第三章第三章 第第2 2节节 石油的炼制石油的炼制 乙烯乙烯 一 石油的炼制 自主学习 思考 1 石油的组成元素 2 石油是纯净物还是混合物 3 石油炼制的几个步骤 4 分馏的原理 5 裂化的目的 6 裂解的目的 C H 97 98 各种烃的混合物 脱水 脱盐 分馏 裂化或裂解 沸点不同 提高轻质液体燃料的产量 特别 是提高汽油的质量 获得乙烯 丙烯等小分子的烃 杂质成分 水 氯化钙 氯化镁 等盐类 油田 原油 危害 水 浪费燃料 盐 腐蚀设备 处理 脱水 脱盐 从油田里开采出来的没有经过加工处理的石油 叫原油 1 石油的分馏 由于石油各烃的碳原子数是连续的 因此有些 物质的沸点是连续的 所以每种石油的馏分仍 是混合物 利用各种烃的沸点不同 石油的分馏产品 原油 轻质油 汽油 煤油 重油 石油气 柴油 沥青 石蜡 润滑油 石油的炼制 1石油分馏的工业装置叫什么 2在石油的炼制过程中 用到了什么方法 是物理变化 还是化学变化 3 在石油的炼制过程中得到的产物是纯净物还 是混合物 想一想 分馏塔 分馏 物理变化 混合物 蒸馏装置图 仪器名称 温度计 蒸馏烧瓶 铁架台 石棉网 酒精灯 冷凝管 牛角管 锥形瓶 注意事项 1 温度计水银球在蒸馏烧瓶的支管 口处 2 冷凝管下口进水上口出水 3 锥形瓶收集到的称为馏分 一般 是纯净物 4 蒸馏烧瓶中一定要放一些沸石防 止暴沸 原理 利用液体混合物中各组分挥 发度即沸点的差别 使液体混合物 部分汽化并随之使蒸气部分冷凝 从而实现其所含组分的分离 3 3 石油的裂化和裂解 石油的裂化和裂解 裂化 裂化 在一定条件下 把分子量大在一定条件下 把分子量大 沸点高的烃断裂为分子量小 沸点低的沸点高的烃断裂为分子量小 沸点低的 烃的过程 烃的过程 目的 提高汽油等轻质油的产量和质量 目的 提高汽油等轻质油的产量和质量 如 C16H34 C8H18 C8H16 催化剂 加热 加压 裂解 以比裂化更高的温度 使石 油分馏产物中的长链烃断裂成乙烯 丙烯等气态短链烃 C8H18 C4H10 C4H8 催化剂 加热 加压 C4H10 CH4 C3H6 催化剂 加热 加压 C4H10 C2H4 C2H6 催化剂 加热 加压 目的 得到乙烯 丙烯等重要化工产品 裂化和裂解二者有何区别和联系 相同点 都是长链断裂成短链 都是化学变化 不同点 裂解温度更高 原料不同 目的不同 这种气体是这种气体是 如果把青桔子和熟苹果放在同一个 塑料袋里 系紧袋口 这样一段时间后青 桔子就可以变黄 成熟 乙 烯 二 乙烯 无色 稍有气味 气体 难溶于水 密 度比空气密度略小 收集方法 排水法 乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展 水平的标志 1 乙烯的物理性质 CCH H H H 一 乙烯的分子结构 C2H4 CH2 CH2 乙烯的球棍模型 空间结构 不饱和烃 分子里含有碳碳双键或碳碳叁键 这样的 烃叫做不饱和烃 CH2 CH2 CH3CH CH2 CH3CH CHCH CH 乙烯 丙烯 乙炔 丙炔 含碳碳双键的链烃叫做烯烃 含碳碳叁键的链烃叫炔烃 乙烯的化学性质 与甲烷进行对比 1 氧化反应 点燃纯净的乙烯 它能在空气里燃烧 有明亮 的火焰 同时产生黑烟 1 燃烧反应 为什么会产生黑烟 想一想 有关的化学反应为 2 被高锰酸钾氧化 CO2 现象 高锰酸钾的紫色褪去 因为乙烯被高锰酸钾溶液氧化 想一想 乙烯能和溴水反应吗 实验二 将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中 用这种方法可以区 别甲烷和乙烯 甲烷不能使溴水褪色 乙烯能够使溴水褪色的原因 现象 乙烯能够使溴水褪色 实验三 过量乙烯通入溴水中 想一想 让我们从乙烯的结构开始分析 乙烯分子内碳碳双键的键能 615KJ mol 小于碳碳单键键能 348KJ mol 的二倍 说明其中有一 条碳碳键键能小 容易断裂 我是 溴分子 反应方程式 CH2 CH2 Br2 CH2CH2 Br Br 1 2 二溴乙烷 加成反应 有机物分子里不饱和的碳 原子跟其它原子或原子团直接结合生 成别的物质的反应叫做加成反应 加成反应的反应实质 乙烯 溴分子 1 二溴乙烷 除此以外乙烯还可以与H2 Cl2 HCl H2O等发生加成反应 CH2 CH2 H2 CH3CH3 催化剂 CH2 CH2 Cl2 CH2ClCH2Cl CH2 CH2 HCl CH3CH2Cl CH2 CH2 H2O CH3CH2OH 催化剂 加压加热 1 2 二氯乙烷 氯乙烷 练习 1 能用于鉴别甲烷和乙烯的试剂是 A 溴水 B 酸性高锰酸钾溶液 C 苛性钠溶 D 四氯化碳溶液 2 制取一氯甲烷最好采用的方法是 A 乙烷和氯气反应 B 乙烯和氯气反应 C 乙烯和氯化氢反应 D 乙烷和氯化氢反应 AB C 3 可以用来鉴别甲烷和乙烯 又可以用来除 去甲烷中混有的少量乙烯的操作方法 A 混合气体通过盛酸性高锰酸钾的洗气瓶 B 混合气体通过盛足量石灰水的洗气瓶 C 混合气体通过盛蒸馏水的洗气瓶 D 混合气体跟适量氯化氢混合 A 第二课时 煤 苯 二 煤的综合利用 1 什么是煤的干馏 干馏与蒸馏在本质 上有什么区别 2 为什么要将煤进行气化和液化 将煤隔绝空气加热使其分解的过程 属于化学 变化 解决燃煤污染 提高燃煤热效率 提取 有关物质和化工原料 干馏产物主要成分主要用途 炉煤气焦炉气氢气 甲烷 乙烯 一氧化碳气体燃料 化工原料 粗氨水氨气 氨盐氮肥 粗苯苯 甲苯 二甲苯炸药 染料 医药 农药 合成材料 煤焦油苯 甲苯 二甲苯 酚类 萘医药 染料 农药 合成材料 沥青电极 筑路材料 焦碳碳冶金 燃料 合成氨 简写为 凯库勒式 设计实验来验证这种结构是否合理 2 苯 观察与思考 实验一 苯加入酸性高锰酸钾溶液 实验二 苯加入溴水中 结论 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 不与溴水反应 说明 苯不存在双键的结构 结论 1 苯分子为平面正六边形 2 键角 120 3 C原子间是一种介于单键 和双键之间的化学键 性质预测 苯的 特殊 结构 苯的特殊性质 饱和烃不饱和烃 取代反应 加成反应 二 化学性质 一般情况下 苯不能使KMnO4 H 溶液褪色 能与Br2水发 生萃取 1 可燃 2C6H6 15O2 12CO2 6H2O 点燃 现象 火焰明亮 冒浓烟 2 取代反应 1 与Br2 液 反应 溴苯 无色液体 1 Br2 催化剂Br HBr Fe 2 苯的硝化 取代反应 硝基苯 苦杏仁味 无色油状液体 不溶于水 1 有毒 浓H2SO4作用 催化剂 脱水剂 浓H2SO4 NO2 HNO3 H2O 水浴50 60 注 1 100 以下 均 可采用水浴加热 2 温度计悬挂在 水浴中 3 加成反应 环己烷 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 3 H2 催化剂 4 苯的同系物 甲苯的化学性质 1 氧化反应 可燃 COOH CH3 KMnO4 H 与Br2水不反应仅萃取 同苯 能使KMnO4 H 褪色 苯不能 CH3 思考 如何用一种试剂鉴别 CH3 和 小结 甲苯不同于苯 其能使KMnO4 H 溶液褪色的性质体现了苯环 对侧链的影响 2 取代 CH3 HO NO2 浓H2SO4 NO2 CH3 NO2O2N 3H2O 3 三硝基甲苯 TNT 淡黄色 针状晶体 不溶于水 小结 甲苯3个H被取代的性质体现 了侧链对苯环的影响 3 加成 CH3 H2 催化剂 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH3 3 或 蒸馏和分馏的基本原理是一样的 都是利用有机 物质的沸点不同 在蒸馏过程中低沸点的组分先 蒸出 高沸点的组分后蒸出 从而达到分离提纯 的目的 不同的是 分馏是借助于分馏柱使一系 列的蒸馏不需多次重复 一次得以完成的蒸馏 分馏就是多次蒸馏 蒸馏和分馏的区别