2024高中化学第三章重要的有机化合物第二节石油和煤重要的烃第1课时石油的炼制乙烯教案鲁科版必修2

PAGE6-第1课时石油的炼制乙烯[学习目标]1.了解石油的成分及石油分馏、裂化和裂解的基本原理。2.驾驭乙烯的分子结构、主要性质和重要应用，进一步理解结构与性质的关系。3.了解加成反应。一、石油的炼制[自主学习]1．石油的组成石油主要是由分子中含有不同数目碳原子的eq\o(□,\s\up3(01))烃组成的困难eq\o(□,\s\up3(02))混合物；组成石油的主要元素是eq\o(□,\s\up3(03))C、H，在石油中的质量分数之和可达97%～98%。2．石油的分馏(1)原理：通过eq\o(□,\s\up3(04))加热和eq\o(□,\s\up3(05))冷凝的方法把石油分成eq\o(□,\s\up3(06))不同沸点范围的产物。(2)目的：将原油分别成不同沸点范围的产品。(3)主要产物：石油气、汽油、煤油、柴油及重油等。3．石油的裂化(1)原理：在加热、运用催化剂的条件下，把相对分子质量eq\o(□,\s\up3(07))大、沸点eq\o(□,\s\up3(08))高的烃断裂为相对分子质量较eq\o(□,\s\up3(09))小、沸点较eq\o(□,\s\up3(10))低的烃。(2)目的：提高eq\o(□,\s\up3(11))轻质液体燃料的产量和质量。(3)实例：十六烷的裂化4．石油的裂解(1)原理：采纳比裂化更高的温度，使相对分子质量较大的烃断裂成eq\o(□,\s\up3(13))乙烯、丙烯等小分子烃。(2)目的：获得乙烯、丙烯等小分子烯烃，用做有机化工原料。1．比较汽油、煤油、柴油及润滑油的沸点凹凸？提示：沸点渐渐上升。2．裂化和裂解有何异同？提示：裂化和裂解都是使石油分馏产物中的长链烃断裂生成更短的链烃；裂解是深度的裂化，所需温度比裂化所需温度更高。[点拨提升]1．石油炼制的工艺流程石油分馏产品、裂解和裂化产品都是混合物；石油分馏是物理改变，裂解和裂化是化学改变。2．分馏汽油与裂化汽油[练习与活动]1．石油炼制过程中，既能提高汽油产量又能提高汽油质量的方法是()A．常压分馏 B．减压分馏C．裂解 D．裂化答案D解析选项中的四种方法都是石油炼制加工的方法，而其目的不同。A项中能对石油进行初步加工，得到的汽油产量较小；B项操作不会得到汽油；C项所得产物主要是乙烯、丙烯等小分子短链不饱和烃；只有D项才能得到质量更高、产量更多的汽油。2．下列说法正确的是()A．石油裂解的目的是为了提高汽油等轻质液体燃料的产量和质量B．煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠C．石油分馏可得到乙烯D．石油分馏得到的汽油和裂化得到的汽油都可用作汽车发动机的燃料，它们的成分相同答案B解析石油裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯等短链烃，A不正确；石油分馏得到煤油等混合烃，煤油密度比钠小，可保存少量金属钠，B正确；石油分馏得不到乙烯，C不正确；石油分馏得到的汽油主要成分是烷烃，不含碳碳双键，而裂化汽油中含有碳碳双键，D不正确。规律方法直馏汽油中不含不饱和烃，可用作卤素单质的萃取剂；而裂化汽油含有不饱和烃，易与卤素单质发生反应，故不能用作卤素单质的萃取剂。二、乙烯[自主学习]1．乙烯的组成与结构3．乙烯的化学性质(1)氧化反应①乙烯能在空气中燃烧，火焰eq\o(□,\s\up3(05))光明并伴有eq\o(□,\s\up3(06))黑烟：eq\o(□,\s\up3(07))C2H4＋3O2eq\o(→,\s\up7(点燃))2CO2＋2H2O。②乙烯能被KMnO4(H＋)氧化，而使其溶液退色。(2)加成反应①定义：有机物分子中eq\o(□,\s\up3(08))双键上的碳原子与其他原子(或原子团)eq\o(□,\s\up3(09))干脆结合生成新的化合物分子的反应叫加成反应。②将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，现象是eq\o(□,\s\up3(10))溶液退色，乙烯与溴发生了eq\o(□,\s\up3(11))加成反应，生成了eq\o(□,\s\up3(12))1,2­二溴乙烷：1．为什么甲烷燃烧没有黑烟，而乙烯燃烧有黑烟？提示：因为甲烷分子里含碳量低，燃烧充分；乙烯分子里含碳量(85.7%)比较大，未完全燃烧，产生碳的小颗粒。2．乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液退色，二者的退色原理是否相同？提示：二者退色原理不同。乙烯使酸性KMnO4溶液退色是因为乙烯发生氧化反应，KMnO4将乙烯氧化成CO2；乙烯使溴的CCl4溶液退色是因为乙烯与Br2发生加成反应。[点拨提升]1．乙烯的结构特点(1)1个乙烯分子比1个乙烷分子(C2H6)少2个氢原子，乙烯分子中的单键可以旋转，碳碳双键不能旋转，分子里碳原子之间的共价键是双键，并且乙烯分子中的2个碳原子和4个氢原子都处于同一平面内，它们彼此之间的键角都是120°。(2)乙烯的结构简式不行以写成CH2CH2，而应写成CH2=CH2，即必需把其中的碳碳双键体现出来，碳碳双键肯定不能省略。(3)由于乙烯碳碳双键中的两个碳碳键不完全相同，其中一个键不稳定，发生化学反应时易断裂，因此乙烯的化学性质活泼。2．乙烯的加成反应(1)CH2=CH2＋H2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH3；(2)CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(肯定条件))CH3CH2OH(工业制酒精)；(3)CH2=CH2＋HCleq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH2Cl(工业制氯乙烷)。3．加成反应与取代反应的比较[练习与活动]3．下列说法正确的是()A．相同质量的乙烯和乙烷完全燃烧后产生的H2O的质量不相同B．乙烯能使Br2的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液退色，二者退色的原理相同C．Br2的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液都能鉴别乙烷和乙烯，都能除去乙烷中的乙烯D．乙烯和乙烷均可与Cl2反应制取纯净的氯乙烷答案A解析乙烯和乙烷中H的质量分数不同，所以相同质量的乙烯和乙烷完全燃烧后生成的H2O质量不同，A正确；乙烯与Br2的CCl4溶液发生加成反应而使溴水退色，乙烯被酸性KMnO4溶液氧化成CO2气体而使酸性KMnO4溶液退色，二者原理不同，B不正确；乙烯通过Br2的CCl4溶液转化为液态1,2­二溴乙烷而溶于CCl4，从而除去杂质气体，但乙烯通过酸性KMnO4溶液被氧化成CO2而引入杂质气体CO2，C不正确；乙烷与Cl2发生取代反应得到的产物是混合物，乙烯与Cl2加成反应得到的是1,2­二氯乙烷，D不正确。4．体育竞赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时，队医随即对准运动员的受伤部位喷射药剂氯乙烷(CH3—CH2Cl)(沸点为12.27℃)，进行局部冷冻麻醉应急处理。制取氯乙烷的最好方法是()A．乙烷与氯气发生取代反应B．乙烯与氯气发生加成反应C．乙烷与氯化氢混合D．乙烯与氯化氢发生加成反应答案D解析乙烷与Cl2发生取代反应生成多种氯代烃的混合物；乙烯与Cl2发生加成反应生成1,