肪烃脂肪烃：重要的能源和基础有机化工原料脂肪烃：重要的能源和基础有机化工原料1、石油的组成元素是什么？、石油的组成元素是什么？2、石油的组成物质有哪些？、石油的组成物质有哪些？3、石油的物理性质、石油的物理性质4、石油的炼制方法有哪些？又分别可以获得哪些产石油的炼制方法有哪些？又分别可以获得哪些产品？品？【交流与讨论【交流与讨论】1 1、组成元

2、素：、组成元素：2 2、组成物质：（跟产地有关）、组成物质：（跟产地有关）3 3、物质状态：、物质状态： 了解石油了解石油 大部分是大部分是液态烃液态烃，同时溶有少量的，同时溶有少量的气态烃气态烃、固态烃固态烃，没有固定的熔沸点，没有固定的熔沸点. .主要由各种主要由各种烷烃、环烷烃烷烃、环烷烃和和芳香烃芳香烃所组成的所组成的混合物混合物。主要含有主要含有C C、H H元素元素(95%(95%以上以上) ) 是一种黄绿色至黑褐色粘稠的油状液体，不溶于是一种黄绿色至黑褐色粘稠的油状液体，不溶于水，有特殊气味，密度小于水。水，有特殊气味，密度小于水。 一方面是将石油中的混合物进行一定程一方面是将石

3、油中的混合物进行一定程度的分离使它们物尽其用；另一方面。度的分离使它们物尽其用；另一方面。将含将含碳原子数较多的烃转变为含碳原子数较少的碳原子数较多的烃转变为含碳原子数较少的烃作为化工原料，以提高石油的利用价值。烃作为化工原料，以提高石油的利用价值。 石油石油脂肪烃：炼制？脂肪烃：炼制？2 2、蒸馏装置：、蒸馏装置：3 3、温度计的、温度计的位置和作用位置和作用1 1、分馏原理、分馏原理 P P4444仪器仪器水的流向水的流向(一一) 分馏分馏石油石油常压分馏常压分馏 煤油煤油(含含C12C16 的烃的烃) 石油气石油气 (含含C1C4的烃的烃) 汽油汽油 (含含C5C12的烃的烃)轻柴油轻柴

4、油(含含C15C18的烃的烃)注意：减压分馏是注意：减压分馏是利用外界压强越小，利用外界压强越小，物质的沸点越低的物质的沸点越低的原理，降低分馏塔原理，降低分馏塔里的压强，里的压强，使重油使重油在低温下汽化在低温下汽化，防防止重油在高温下炭止重油在高温下炭化结焦化结焦。 减压分馏减压分馏重柴油重柴油润滑油润滑油石蜡石蜡燃料油燃料油(含含C20以上的烃以上的烃)重油重油常压加热炉常压加热炉减压加热炉减压加热炉常压分馏塔常压分馏塔减压分馏塔减压分馏塔原油原油重油重油轻柴油轻柴油重柴油重柴油煤油煤油汽油汽油石油气石油气轻润滑油轻润滑油中润滑油中润滑油重润滑油重润滑油渣油渣油( (二二) ) 裂化和裂

5、解裂化和裂解分馏汽油分馏汽油( (直馏汽油直馏汽油) )与裂化汽油有什么不同？与裂化汽油有什么不同？能否用裂化汽油萃取溴水中的溴单质？能否用裂化汽油萃取溴水中的溴单质？1 1、裂化、裂化 P P4444直馏直馏汽油汽油裂化裂化汽油汽油产量较低产量较低质量不高质量不高产量高产量高质量高质量高无烯烃无烯烃有烯烃有烯烃2 2、裂解、裂解 P P4444裂裂化、化、 裂裂解解不同点：不同点：（1 1）目的不同目的不同（2 2）条件不同）条件不同（3 3）原料不同）原料不同 获得多种获得多种基础有机化工原料基础有机化工原料（乙烯、丙烯等）（乙烯、丙烯等）裂化：重油、石蜡等裂化：重油、石蜡等裂解：石油的分

6、馏产品裂解：石油的分馏产品( (包括石油气包括石油气) )汽油汽油 C5C11煤油煤油 C11C16柴油柴油 C15C18常压蒸馏塔常压蒸馏塔重油重油 C20以上以上减压蒸馏塔减压蒸馏塔燃料油燃料油沥青沥青石蜡石蜡润滑油润滑油燃料油燃料油石蜡石蜡润滑油润滑油燃料油燃料油石蜡石蜡润滑油润滑油催化裂化催化裂化石油气石油气 C4以下以下Liquid petroleum gasLPG原油原油( (三三) )重整重整异构化：异构化： 芳构化：芳构化： 直链直链支链支链直链直链苯环苯环催化重整和加氢裂化催化重整和加氢裂化催化重整：催化重整：在有催化剂作用的条件下在有催化剂作用的条件下, ,对汽油馏分中对汽

7、油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程叫催化重整。叫催化重整。可以提高汽油等轻质油品质，还可可以提高汽油等轻质油品质，还可以获得芳香烃。以获得芳香烃。加氢裂化工艺：加氢裂化工艺：加氢裂化实质上是加氢和催化裂化加氢裂化实质上是加氢和催化裂化过程的有机结合，一方面能够使重油通过催化裂化反过程的有机结合，一方面能够使重油通过催化裂化反应生成汽油、煤油和柴油等轻质油，另一方面又可以应生成汽油、煤油和柴油等轻质油，另一方面又可以防止生成大量的焦炭，而且还可以将原料中的硫、氮、防止生成大量的焦炭，而且还可以将原料中的硫、氮、氧等杂质脱除，并使烯

8、烃饱和。氧等杂质脱除，并使烯烃饱和。加氢裂化具有轻质加氢裂化具有轻质油收率高、产品质量好的突出特点。油收率高、产品质量好的突出特点。 下列石油的炼制和加工过程中下列石油的炼制和加工过程中, ,属于化学变化属于化学变化的是的是( ) ( ) A. A.常压分馏常压分馏 B.B.减压分馏减压分馏 C.C.裂化裂化 D.D.裂解裂解 下列物质中下列物质中, ,没有固定沸点的是没有固定沸点的是( )( ) A. A.石油气石油气 B.B.甲烷甲烷 C.C.汽油汽油 D.D.乙醇乙醇ACCD下列有关石油加工的叙述中下列有关石油加工的叙述中, ,不正确不正确的是的是( )( )A.A.石油分馏所得的馏分仍

9、是混合物石油分馏所得的馏分仍是混合物B.B.石油裂化的原料是石油分馏产品石油裂化的原料是石油分馏产品, ,包括包括石油气石油气C.C.石油裂化的主要目的是获得更多汽油等石油裂化的主要目的是获得更多汽油等轻质油轻质油D.D.石油裂解的原料是石油分馏产品石油裂解的原料是石油分馏产品, ,包括包括石油气石油气B 1、C8H18经多步裂化，最后完全转化为经多步裂化，最后完全转化为C4H8,C2H4,C3H6,C2H6,CH4五种气体的混合五种气体的混合物。该混合物的平均相对分子质量可能是：（物。该混合物的平均相对分子质量可能是：（ ）A.28 B.30 C.38 D.40问题解决 结合在必修化学所学内

10、容，与同学交流：以乙结合在必修化学所学内容，与同学交流：以乙烯为原料合成那些产品：体会乙烯在工业合成中烯为原料合成那些产品：体会乙烯在工业合成中的价值。的价值。合成：乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、氯乙烷、聚乙烯等等合成：乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、氯乙烷、聚乙烯等等再再 见见典型题例一、一定物质的量有机物燃烧耗氧量的计算一、一定物质的量有机物燃烧耗氧量的计算 有关有机物燃烧的试题的解答关键在于耗氧量的计算。有关有机物燃烧的试题的解答关键在于耗氧量的计算。一般地：一般地： 1 mol 烃烃CxHy 完全燃烧时的耗氧量为（完全燃烧时的耗氧量为（x+y/4）mol，即每摩碳原子消耗即每摩碳原子消耗1

11、mol O2，每，每4摩氢原子消耗摩氢原子消耗1 mol O2。 计算计算1 mol 烃的含氧衍生物完全燃烧的耗氧量时，可烃的含氧衍生物完全燃烧的耗氧量时，可先将其中的氧原子折算为水，再将剩余先将其中的氧原子折算为水，再将剩余C、H原子按烃原子按烃的计算方法计算，如的计算方法计算，如C2H5OH 可看作可看作C2H4H2O，因此其，因此其耗氧量与等物质的量的耗氧量与等物质的量的C2H4耗氧量相同。根据情况，也耗氧量相同。根据情况，也可将氧原子折算为可将氧原子折算为CO2，如，如HCOOH可看作可看作H2CO2，故，故耗氧量与等物质的量的耗氧量与等物质的量的H2相同（折算成的相同（折算成的H2O

12、和和CO2不不消耗氧）消耗氧） 典型题例例例 充分燃烧等物质的量的下列有机物，相同条件下充分燃烧等物质的量的下列有机物，相同条件下需要相同体积氧气的是需要相同体积氧气的是（A）乙烯、乙醛）乙烯、乙醛 （B）乙酸乙酯、丙烷）乙酸乙酯、丙烷（C）乙炔、苯子）乙炔、苯子 （D）环丙烷、丙醇）环丙烷、丙醇例例 下列各组有机物中不论二者以什么比例混合，下列各组有机物中不论二者以什么比例混合，只要总物质的量一定，则完全燃烧时生成水的质量和只要总物质的量一定，则完全燃烧时生成水的质量和消耗氧气的质量不变的是消耗氧气的质量不变的是（A）C3H8、C4H6 （B）C3H6、C4H6O2 （C）C2H2、C6H6

13、 （D）CH4O、C3H4O5关键是：总物质的量一定的混合物，不论以何比例混关键是：总物质的量一定的混合物，不论以何比例混合，只要分子中具有相同的碳（或氢）原子，完全燃合，只要分子中具有相同的碳（或氢）原子，完全燃烧后产生的烧后产生的CO2（或（或H2O）的量也一定。若耗氧量一）的量也一定。若耗氧量一定，则要求各组分在物质的量相同时，耗氧量也相同。定，则要求各组分在物质的量相同时，耗氧量也相同。 BD BD 典型题例二、相同质量的有机物燃烧耗氧量的比较与计算二、相同质量的有机物燃烧耗氧量的比较与计算 下面从质量相同的烃燃烧耗氧量比较入手进行分析：下面从质量相同的烃燃烧耗氧量比较入手进行分析：设

14、烃的分子式为设烃的分子式为CxHy，质量都为，质量都为1克，则消耗氧气克，则消耗氧气的物质的量可表示为：的物质的量可表示为： 典型题例可以得出如下结论：可以得出如下结论：质量相同的烃完全燃烧时，质量相同的烃完全燃烧时，y / x 越大，耗氧量越多越大，耗氧量越多质量相同的烃完全燃烧时，若质量相同的烃完全燃烧时，若y / x 相同，即最简式相同，即最简式相同，耗氧量相同。此规律可推广到烃的衍生物。相同，耗氧量相同。此规律可推广到烃的衍生物。 总质量一定的混合物（包括最简式相同的物质组成总质量一定的混合物（包括最简式相同的物质组成的混合物），不论以什么比例混合，只要各组分的碳的混合物），不论以什么

15、比例混合，只要各组分的碳（或氢）的质量分数相同，则生成的（或氢）的质量分数相同，则生成的CO2（或（或H2O）的量也为定值。的量也为定值。 例例 下列各组有机物中不论二者以什么比例混合，只下列各组有机物中不论二者以什么比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧产生的二氧化碳的质量不要总质量一定，则完全燃烧产生的二氧化碳的质量不变的是变的是（A）C2H2和和C3H6 （B）C2H4O2和和C6H12O6 （C）C3H6和和C4H6O2 （D）CH4和和C10H8O2 B典型题例三、利用有机物燃烧推断分子式三、利用有机物燃烧推断分子式此类试题在高考命题中频繁出现，解答时应注此类试题在高考命题中频繁出现，

16、解答时应注意以下两点：意以下两点： 涉及反应前后气体体积变化的试题，应注意涉及反应前后气体体积变化的试题，应注意H2O在题设条件中的聚集状态；在题设条件中的聚集状态； 有机物若完全燃烧，有机物若完全燃烧，O2应足量，即耗氧量应足量，即耗氧量小于或等于题设条件中给出氧气的量。小于或等于题设条件中给出氧气的量。 典型题例例例 常温常压下常温常压下10 mL气态烃与气态烃与50 mL O2（过量）混合（过量）混合并点燃，恢复到原来的状态时剩余并点燃，恢复到原来的状态时剩余35 mL气体，则此烃不气体，则此烃不可能是可能是（A）C2H6 （B）C3H6 （C）C3H8 （D）C4H6例例 120 时，

17、时，1体积某烃和体积某烃和4体积体积O2混合，完全燃烧后混合，完全燃烧后恢复到原来的温度和压强，体积不变，该烃分子中所含恢复到原来的温度和压强，体积不变，该烃分子中所含碳原子数不可能是碳原子数不可能是（A）1 （B）2 （C）3 （D）4例例 两种气态烃以任意比例混合，在两种气态烃以任意比例混合，在105 时时1升该混合升该混合烃与烃与9升氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体升氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是体积仍是10升，下列各组混合物中不符合此条件的是升，下列各组混合物中不符合此条件的是（A）CH4、C2H4 （B）CH4、C3H6 （C）C2H4、C3H4 （D）

18、C2H2、C3H6 裂化、催化裂化、裂解的对比裂化、催化裂化、裂解的对比石油的炼石油的炼 制制方法方法分馏分馏裂化裂化石油的裂解石油的裂解常压常压 减压减压热裂热裂化化催化催化裂化裂化原理原理用蒸发冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物在加热或催化剂存在的条件下，把相对分子质量大，沸点高的烃断裂成相对分子质量小，沸点低的烃在高温下，把石油产品中具有长链分子的烃断裂 成为各种短链的气态烃或液态烃。主要原料主要原料原油重油重油含直链烷烃的石油 分馏产品（含石油气）主要产品主要产品溶剂油汽油煤油柴油重油润滑油凡士林石蜡沥青石油焦抗震性能好的气油和甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯等乙烯、丙烯、丁

19、二烯 为获得有机化工的基本原料。在石油化工生产过程里，为获得有机化工的基本原料。在石油化工生产过程里，常用石油分馏产品（包括石油气）作原料，常用石油分馏产品（包括石油气）作原料，采用比裂化更采用比裂化更高的温度（高的温度（700800，有时甚至高达，有时甚至高达1000以上），使以上），使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。工业上把这种方法叫做石油的裂解。以提供有机化工原料。工业上把这种方法叫做石油的裂解。所以说裂解就是深度裂化，以获得短链不饱和烃为主要成所以说裂解就是深度裂化，以获得短链不饱和烃为主要成分

20、的石油加工过程。石油裂解的化学过程是比较复杂的，分的石油加工过程。石油裂解的化学过程是比较复杂的，生成的裂解气是一种复杂的混合气体，它除了主要含有乙生成的裂解气是一种复杂的混合气体，它除了主要含有乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃外，还含有甲烷、乙烷、氢烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃外，还含有甲烷、乙烷、氢气、硫化氢等。裂解气里烯烃含量比较高。因此，常把乙气、硫化氢等。裂解气里烯烃含量比较高。因此，常把乙烯的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。把裂解产物烯的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。把裂解产物进行分离，就可以得到所需的多种原料。这些原料在合成进行分离，就可以得到所需的多种原料。这些原料在合成纤

21、维工业、塑料工业、橡胶工业等方面得到广泛应用。纤维工业、塑料工业、橡胶工业等方面得到广泛应用。 必修必修2 2内容：内容： 石油主要是由各种石油主要是由各种烷烃、环烷烷烃、环烷烃烃和和环烷烃环烷烃所组成的混合物。石油的大部分所组成的混合物。石油的大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有少量的气态是液态烃，同时在液态烃里溶有少量的气态烃和固态烃。石油主要含有碳和氢两种元素，烃和固态烃。石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素同时还含有少量的硫、氧、氮等元素。 一方面是将石油中的混合物进行一定程度一方面是将石油中的混合物进行一定程度的分离使它们物尽其用；另一方面。的分离使它们物尽其用；另一方面。将含碳原将含碳原子数较多的烃转变为含碳原子数较少的烃作为子数较多的烃转变为含碳原子数较少的烃作为化工原料，