《第一单元-脂肪烃》之《脂肪烃的来源和石油化学工业》

欢迎走进化学世界WelcomeToChemistryWorld高二化学组徐殿东江苏省淮安中学版权归中学化学资料网所有脂肪烃的来源和石油化学工业脂肪烃的来源和石油化学工业你知道吗阅读课本，回答以下问题：1、石油是怎样形成的？2、石油是一种怎样的物质？3、举例说明石油在工业中的用途？4、石油制品已深入我们的生活，请你介绍一种以石油为原料制得的生活用品，并简介它的制得过程？5、石油分馏的生产过程如何？产品有哪些？6、为什么要对石油进行裂化和裂解，其意义何在？

石油的形成与开采结合视频思考：1、原油的物理性质？2、为什么石油称为化石燃料，其主要组成元素和组成成分是什么？3、结合石油的成分思考石油炼制的基本原理是什么？一、石油的物理性质石油是远古时代的低等动植物的遗体通过高温高压和厌氧菌等的作用下聚集形成的一种黄绿色至深褐色的粘稠的油状液体，有特殊气味，密度小于水，不溶于水，没有一定的熔点和沸点。1、组成元素：除C、H元素外，还含有少量的S、O、N等元素2、组成化合物：主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物跟天然气一样，石油的地区差异大，黑龙江以烷烃为主；新疆、辽宁、山东以烷烃、环烷烃为主，台湾以芳香烃为主。3、状态：大部分是液态烃，同时溶有少量的气态烃、固态烃。不同商交所经营的原油纽约商交所的低硫轻质原油期货交易合同目前是世界上原油交易最流通的市场。低硫轻质原油是炼油业者的首选。布伦特原油是一种低硫轻质的北海原油，它是原油市场的一种基准等级，大部分在西北欧炼制，但已大量的转移向美国海湾地区和东海岸及地中海地区。原油相对密度一般在0.75～0.95之间，少数大于0.95或小于0.75，相对密度在0.9～1.0的称为重质原油，小于0.9的称为轻质原油。二、石油化学工业1、炼油产品的生产包括：各种燃料油、溶剂油、润滑剂、石蜡，以及炼制副产品石油沥青、石油焦等。目前，各种燃料产量最大，约占总产量的90%；各种润滑剂品种最多，产量约占5%。2、石油化工产品的生产以各种石油馏分、炼厂气以及油田气、天然气等为原料。经裂解、催化重整等获得化工原料。从烯烃出发生产各种醇、酮、醛、酸类、环氧化合物、合成树脂、合成橡胶、合成纤维等一系列产品制品。石油化工生产，一般与石油炼制或天然气加工结合，相互提供原料、副产品或半成品，以提高经济效益石油炼制示意图原理：加热液体混合物时，沸点低的物质先挥发变成气态，沸点高的物质不易挥发，而仍留在液体内，从而达到分离的目的。注意：①分馏是物理变化：②分馏：适用于不同物质之间沸点相差较接近的混合物的分离。蒸馏：适用于不同物质之间沸点相差较大的混合物的分离。

石油分馏的原理混合物▲气体

冷凝液体气化常压加热炉减压加热炉常压分馏塔减压分馏塔原油重油轻柴油重柴油煤油汽油石油气轻润滑油中润滑油重润滑油渣油石油分馏示意图燃料油的生产你知道家里高压锅煮菜或饭的原理吗？压强越大，沸点越高。反之，压强减小，物质的沸点降低。因此，降低分馏塔里的压强，使重油在低温下能充分分馏，防止重油在高温下炭化结焦。除盐原油分馏塔常压下石油气(含C4以下烃)汽油(含C5～C11的烃)（直馏汽油）煤油(含C11～C16的烃)柴油(含C15～C18的烃)润滑油(含C16～C20的烃)重油(含C20以上的烃)石油的裂化原理：在一定条件下，将相对分子质量较大的烃断裂为相对分子质量较小的烃的过程；催化裂化的目的：提高汽油的产量和质量；原料：重油或石蜡类型：热裂化（500℃）、催化裂化和加氢裂化在较高的压力和温度下[10-15兆帕，400℃左右]，氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应，转化为轻质油的加工过程。它与催化裂化不同的是在进行催化裂化反应时，同时伴随有烃类加氢反应。

C16H34C8H18+C8H16加热故裂化汽油中含有不饱和烃C8H18C4H8+C4H10加热C8H16C5H10+C3H6加热裂解：采用比裂化更高的温度(700～1000℃)，把具有长链的分子烃断裂成各种短链的气态烃的过程。目的：为了获得更多的短链的不饱和气态烃。实质：深度的裂化注意：裂解气的成分主要是乙烯，还含有丙烯、异丁烯、甲烷、乙烷、异丁烷、硫化氢和碳的氧化物等。乙烯的产量已成为衡量国家石油化工发展水平的重要标志。催化重整：加热、氢压和催化剂存在的条件下，使原油蒸馏所得的轻汽油馏分转变成富含芳烃的高辛烷值汽油（重整汽油），并副产液化石油气和氢气的过程。重整汽油可直接用作汽油的调合组分，也可经芳烃抽提制取苯、甲苯和二甲苯。

2、石油化工产品的生产三、氯乙烯的生产工艺1、以石油裂解气和必要的无机试剂为原料，尝试用多种方法合成氯乙烯。2、阅读P46拓展视野，了解目前氯乙烯的多种生产工艺。①乙烯氢氯化法：②乙烯直接氯化法：③乙烯氯化裂解法：④乙烯氧氯化法：⑤乙烯平衡法：练习与实践1、丁烷催化裂化时，碳链按两种形式生成两种烷烃和烯烃，如果丁烷的裂化率为90％，又知生成的两种烯烃质量相同，那么裂化后得到的混和气中分子量最小的气体所占体积约为()

A.19％B.36％C.40％D.50％3C4H10→3C2H6+3C2H42C4H10→2CH4+2C3H65C4H10→2CH4+2C3H6+3C2H6+3C2H4△△△练习与实践2、直馏汽油的主要成分一般是

，裂化汽油里还含有

。3、某1摩气态链烃A,在一定条件下完全裂化成1摩烷烃B和1摩烯烃C,生成的混合气体对氢气的相对密度为14.5。(1)写出链烃A可能的结构简式和名称。(2)烷烃B和烯烃C可能各是什么？(3)如果将1摩B完全燃烧时,需要O2的物质的量是整数时,那么C只能是什么烯烃？拓展与延伸甲烷的实验室制法原理：实验室里通常用无水醋酸钠和碱石灰混和加热而制得。

CH3COONa＋NaOHNa2CO3＋CH4↑

反应装置：拓展与延伸乙烯的实验室制法原理：CH3CH2OHCH2＝CH2

＋

H2O（消去反应）

装置：注意事项：温度必须达到170℃否则会有其它产物生成温度计应插入反应液中浓H2SO4

的作用：催化剂，吸水剂拓展与延伸乙炔的实验室制法原理：

CaC2

＋2H2O→CH≡CH＋Ca(OH)2

装置：注意事项：一般用饱和食盐水与CaC2反应，这样可以减缓反应速率。下图中的实验装置可用于制取乙炔。请填空：⑴图中，A管的作用是

。制取乙炔的化学方程式是

。⑵乙炔通入KMnO4酸性溶液中观察到的现象是

，乙炔发生了

反应。⑶乙炔通入溴的CCl4溶液中观察到的现象是

，乙炔发生了

反应。⑷为了安全，点燃乙炔前应

，乙炔燃烧时的实验现象是

。归纳与总结解答有关有机物燃烧的试题时，其根本依据是有机物燃烧的通式：①烃：CxHy+(x+y/4)O2→xCO2+(y/2)H2O②烃的衍生物：CxHyOz+（x+y/4-z/2）O2→xCO2+(y/2)H2O若题中明确给出了烃或烃的衍生物的类别，上面的燃烧通式还可进一步简化，如烷烃的燃烧：典型题例一、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。一般地：①1mol烃CxHy

完全燃烧时的耗氧量为（x+y/4）mol，即每摩碳原子消耗1molO2，每4摩氢原子消耗1molO2。②计算1mol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C、H原子按烃的计算方法计算，如C2H5OH可看作C2H4·H2O，因此其耗氧量与等物质的量的C2H4耗氧量相同。根据情况，也可将氧原子折算为CO2，如HCOOH可看作H2·CO2，故耗氧量与等物质的量的H2相同（折算成的H2O和CO2不消耗氧）典型题例例⒈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（A）乙烯、乙醛（B）乙酸乙酯、丙烷（C）乙炔、苯子（D）环丙烷、丙醇例⒉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消耗氧气的质量不变的是（A）C3H8、C4H6

（B）C3H6、C4H6O2

（C）C2H2、C6H6

（D）CH4O、C3H4O5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，完全燃烧后产生的CO2（或H2O）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。BDBD典型题例二、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：设烃的分子式为CxHy，质量都为1克，则消耗氧气的物质的量可表示为：典型题例可以得出如下结论：①质量相同的烃完全燃烧时，y/x

越大，耗氧量越多②质量相同的烃完全燃烧时，若y/x

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。③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（或氢）的质量分数相同，则生成的CO2（或H2O）的量也为定值。例⒊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变的是（A）C2H2和C3H6

（B）C2H4O2和C6H12O6

（C）C3H6和C4H6O2

（D）CH4和C10H8O2

B典型题例三、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，解答时应注意以下两点：①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；②有机物若完全燃烧，O2应足量，即耗氧量小于或等于题设条件中给出氧气的量。典型题例例⒋常温常压下10mL气态烃与50mLO2（过量）混合并点燃，恢复到原来的状态时剩余35mL气体，则此烃不可能是（A）C2H6

（B）C3H6

（C）C3H8

（D）C4H6例⒌

120℃时，1体积某烃和4体积O2混合，完全燃烧后恢复到原来的温度和压强，体积不变，该烃分子中所含碳原子数不可能是（A）1（B）2（C）3（D）4例⒍两种气态烃以任意比例混合，在105℃时1升该混合烃与9升氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10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）C2H2、C3H6

典型题例例7.见《三维设计》P37第12小题例8.

有机化合物A、B分子式不同，它们只可能含碳、氢、氧元素中的两种或三种。如果将A、B不论以何种比例混合，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变。那么