高一化学鲁科版学案：知识梳理第三章第节石油和煤重要的烃

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第2节石油和煤重要的烃知识梳理一、石油1。石油的成分石油所含元素主要是碳和氢，石油所含物质主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。2.石油的炼制方法比较石油的各种炼制方法比较见下表：炼制方法分馏催化裂化裂解原理用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物在催化剂存在下把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃常用石油分馏产品作原料，采用更高的温度（700—1000℃以上）使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子烃主要原料加工的石油重油、石蜡石油分馏产品主要产品石油气、汽油、煤油、柴油、重油及沥青等高质量的汽油乙烯、丙烯主要变化类型物理变化化学变化化学变化3.裂化汽油和分馏分馏汽油是由石油分馏所得，一般是C5—C11的烷烃及少量的芳香烃等，性质稳定;裂化汽油是由石油裂化产生的，含有较多的C5—C11烯烃，性质活泼，它与溴水发生加成反应,使高锰酸钾酸性溶液褪色.二、乙烯1.乙烯的物理性质乙烯是无色稍有气味、难溶于水的气体，密度比水小。2。乙烯的分子结构乙烯分子的两个碳原子和四个氢原子在同一个平面上，键角为120°,结构简式为CH2==CH2，结构式为。3.乙烯的化学性质(1)氧化反应：乙烯有可燃性；可使酸性高锰酸钾溶液褪色。（2）加成反应：有机物分子中双键上的C原子与其他原子（或原子团）直接结合生成新的化合物分子的反应。乙烯与Br2加成反应实质是乙烯分子中碳碳双键中的一个键断裂，两个溴原子分别加在断键的两个碳原子上。另外乙烯分别和H2、HCl、H2O等发生加成反应分别生成CH3CH3、CH3CH2Cl、CH3CH2OH等。CH2==CH2+H2CH3-CH3CH2==CH2+HClCH3-CH2ClCH2==CH2+H—OHCH3CH2OH三、煤干馏1.煤的成分煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物。2。干馏和分馏的比较干馏和分馏的比较见下表:干馏分馏定义物质隔绝空气加强热使其分解产生新物质的过程利用液体混合物中的各物质的沸点不同，通过加热使沸点较低的物质先汽化再冷凝,从而达到分离的目的变化过程化学变化物理变化四、苯1.苯的物理性质苯是无色、有特殊气味、有毒的液体，密度比水小,难溶于水；当温度低于5.5℃时,苯就会凝结成无色的晶体。2。苯的分子结构的证明碳碳键是介于单键和双键之间的独特的键，并不是单双键交替。（1）从化学性质方面证明，如不能使溴水因发生加成反应而褪色，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。（2)结构方面，如碳碳键的键长、键角、键能均相等，邻位二元取代产物的同分异构体有一种等。3.苯的化学性质（1）氧化反应①燃烧反应：苯燃烧时火焰明亮，有浓烟；②苯不能使高锰酸钾酸性溶液褪色。（2）取代反应①苯环上氢原子可以被其他原子或原子团所取代。反应注意：水浴加热（需用温度计控制温度)；三种液体的混合顺序为在浓硝酸中慢慢加入浓硫酸,冷却后，再加入苯。②苯和液溴在Fe作催化剂的条件下反应。（3)加成反应在一定温度下,Ni作催化剂，与H2发生加成反应生成环己烷。知识导学1.石油初中已经学过煤、石油、天然气是重要的三大化石燃料，煤被誉为“工业的粮食"，石油被誉为“工业的血液”。石油是若干万年前湖海中的动植物有机体在高温高压的地层下经过分解及复杂的化学反应而生成的。石油是成分复杂的混合物,从油田开采出来没有经过加工处理的石油叫原油.原油中除了含有多种烃类混合物外，还含有水和其他盐类。原油不能直接使用，必须经过适当的提炼过程，制得各种石油产品后才能使用。工业上需要的汽油、煤油、柴油、润滑油以及许多气态烃等物质，都是从石油中得到的。2.石油的分馏石油的分馏是将原来的物质按沸点（或沸点范围)不同而分离，是物理变化。石油的分馏产品仍为混合物。分馏产物主要有石油气（C4以下)、汽油(C5—C11）、煤油（C11-C16）、柴油（C15—C18）、重油（C20以上）。3。裂化在加热条件下的裂化称为热裂化，在催化剂加热条件下的裂化称为催化裂化。注意：用汽油作卤素单质的萃取剂时，需选用直馏汽油。4.乙烯的收集乙烯不能用排空气法收集，可用排水法收集。5。乙烯的结构乙烯分子中所有原子共平面，结构简式中不能忽略“==”，如CH2CH2写法是错误的.碳碳原子间以双键相连，C==C双键键长比C—C单键短，键能小于C—C单键键能的2倍，其中双键里的一个键易断裂,决定了C2H4的化学性质较活泼.6。甲烷和乙烯的鉴别酸性KMnO4溶液可鉴别甲烷和乙烯，但不能除去甲烷中的乙烯。溴水可用来鉴别甲烷和乙烯，也可除去甲烷中的乙烯气体.7。加成反应的特点加成反应的特点是合二为一，与化合反应相似。8.烯烃烯烃的通式为CnH2n（n≥2)；烯烃的结构特点是链烃,分子中只含一个碳碳双键。烯烃具有和乙烯相似的化学性质，如能燃烧、能使高锰酸钾酸性溶液褪色、能使溴水褪色等。由于烯烃分子中双键的存在,使得烯烃分子中含有的氢原子数，比相同碳原子数的烷烃分子中所含氢原子数少2个，而且相邻两种烯烃在组成上,也是相差一个“CH2"原子团.所以，烯烃的通式是CnH 2n9.煤的含碳量煤可以分为无烟煤、烟煤和褐煤等，它们含碳的质量分数分别是：无烟煤95%左右，烟煤70％-80％，褐煤50％—70％,泥煤50％—60％等。10.煤的干馏条件一是隔绝空气，二是加强热。煤的干馏是化学变化。11.烃的燃烧烃分子中含碳的质量分数越大,燃烧越不易完全，伴有黑烟越浓。12。硝基苯的提纯硝基苯是无色、苦杏仁味、比水重、有毒、不溶于水的油状液体，因溶有NO2而显黄色，可采用多次水洗或用氢氧化钠溶液洗涤的方法提纯。13.苯的化学性质苯兼具有饱和烃及不饱和烃的性质，但苯的性质比不饱和烃的性质稳定。具体表现为较易发生取代反应，较难发生加成反应(不与溴水反应），难以发生氧化反应(不能使高锰酸钾酸性溶液褪色)。苯及苯的同系物的结构及性质将在选修模块“有机化学基础”中详细介绍。苯的同系物（1)苯及其同系物的通式：CnH2n-6(n≥6）.（2）苯的同系物的分子结构特点：只含一个苯环、侧链为烷基、苯环与侧链之间有相互影响。(3）苯的同系物的化学性质:苯的同系物具有苯环和侧链烷基的性质以及二者相互影响所产生不同于苯的特性。例如苯环上的取代反应比苯容易，可被高锰酸钾酸性溶液氧化.疑难突破1.煤是人类生产和生活中使用的主要燃料之一，但在我国很多城市里却禁止直接使用散煤，这是为什么呢？剖析：可以从煤的成分、环境污染、燃烧效率等角度进行分析.首先分析煤的成分，可以判断出煤燃烧能否产生污染物。其次分析解决燃煤污染、提高燃煤的热效率的必要性。从煤中所含物质和所含元素角度,直接烧煤可得到我们所需要的能量，但同时会带来大量的污染物，如碳的氧化物、氮的氧化物、硫的氧化物、烟尘等。如何解决燃煤污染、提高燃煤的热效率，尤其是怎样从煤中提取有关物质并将其转化成有价值的化工原料，成为化学家们一直致力研究的问题.2。装修居室时，最好选用环保型的装饰材料和家具，同时注意保持室内通风。这是为什么？剖析:要分析装修居室时，最好选用环保型的装饰材料和家具，同时注意保持室内通风的原因，就必须先知道装饰材料和家具中的油漆的化学成分，弄清这些物质