石油化工的龙头乙烯市公开课一等奖省赛课获奖课件

石油化工龙头

——乙烯

石油化工的龙头乙烯第1页一、石油化工兴起—促进了整个世界进步和发展—石油化工是炼油继续和发展石油化工的龙头乙烯第2页石油1.天然气和石油主要性（1）天然气——优良气体燃料（2）石油——炼厂气、汽油、煤油、柴油、润滑油C1～C4C5～C11C10～C16C15～C18C16～C20石油化工的龙头乙烯第3页2.石油存在和组成（1）石油形成（2）石油物理性质

黑色或棕色，有绿色或兰色荧光，有特殊气味粘稠状液体。不溶于水，比水稍轻，无固定熔沸点。（3）石油成份元素成份：主要含C、H两种元素，少许N、O、S等物质成份：主要是各种烃（链烃、环烃）混合物石油化工的龙头乙烯第4页3.石油炼制（1）原油加工前预处理——脱水、脱盐、泥沙沉降，除去杂质（2）石油分馏——经过屡次加热、冷凝，把石油分成不一样沸点范围蒸馏产物方法馏分：分离出来各成份，依然是各种烃混合物石油化工的龙头乙烯第5页石油炼制方法石油分馏：利用含碳数不一样（相对分子质量不一样）烃，沸点不一样，加热使不一样成份烃分离开来。石油化工的龙头乙烯第6页蒸馏操作示意图思索：1、为何要使用温度计？2、冷凝管内冷凝水流向是？3、加沸石或碎瓷片作用？石油化工的龙头乙烯第7页石油分馏常压分馏减压分馏分馏塔石油气溶剂油汽油航空煤油柴油重油润滑油凡士林石蜡沥青（渣油）轻质油石油化工的龙头乙烯第8页？（3）石油裂化（化学改变）分类热裂化催化裂化石油化工的龙头乙烯第9页

热裂化和催化裂化：用石油分馏产品为原料，在加热、加压和催化剂存在下，使相对分子质量较大、沸点较高烃断裂成相对分子质量较小、沸点较低烃。目标：提升汽油等轻质油产量石油裂化（化学改变）1、什么是石油裂化？为何要使石油裂化？2、热裂化为何会被催化裂化所代替？提升汽油等轻质油产量和质量石油化工的龙头乙烯第10页石蜡催化裂化P18石油化工的龙头乙烯第11页（4）、裂解：深度裂化目标：不饱和气态烃，

产物主要是：乙烯、丙烯等气态短链烃。当前是生产乙烯主要方法。石油化工的龙头乙烯第12页丁烷在一定条件下能发生以下反应测得一定量丁烷裂解后气体密度是相同条件下丁烷密度5/9，求丁烷裂解百分率测得一定量丁烷裂解后气体体积是相同条件下裂解前1.8倍，求丁烷裂解百分率80%80%石油化工的龙头乙烯第13页

乙烯产量是反应一个国家石油化工发展水平主要标志之一。石油化工的龙头乙烯第14页乙烯生产概况我国第一套乙烯装置是五十年代后期从前苏联引进，以炼厂气为原料，建在兰州化工企业。1964年我国自行设计、自制设备，在上海高桥化工厂建成一套以炼厂气为原料小型乙烯生产装置。1976年，北京石油化工总厂从日本引进30万吨乙烯装置投产。1990年大庆、齐鲁、扬子、金山这4套30万吨乙烯建设列为重点工程，全方面建成投产。今后生产能力节节攀升。上海石化乙烯年产量达8.5×105吨，投产乙烯年产量已达9×105吨，当前跃居世界第五位。一、石油化工兴起石油化工的龙头乙烯第15页2月28日，“中国石油四川80万吨／年乙烯工程项目”在成都举行奠基仪式，这标志着西南第一套大型乙烯工程项目正式全方面开启。石油化工的龙头乙烯第16页总投资65亿元上海石化四期工程全方面建成投入试生产，上海石化在国内率先越上了年产能级到达近百万吨乙烯、百万吨合成树脂和超百万吨化纤及化纤聚合物台阶，向着“世界级”石化企业目标飞跃。（右图为涤纶短丝丝束生产线）石油化工的龙头乙烯第17页复习引入

什么是饱和链烃？它通式是什么？烷烃定义有机物分子里碳原子全部以四根单键与其它原子相连链状烃。环烷烃定义有机物分子里碳原子全部以四根单键与其它原子相连环状烃。石油化工的龙头乙烯第18页二、乙烯1.乙烯分子结构写出乙烷、乙烯分子式、电子式、结构式、结构简式石油化工的龙头乙烯第19页乙烯分子结构乙烷乙烯分子式电子式结构式结构简式结构特点C2H6C2H4CH3CH3CH2＝CH2乙烷含有C－C单键乙烯含有C＝C双键石油化工的龙头乙烯第20页乙烷、乙烯结构比较

乙烷乙烯分子式C2H6C2H4电子式结构式碳碳键类别碳碳单键碳碳双键键角109。28’120。键长/10-10m1.541.33键能/kJ/mol348615分子形状空间平面石油化工的龙头乙烯第21页乙烯石油化工的龙头乙烯第22页乙烷、乙烯分子结构区分(1)乙烯分子中氢原子比乙烷分子中氢原子少(即没有饱和)——不饱和烃(2)乙烯分子中碳与碳以双键相连依据乙烯分子结构、键长、键能大小，判断乙烷、乙烯哪个更稳定？乙烯分子中C=C双键中两键是不是相同呢?石油化工的龙头乙烯第23页练习1.C2H4分子中四个氢原子（）

A.分散在两个不一样平面上

B.在同一个平面上

C.在一个四面体四个顶点上

D.在一平面三角中心及三个顶点上B石油化工的龙头乙烯第24页2.乙烯试验室制法（1）化学药品（2）仪器装置（3）反应方程式（4）注意点及杂质净化CH2-CH2

170℃CH2=CH2↑+H2OHOH无水乙醇（酒精）、浓硫酸药品混合次序：浓硫酸（3体积）加入到无水乙醇（1体积）中，边加边振荡，方便散热；加碎瓷片，预防暴沸；温度要快速升致170℃，但不能太高；气体中常混有杂质CO2、SO2、乙醚及乙醇，可经过碱溶液、水除去；惯用排水法搜集。浓硫酸分子内脱水石油化工的龙头乙烯第25页石油化工的龙头乙烯第26页1.浓H2SO4作用:催化剂、脱水剂2.试剂用量:乙醇与浓硫酸体积比为1:33.试剂混合次序:浓硫酸加入乙醇中4.碎瓷片:预防暴沸5.温度控制:快速升温至170℃6.温度计:水银球位于液面下关键点:石油化工的龙头乙烯第27页(5)试验现象溶液从无色→黑色有刺激性气体产生浓H2SO4强氧化性杂质气体：SO2CO2H2O(g)石油化工的龙头乙烯第28页温度过高：炭化C+2H2SO4(浓)CO2

+2SO2

+2H2O△C2H5OHC+H2O浓硫酸温度过低:CH3CH2OH+HOCH2CH3

浓H2SO4140℃(乙醚)分子间脱水(5)关于温度(170℃)CH3CH2OCH2CH3

+H2O石油化工的龙头乙烯第29页思索反应物体积比是多少？试剂混合次序？浓硫酸作用是什么？为何加入几片碎瓷片？为何使用温度计？温度计水银球所插位置？为何要快速升温至1700C？用什么方法搜集乙烯？加热过程中混合液往往变黑原因？加热时间过长，还会产生有刺激性气味气体，为何？石油化工的龙头乙烯第30页3.乙烯性质

（1）乙烯物理性质乙烯是无色稍有气味气体,比空气略轻，在标准情况下密度为1.25g/L，难溶于水。（2）化学性质乙烯比甲烷活泼，能与许多物质发生反应

写出甲烷与溴蒸气反应——取代反应产物石油化工的龙头乙烯第31页a.加成反应乙烯通入溴水中,现象是什么?

甲烷、己烷能使溴水褪色吗?石油化工的龙头乙烯第32页加成反应CH2=CH2+Br2

CH2－CH2BrBr石油化工的龙头乙烯第33页乙烯还能与其它物质发生加成反应,请写出化学反应方程式工业制氯乙烷方法是什么?H2H2OHCl石油化工的龙头乙烯第34页有机物分子里不饱和碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成新物质反应叫加成反应。

加成反应CH2=CH2+H2

CH2－CH2催化剂△HHCH2=CH2+HClCH2－CH2HClCH2=CH2+H2OCH2－CH2催化剂HOH石油化工的龙头乙烯第35页练一练：

1、以下物质不能用乙烯经过加成反应得到是

A、CH2Cl2B、CH3CH2ClC、CH3CH2OHD、CH2ClCH2ClA石油化工的龙头乙烯第36页火焰明亮，有黑烟，放出大量热比较甲烷和乙烯燃烧不一样现象，为何？CH2=CH2+3O2

2CO2

+2H2O（b）氧化反应甲烷燃烧乙烯燃烧1）燃烧：石油化工的龙头乙烯第37页2)使KMnO4(H+)aq褪色区分甲烷和乙烯有几个不一样方法？乙烯制备

和性质石油化工的龙头乙烯第38页石油化工的龙头乙烯第39页c.聚合反应这种由相对分子质量小化合物分子相互结合成为相对分子质量很大化合物反应，称为聚合反应单体链节聚合度石油化工的龙头乙烯第40页乙烯聚合时,断裂了C=C双键中一根键,实质是加成反应,故又称为加聚反应.（加成聚合反应）石油化工的龙头乙烯第41页4、乙烯用途不作燃料主要石油化工原料、植物生长调整剂、塑料、合成纤维、有机溶剂石油化工的龙头乙烯第42页主要化工原料：乙烯产量衡量一个国家石油化工水平植物生长调整剂：催熟剂

假如把青桔子和熟苹果放在同一个塑料袋里,系紧袋口,这么一段时间后青桔子就能够变黄、成熟。石油化工的龙头乙烯第43页练习：请写出制备聚丙烯方程式

（丙烯结构简式为CH3－CH＝CH2）石油化工的龙头乙烯第44页二、烯烃1.乙烯同系物写出乙烯、丙烯、丁烯分子式、结构简式及烯烃通式——CnH2n（1）同烷烃一样，乙烯同系物在分子组成上也相差n个CH2原子团且含有一个碳碳双键（2）烯烃和环烷烃含有相同通式石油化工的龙头乙烯第45页2.烯烃概念

烃（只含C、H两种元素）含碳碳双键链状通式：CnH2n(n≥2,n∈N)不饱和烃概念烯烃——含有碳碳双键不饱和链烃(C=C双键是烯烃官能团)石油化工的龙头乙烯第46页3-甲基-2-乙基-1-丁烯4,4-二甲基-2-戊烯3、烯烃命名（1）以含双键最长碳链为主链，并命名为某烯；（3）说明双键位置;其它命名同烷烃。（2）从靠近双键一端开始编号石油化工的龙头乙烯第47页同分异构碳链异构位置异构（C=C位置移动）类别异构（烯烃与环烷烃）写出分子式为C3H6全部同分异构体,并用系统命名法命名烯烃.4、烯烃同分异构体石油化工的龙头乙烯第48页练习：写出以下物质同分异构体并命名C3H6C4H8C5H10石油化工的龙头乙烯第49页以丙烯为例：CH3-CH=CH2+H2CH3CH2CH3

CH3-CH=CH2+X2CH3CH-CH2

—X—XCH3-CH=CH2+HX

CH3-CH-CH3

—XCH3-CH=CH2+H2O

CH3-CH-CH3

—OH氢加氢多为主要产物（1）加成反应在催化剂存在下，和H2、HX、H2O

加成反应5.烯烃化学性质石油化工的龙头乙烯第50页（2）氧化反应①燃烧：CnH2n+O2

nCO2+nH2O②使酸性KMnO4溶液褪色。石油化工的龙头乙烯第51页（3）加聚反应丙烯聚合:nCH3CH=CH2催化剂[CH—CH2]n—CH3石油化工的龙头乙烯第52页6.烯烃物理性质与烷烃相同，它们物理性质也伴随碳原子数增加而出现规律性改变。石油化工的龙头乙烯第53页石油化工的龙头乙烯第54页三、二烯烃1、定义：含有2个碳碳双键不饱和链烃——CnH2n-2CH2=CH-CH=CH21,3-丁二烯CH2=C=C-CH31,2-丁二烯CH2=CH-CH=CH-CH3CH2=C-CH=CH2CH31,3-戊二烯2-甲基-1,3-丁二烯（异戊二烯）石油化工的龙头乙烯第55页2.通式：CnH2n－2(n≥3)(与炔烃相同)3.分类C—C=C=C—C累积二烯烃(不稳定)C=C—C=C—C共轭二烯烃(相当于两个独立双键)(两个双键相互影响)C=C—C—C=C孤立二烯烃石油化工的龙头乙烯第56页4.性质(加成、氧化、加聚)CH2=CH-CH=CH2(1,3—丁二烯)(1)加成反应:1，4加成:CH2=CH-CH=CH2+Br2CH2-CH=CH-CH2

—Br—Br1，2加成:CH2=CH-CH=CH2+Br2CH2-CH-CH=CH2

—Br—Br(与Br21:1混合时)(1：2混合时？)石油化工的龙头乙烯第57页与H2加成反应CH2=CH－CH=CH2+H2催化剂△HHCH2－CH－CH=CH2HHCH2－CH=CH－CH2or1,2-加成1,4-加成CH2=CH－CH=CH2+2H2催化剂△CH2－CH－CH－CH2HHHHCH2－CH－CH－CH2石油化工的龙头乙烯第58页（2）氧化反应a.燃烧b.能使酸性高锰酸钾溶液褪色CnH2n-2+(3n-1)/2O2

nCO2+(n-1)H2O石油化工的龙头乙烯第59页(3)加聚反应:nCH2=CH-CH=CH2催化剂[CH2-CH=CH-CH2]n[CH2-C=CH-CH2]n—CH3聚1,3-丁二烯(顺丁橡胶)催化剂聚异戊二烯(天然橡胶)nCH2=C-CH=CH2—CH3异戊二烯聚2-甲基-1,3-丁二烯2-甲基-1,3-丁二烯石油化工的龙头乙烯第60页CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2OAl2O3乙烯试验室制法(二)C—C—HHHHHO—H石油化工的龙头乙烯第61页石油化工的龙头乙烯第62页例.以下物质只表示一个纯净物是()A.C3H6B.C2H4C.C2H4Br2D.-[CH2-CH2]n-例.现有两种烯烃:CH2=CH2,CH2=CR2(R为烃基),它们混合物进行聚合反应,产物中含有()①-[CH2-CH2]n-②-[CHR-CHR]n-③-[CH2-CH2-CH2-CR2]- ④-[CH2-CHR-CH2-CHR]n-⑤-[CH2-CR2]n-A.①⑤B.②④C.①③⑤D.①CB石油化工的龙头乙烯第63页[CH2-CH=C-CH2]n—CH3单体是()A.丙烯B.乙烯和丙烯C.2-甲基-2-丁烯D.2-甲基-1,3-丁二烯D石油化工的龙头乙烯第64页单体是?[CH2-CH2-CH-CH=CH-CH

]n—CH3—CH3CH2=CH2CH3-CH=CH-CH=CH-CH3石油化工的龙头乙烯第65页①乙烯型

adadnC＝CC－C

beben催化剂石油化工的龙头乙烯第66页②丁二烯型

nCH＝CH－C＝CH2［CH－CH＝C－CH2］nABAB催化剂温度压强石油化工的龙头乙烯第67页

1.[CH2－CH]n

单体为

。练习CH2＝

CHCH3CH2＝

CHCH3orCH3石油化工的龙头乙烯第68页CH32.[CH2－CH2－CH－CH2]n

单体为

。CH2＝CH2

和CH

＝

CH2

CH3石油化工的龙头乙烯第69页3.以下单体中，能在一定条件下发生加聚反应，生成[CH2－C＝CH－CH2]n

是

ClA.一氯乙烯

B.一氯乙烯和乙烯

C.CH2＝C－CH＝CH2ClD.CH3－C＝CH－CH3

ClC石油化工的龙头乙烯第70页4.一有机高分子化合物结构为：…－CH2－C＝CH－CH2－CH2－C＝CH－CH2－CH2－C＝CH－CH2－…ClClCl以下有机物中是上述高分子化合物单体是()A.CH3－C＝CH2

B.CH＝CH－CH＝CH2Cl

ClC.CH2＝C－CH＝CH2

D.CH3－C＝CH－CH3ClClC石油化工的龙头乙烯第71页例：试验室制乙烯时，因为温度过高易炭化，产生SO2和CO2等气体，试用以下装置设计试验（装置可重复使用），验证混合气体含有SO2和CO2杂质。

（1）写出试验室制取乙烯化学方程式__________________；（2）以上这些装置连接次序（按产物气流从左向右方向填写装置编号）是_________________；（3）装置①作用是_________，装置②作用是__________。（4）若制得不含上述杂质气体乙烯，可采取办法是____。④①②①③除混合气中SO2验证SO2存在在搜集装置前连接一个盛有浓NaOH溶液洗气瓶石油化工的龙头乙烯第72页

练习：试验室制取乙烯时，因为温度过高而使混合溶液炭化，造成反应产生SO2和CO2等杂质气体。请选取适宜装置和试剂验证混合气体中含有SO2和C2H4。

答：依次经过装有品红溶液洗气瓶，品红溶液褪色，证实含有SO2；经过装有NaOH溶液洗气瓶，再经过装有品红溶液洗气瓶，品红溶液不褪色；最终经过装有溴水或KMnO4(H+)aq洗气瓶，若溶液褪色，证实含有C2H4

。石油化工的龙头乙烯第73页练1：常温下，1.0L由一个烷烃A和一个烯烃B混合气体充分燃烧，得到1.5LCO2①请经过计算推断：混合气体中A和B全部可能组合及A与B体积比，并将结果填入下表。组合编号烷烃A分子式烯烃B分子式A与B体积比（VA∶VB）②120℃时，取0.40L该混合气体与1.60LO2混合，充分燃烧并恢复到原状态，气体体积变为2.05L。据此推断烯烃B结构简式。石油化工的龙头乙烯第74页ⅠⅡⅢCH4CH4CH4C2H4

C3H6

C4H8

1∶13∶15∶1分析：①1molA、B组成混合气体中平均含C1.5mol，由此推出可能组合，再利用十字叉乘法确定体积比。石油化工的龙头乙烯第75页分析：

②

CxHy+（x+y/4）O2→xCO2+y/2H2O+ΔV↑1x+y/4xy/2y/4-10.40.05y=4.5

符合平均含H为4.5可能组合有：

ⅡCH4和C3H6ⅢCH4和C4H8

利用十字交叉法确定组成：与平