石油炼制-乙烯课件

1、二、石油炼制乙烯（一）石油炼制（二）乙烯 乙烯不仅可以制塑料，还可以制橡胶、纤维等。国际上评价一个国家的石油工业发展水平的高低就是用“乙烯的年产量”衡量的。我国乙烯产量逐年迅猛增长，1997年乙烯产量为359万吨，比1996年增长18。你知道吗？平时买回家的水果，比如香蕉、柿子，如果没有完全成熟，我们可以将它们放在一个塑料袋里，扎好袋口，过几天水果就能成熟了，你知道这是什么原因吗？果实成熟的“催化剂”乙烯1、乙烯的组成和结构乙烯的结构分子式： 结构式:电子式:结构简式：C2H4比较项目乙烷乙烯思考电子式结构式分子构型空间结构平面结构原因？键角1090281200碳碳键的键长1.5410-10m

2、1.3310-10m双键的键长是单键的一半么？碳碳键的键能348kJmol-1615kJmol-1双键的键能是单键的两倍么？乙烯的结构特点： （1）数据对比：双键的键能不是单键的两倍，而是比2倍略少；双键的键长也不是单键的一半，而是比一半长。 （2）推理：说明C=C双键并不是两个C-C单键的加和。 （3）结论：C=C双键中有一个键不牢固，只需较少能量就可使双键中的一个键断裂。 强调：双键中的一个键不稳定，易断裂，不要笼统地理解为双键不稳定，易断裂。 2、乙烯的物理性质(1)乙烯是无色气体，稍有气味。(2)密度是1.25 g/L，比空气略轻（分子量28）。(3)难溶于水。1.下列分子的各原子在同

3、一平面内的是、CO2、P4、CH4、C2H42.实验制得乙烯与氧气混合气体的密度是氢气的14.5倍，则其中乙烯的体积百分比为、25、27.6、72.4、75ADD提示：十字交叉法3.实验室制取乙烯气体时，可以采用下列哪种方法收集（ ）A向上排空气法B向下排空气法C排水法D以上都可以C3、乙烯的化学性质（1）氧化反应 乙烯的燃烧：（1）实验现象是什么？（2）有水生成，如何检验？（3）有二氧化碳气体生成，如何检验？ （1）现象是：火焰明亮，有黑烟生成。说明:含碳量较大，部分碳没有充分燃烧.乙烯中碳的质量分数（85.7%）要比甲烷中碳的质量分数（75%）高。（2）在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，观察

4、烧杯壁上有无色液滴生成。（3）用附有氢氧化钙液滴的小烧杯罩在火焰上方,观察烧杯壁有白色沉淀生成。 乙烯能使高锰酸钾溶液褪色 .乙烯的化学性质(2) 加成反应 有机物分子中双键（或三键）两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应，叫做加成反应CH2CH2Br Br结构简式:乙烯能使溴水褪色CH2=CH2+HX CH3-CH2 X （生成一卤代烷）练习： 1.已知乙烯在一定的条件下可以与氯气、氢气、卤化氢、水等发生加成反应,请写出它们反应的化学方程式。CH2=CH2+ClCl CH2CH2 Cl Cl （生成1，2二氯乙烷）CH2=CH2+H2O CH3CH2OH （工业上水化法制

5、乙醇）催化剂加热 加压CH2=CH2+H2 CH3CH3 （ 乙烷）催化剂（3）聚合反应: 由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应叫聚合反应。 加成聚合反应，简称加聚反应 乙烯 聚乙烯 D、反应液为什么会变黑？A酒精和浓硫酸的用量配比是多少？ 如何混合？为什么浓硫酸用量多？ B观察实验装置并与制氯气的装置对照有什么不同？ C烧瓶中为什么要加几块碎瓷片， 为什么要使用温度计，水银球插在什么位置？ 观察与思考?4.乙烯的实验室制法 2、反应原理：CH3CH2OH CH2=CH2+H2O浓硫酸1703、发生装置：液 体 + 液体 气体 加热 1、药品：乙醇 、浓H2SO4

6、 (1:3)4、收集方法：排水集气法 思考题：（1）碎瓷片的作用是什么？（2）温度计水银球的位置如何？ 反应为什么要迅速升高温度？ （3）如何收集乙烯？（4）浓H2SO4有何作用？脱水剂，催化剂。练习: 1.乙烯的实验室制法的正确步骤:、检查装置的气密性；、向烧瓶中加入酒精和浓硫酸的混合液（体积比为1：3）约20mL；、加入少量碎瓷片；、检查温度计水银球是否插入混合液中；、加热混合液迅速升温至170；、用排水法收集一集气瓶乙烯；、导气管先移出水槽，后撤酒精灯。2.关于实验室制取乙烯的实验，下列说法中正确的是A、反应物是乙醇和3mol/L硫酸的混合液；、温度计插入反应溶液面以下，以便控制温度在1

7、40。、反应容器（烧瓶）中应加入少许碎瓷片；、反应完毕先灭火再从水中取出导管。3.实验制得乙烯与氧气混合气体的密度是氢气的14.5倍，则其中乙烯的质量百分比为、25、27.6、72.4、754.设计实验鉴别乙烷和乙烯?5.下图是实验室制取干燥的乙烯并试验其“不饱和”性以及乙烯在空气中燃烧的实验装置图，装置、中分别盛有溴水和酸性高锰酸钾溶液。（1）装置和中盛有相同的试剂是_，其中中的作用是_，在中的作用是_。（2）装置中盛有的试剂是_，若没有装置，实验结果将不能说明乙烯具有“不饱和”性，原因是_。2.分馏汽油不能使KMnO4酸性溶液和溴水褪色,而裂化汽油则能使KMnO4酸性溶液和溴水褪色,这是什

8、么原因?分馏汽油的成分是饱和烃,而裂化汽油中含不饱和烃。3.下列物质中不能用于萃取溴水中的溴的是 ( )A.直馏汽油B裂化汽油C.酒精D.己烷BC【例1】 碳氢化合物是一种大气污染物，下列现象的产生与碳氢化合物有关的是 ( ) A臭氧空洞 B光化学烟雾 C酸雨 D火山爆发【解析】臭氧空洞的产生主要是氟里昂产生的Cl原子使臭氧分解的结果，与碳氢化合物有关；大气中的碳氢化合物和氮氧化物在阳光中的紫外线照射下与空气中的O2生成O3，O3与碳氢化合物经一系列复杂反应，产物中有烟雾和刺激眼睛的醛类与酮类等物质，它们是光化学烟雾的主要成分；火山爆发与碳氢化合物造成的空气污染无关。B3、几种气体的主要成分及

9、用途 名称来源主要成分用途水煤气水煤气炉CO、H2等燃料、化工原料炼厂气石油炼制厂低级烷烃燃料、化工原料油田气油田低级烷烃燃料、化工原料天然气天然气田甲烷燃料、化工原料裂解气裂解炉“三烯二烷”石油化工原料焦炉气炼焦炉H2、CH4、C2H4等燃料、化工原料1通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志是 () A石油的产量 B乙烯的产量 C合成纤维的产量 D硫酸的产量2为减少汽车对城市大气的污染，1998年6月我国成功地开发了以新燃料作能源的“绿色汽车”，这种汽车可避免有毒的有机铅、苯和苯的同系物以及多环芳烃的排放，保护环境。这种“绿色汽车”的燃料是 () A.甲醇 B.汽油 C.柴油 D.

10、重油BA3我国大约70%的煤是直接用于燃烧的，从煤的结构模型来看，在提供热量的同时产生大量的二氧化硫、氮的氧化物等气体物质，造成严重的大气污染。4“型煤”技术不仅可以减少87%的废气排放量，烟尘排放量也减少80%，致癌物苯并芘的排放量也减少，同时节煤2030%。“型煤”技术的原理是利用固硫剂在煤燃烧过程中生成稳定的硫酸盐。下列物质中适宜于做固硫剂的是 (BD) A氯化钙 B氧化钙 C硫酸钙 D氢氧化钙5某“型煤”生产厂利用石灰石作固硫剂，试用化学方程式表示其“固硫”过程。【答案】CaCO3CaO+CO2 2CaO+2SO2+O2=2CaSO4。6除上述的“型煤”技术外，为了解决煤燃烧所造成的污

11、染问题和提高煤的利用价值，煤资源的综合利用方法还有煤的干馏、煤的气化、煤的液化等。7有一套以天然气为燃料的灶具，改用石油气（C3H8）为燃料，使用时应采用的措施是增大空气的进气量或减少石油气的进气量，其原因是因为燃烧等体积的天然气和石油气，石油气消耗O2的体积较大。8在蒸馏装置中，所用温度计测定的是所取馏分的沸点，所以水银球的位置应当在蒸馏烧瓶的支管口处；为防止暴沸，应在加热之前放入几片碎瓷片；加热前先接通冷却水，进水应从冷凝管的下口通入。 【例2】将CO和H2在443K473K温度下，并用钴（Co）作催化剂时，可以反应生成n=58的烷烃，这是人工合成汽油的方法之一。（1）写出用CnH2n+2

12、表示的人工合成汽油的配平的化学方程式 。（2）如果向密闭的合成塔里通入恰好能完全反应的CO和H2，当完全反应后，合成塔内温度不变，而塔内气体压强降低到原来的2/5。通过计算说明这时有无汽油生成。（3）要达到上述合成汽油的要求，CO和H2的体积比的取值范围是多少？解析（1）nCO+(2n+1)H2-CnH2n+2+nH2O（2）在给定温度范围内，水为气体，依题意：(1+n)/n+(2n+1)=2/5，解得n=3，为丙烷，无汽油生成。（3）V(CO)/V(H2)=n/(2n+1)，当n=5时，比值为5/11，当n=8时，比值为8/17， CO和H2的体积比的取值范围为： 5/11V(CO2)/V(

13、H2)8/ 17Co443473K【例3】 C8H18经多步裂化，最后完全转化为C4H8、C3H6、C2H4、C2H6、CH4五种气体的混合物，该混合物的平均相对分子质量可能是( ) A28 B30 C38 D40【解题回顾】掌握好质量守恒定律、烷烃裂化规律、整除原则、平均相对分子质量概念。本题还可这样巧解：原C8H18相对分子质量为114，裂化时，烷烃分子一分为二，混合气体中分子的物质的量恒为正整数（设原有1 mol C8H18时），平均相对分子质量应为114的约数。而30、40的整数倍必为末位数为0的整数，28的倍数必为7与4的倍数，均排除，只有11438=3合理。C析:设裂化前C8H18

14、的物质的量为1mol，第一步裂化生成1molC4H10和1molC4H8；C4H10又继续裂化：C4H10C2H4+C2H6，C4H10C3H6+CH4。若生成xmolC2H6、xmolC2H4，则有(1-x)molCH4和(1-x)molC3H6。混合气体总物质的量为1mol+xmol+xmol+(1-x)mol+(1-x)mol=3mol;由质量守恒,气体总质量为1mol114g/mol=114 g，平均摩尔质量=114g/3mol=38g/mol，平均相对分子质量为38。选C 【例4】石油及其分馏产物在供氧不足时燃烧，常常产生CO，这也是常见的大气污染物之一。将某气态烃在5倍体积的纯氧中

15、燃烧，产物通过足量Na2O2并在电火花连续作用下充分反应，生成的气体体积缩小到燃烧后产物体积的3/8（气体体积都在100以上，1.01105Pa时测定）（1） 试写出通式为CxHy的某烃在供氧不足时燃烧的化学方程式 （CO2的化学计量数设定为m）（2）当m=2时，求该烃的分子式 （3）若1 mol某气态烃在供氧不足时燃烧，产物在足量Na2O2和电火花连续作用下产生3 mol氧气，且固体Na2O2增重范围为90gW118g，求烃可能的分子式和燃烧产物中CO与CO2的物质的量之比.【解析】CxHy+(x/2+y/4+m/2)O2当m=2时x/2+y/4+1=5, 1+y/4+(x-2)2+y/2+

16、(x-2)=58 解得：x=4，y=8故该烃为C4H8（3）固体质量总增重m=m(CO2)+m(H2O)+m(CO) =28m+y+28(x-m)=28x+y根据Na2O2增重9028x+y118，讨论得气态烃中：x=3时，y6；x=4时，y6此条件下合理的答案有：C4H6、C4H4、C3H8、C3H6根据燃烧产物通过足量Na2O2产物O2是3mol：(m+y/2)/2=3。因为xm，所以x(6-y/2)，讨论得气态烃中：x=3时，y6，x=4时，y4 。根据、条件需同时满足，从而否定C4H4，否定C3H6所以该混合烃可能为C3H8与C4H6再根据(m+y/2)/2=3。y=8时，m=2，故m

17、(CO)/n(CO2) =1/2；y=6时，m=3，故m(CO)/n(CO2)=1/3。【解题回顾】 根据烃的不完全燃烧产物通过足量Na2O2和电火花连续作用下产生了3 mol氧气，可见n(CO2)+n(H2O)/2=3，即(m+y/2)/2=3。因为是不完全燃烧，还有CO，所以xm，则x(6-y/2)。又根据Na2O2增重在90g118g之间，所以W(CO)+W(CO2-O2)+W(H2O-O2)=28x+y。9028x+y118。再推理解得烃为C3H8与C4H6。考查了学生严密的逻辑推理能力。1、快乐总和宽厚的人相伴，财富总与诚信的人相伴，聪明总与高尚的人相伴，魅力总与幽默的人相伴，健康总

18、与阔达的人相伴。2、人生就有许多这样的奇迹，看似比登天还难的事，有时轻而易举就可以做到，其中的差别就在于非凡的信念。3、影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野和成就，甚至一生。4、无论你觉得自己多么了不起，也永远有人比更强;无论你觉得自己多么不幸，永远有人比你更不幸。5、也许有些路好走是条捷径，也许有些路可以让你风光无限，也许有些路安稳又有后路，可是那些路的主角，都不是我。至少我会觉得，那些路不是自己想要的。6、在别人肆意说你的时候，问问自己，到底怕不怕，输不输的起。不必害怕，不要后退，不须犹豫，难过的时候就一个人去看看这世界。多问问自己

19、，你是不是已经为了梦想而竭尽全力了?7、人往往有时候为了争夺名利，有时驱车去争，有时驱马去夺，想方设法，不遗余力。压力挑战，这一切消极的东西都是我进取成功的催化剂。8、真想干总会有办法，不想干总会有理由;面对困难，智者想尽千方百计，愚者说尽千言万语;老实人不一定可靠，但可靠的必定是老实人;时间，抓起来是黄金，抓不起来是流水。9、成功的道路上，肯定会有失败;对于失败，我们要正确地看待和对待，不怕失败者，则必成功;怕失败者，则一无是处，会更失败。1、快乐总和宽厚的人相伴，财富总与诚信的人相伴，聪明总与高尚的人相伴，魅力总与幽默的人相伴，健康总与阔达的人相伴。2、人生就有许多这样的奇迹，看似比登天还

20、难的事，有时轻而易举就可以做到，其中的差别就在于非凡的信念。3、影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野和成就，甚至一生。4、无论你觉得自己多么了不起，也永远有人比更强;无论你觉得自己多么不幸，永远有人比你更不幸。5、也许有些路好走是条捷径，也许有些路可以让你风光无限，也许有些路安稳又有后路，可是那些路的主角，都不是我。至少我会觉得，那些路不是自己想要的。6、在别人肆意说你的时候，问问自己，到底怕不怕，输不输的起。不必害怕，不要后退，不须犹豫，难过的时候就一个人去看看这世界。多问问自己，你是不是已经为了梦想而竭尽全力了?7、人往往有时候为了

21、争夺名利，有时驱车去争，有时驱马去夺，想方设法，不遗余力。压力挑战，这一切消极的东西都是我进取成功的催化剂。8、真想干总会有办法，不想干总会有理由;面对困难，智者想尽千方百计，愚者说尽千言万语;老实人不一定可靠，但可靠的必定是老实人;时间，抓起来是黄金，抓不起来是流水。14、成长是一场和自己的比赛，不要担心别人会做得比你好，你只需要每天都做得比前一天好就可以了。15、最终你相信什么就能成为什么。因为世界上最可怕的二个词，一个叫执着，一个叫认真，认真的人改变自己，执着的人改变命运。只要在路上，就没有到不了的地方。16、你若坚持，定会发光，时间是所向披靡的武器，它能集腋成裘，也能聚沙成塔，将人生的

22、不可能都变成可能。17、人生，就要活得漂亮，走得铿锵。自己不奋斗，终归是摆设。无论你是谁，宁可做拼搏的失败者9、成功的道路上，肯定会有失败;对于失败，我们要正确地看待和对待，不怕失败者，则必成功;怕失败者，则一无是处，会更5、别着急要结果，先问自己够不够格，付出要配得上结果，工夫到位了，结果自然就出来了。6、你没那么多观众，别那么累。做一个简单的人，踏实而务实。不沉溺幻想，更不庸人自扰。7、别人对你好，你要争气，图日后有能力有所报答，别人对你不好，你更要争气望有朝一日，能够扬眉吐气。8、奋斗的路上，时间总是过得很快，目前的困难和麻烦是很多，但是只要不忘初心，脚踏实地一步一步的朝着目标前进，最后

23、的结局交给时间来定夺。9、运气是努力的附属品。没有经过实力的原始积累，给你运气你也抓不住。上天给予每个人的都一样，但每个人的准备却不一样。不要羡慕那些总能撞大运的人，你必须很努力，才能遇上好运气。10、你的假装努力，欺骗的只有你自己，永远不要用战术上的勤奋，来掩饰战略上的懒惰。11、时间只是过客，自己才是主人，人生的路无需苛求，只要你迈步，路就在你的脚下延伸，只要你扬帆，便会有八面来风，启程了，人的生命才真正开始。12、不管做什么都不要急于回报，因为播种和收获不在同一个季节，中间隔着的一段时间，我们叫它为坚持。失败。11、学会学习的人，是非常幸福的人。米南德12、你们要学习思考，然后再来写作。布瓦罗13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。华罗庚14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。莱杰15、学习是劳动，是充满思想的劳动。乌申斯基16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。列宁17、学习的敌人是自己