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学案2 石油炼制 乙烯 乙炔,临朐六中 付春刚,知识与技能目标 1.了解饱和烃与不饱和烃的概念,了解乙烯的物理性质。 2.探究乙烯分子的组成和结构式;掌握乙烯的化学性质。 3.掌握加成反应的概念。 4.了解乙炔的结构及性质。 5.了解石油炼制过程。 过程与方法目标 1.学会判断饱和烃与不饱和烃的方法。 2.通过乙烯性质的科学探究学习,提高学生分析问题的能力。 3.通过从乙烯的结构和性质到单烯烃的结构和性质推导分析,初步学会用官能团分析有机物性质的方法,提高对有机物结构与性质相互联系的分析能力。 4.联系烷烃和烯烃性质的变化规律,提高对同系物性质和结构的把握能力。 情感、态度与价值观 通过催熟水果等实践活动,了解乙烯在自然界中的作用;通过对乙烯分子结构的推理过程,使学生从中体会到严谨求实的科学态度。从而提高学化学、爱化学的自觉性。,目标大浏览,要点大思考,1.石油的炼制通常包括_、_、_。 2.乙烯的物理性质是_。3.乙烯的电子式为_,结构式为_,结构简式为_,分子空间构型是_。4.点燃乙烯前一定要_,看到的现象是_。5.乙烯通入溴的四氯化碳溶液看到什么现象?写出化学方程式。_,分馏,裂化,裂解,无色,稍有气味气体,不溶于水,密度比空气小,CH2=CH2,平面型,检验纯度,火焰明亮,有黑烟生成,橙红色消失,CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br,学点大清仓,交流研讨,学点1 石油的炼制,问题1:石油的炼制包括那些过程?,从油田里开采出来没有经过加工处理的石油,原油,炼制,分馏 裂化 裂解,脱水、脱盐,石油的分馏:用加热汽化和冷凝液化的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产品。,石油的裂化:为了提高从石油得到的汽油等轻质油的产量和质量,可以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、沸点较高的烃断裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃。石油在这种加工炼制过程中发生催化裂化反应。例如:,C16H34 C8H18+C8H16,裂解是以比裂化更高的温度(700800 ,有时甚至高达1000 以上),使石油分 馏产物(包括石油气)中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃。,例如:C8H18 C4H10+C4H8,C4H10 C2H6+C2H4,C4H10 CH4+C3H6, C4H8 2C2H4。,归纳总结:,1.石油的成分(1)组成元素(2)化学成分:烷烃、环烷烃、芳香烃,主:C、H,次:O、S、N,2.石油分馏 (1)原理:两种或多种沸点相差较大且互溶的液体混合物,要进行分离时,常用蒸馏(或分馏)的分离方法。 (2)注意:加碎瓷片,作用:_, 温度计、水银球应处于_, 冷凝管进出水原则:_。,防止液体暴沸,蒸馏烧瓶支管口处,下进上出,(3)分馏产品,3.石油裂化 (1)石油的裂化 目的:_,使相对分子质量大、沸点较高的烃。断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃,原料为石油分馏产品。 条件:_。,提高汽油的产量催化剂、加热、加压,得到乙烯、丙烯等化工原料,C16H34 C8H18+C8H16,如,(2)深度裂化(裂解) 为了_,采用比裂化更高的温度,使长链烃断裂为短链烃。,得到乙烯、丙烯等化工原料,如:C8H18 C4H10+C4H8,C4H10 C2H6+C2H4,C4H10 CH4+C3H6, C4H8 2C2H4。,总结:,学点2 乙烯的结构,交流研讨,问题2:仔细观察乙烯的球棍模型,回答下列问题:乙烯键角是多少?所有原子能在同一平面上吗?与C2H6相比,结构有什么不同?,由乙烯的模型可以看出, 分子中键角为120,所有原子在同一平面,与 相比,氢数少,或者说氢数未达饱和,在一定条件下有达饱和的趋势,这样的烃为不饱和烃。单键可以旋转,而双键不能旋转。,归纳总结:,CH2=CH2,CH3CH3,同一平面,同一平面,说明:(1) 的键能和键长并不是CC的两倍,说明 双键中有一个键不稳定,容易断裂,有一个键较稳定。 (2)链烃分子里含有碳碳双键的不饱和烃称为烯烃。 (3)乙烯是最简单的烯烃。,学点3 乙烯的性质,问题3:碳碳双键键能是610 kJmol-1,碳碳单键键能是346 kJmol-1,从键能 数据看,双键不是由两个单键构成的,其中一个容易断裂。单键是不容易断裂的, 因此可以预测双键性质活泼,在前面我们知道甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色, 不能使溴水褪色,乙烯既然活泼能使它们褪色吗?,交流研讨,我们做实验探究乙烯的性质。 阅读教材,将乙烯气体分别进行以下实验: 气体通入酸性高锰酸钾溶液中,观察现象。 生成的气体通入溴的四氯化碳溶液中,观察现象。 用排水集气法收集一试管气体,点燃,观察燃烧的情况。,通过实验探究可以知道乙烯的性质与甲烷(烷烃)的性质是不同的。,归纳总结:,1.乙烯的物理性质 无色、稍有气味的气体,难溶于水,密度比空气小。2.乙烯的化学性质 (1)氧化反应燃烧:C2H4+3O2 2CO2+2H2O(火焰明亮,有黑烟)使酸性KMnO4溶液褪色(可用此鉴别烯烃和烷烃)。(2)加成反应 _,叫做加成反应。_(可用此鉴别烯烃和烷烃)_(工业制造酒精)3.乙烯的用途:化工原料,植物生长调节剂。,有机物分子中双键(或叁键)两端的碳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,CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br,CH2=CH2+H2O CH3CH2OH,学点4 乙炔,交流研讨,问题4:乙炔中有叁键,它的性质和乙烯一样吗?,同学们看一下乙炔的模型 ,所有原子在一条直线上,键角为180,乙炔中含有叁键,键能也不是单键的三倍,也很容易断裂,也能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。,归纳总结:,1.纯净的乙炔是没有_、没有_的_体。密度是1.16 g/L,比空气稍_,_溶于水,易溶于有机溶剂。2.乙炔的结构:电子式_,结构简式_,直线型分子。,颜色,气味,气,轻,不,3.乙炔的化学性质 (1)氧化反应 在空气或氧气中燃烧:C2H2+5/2O2 2CO2+H2O,注意:乙炔跟空气的混合物遇火会发生爆炸,在产生和使用乙炔时,必须注意 安全。,被氧化剂氧化 _。 (2)加成反应+ H2+ 2H2 + HCl,使酸性KMnO4溶液褪色,CH2=CH2,CH3CH3,CH2=CHCl(氯乙烯),4.乙炔的用途 (1)乙炔是一种重要的基本有机原料,可以用来制备氯乙烯、聚氯乙烯和乙醛等。(2)乙炔燃烧时产生的氧炔焰可用来切割或焊接金属。,CH2=CHCl(氯乙烯),+ HCl,5.乙烷、乙烯、乙炔比较,题型一 烃分子的空间结构(点、线、面) 【例1】CH3CH=CHCH3中一定在同一平面上的原子有 ( )A.2个 B.3个 C.6个 D.8个,C,【解析】将CH3CH=CHCH3写为 ,可以看出14号碳在同一平面上,与 直接相连的原子一定在同一平面上。,1.CH3CH=CHCH3中在同一平面上的原子可能有几个 ( )A.8 B.6 C.10 D.12,A,【解析】 CHCH3=CHCH3中一定有6个原子在同一平面上,1、2号碳上还可能 各有1个H原子在该平面上,故选A。,题型二 不饱和烃的性质【例2】下列各反应中属于加成反应的是 ( )A.CH2=CH2+H2OCH3CH2OHB.H2+Cl2 2HClC.CH3CH+H2CH3CH2OHD.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl,=O,A、C,【解析】本题的难点是对C项的判断,CH3CH中有一个不饱和碳原子,而另一个不饱和原子是氧原子,这些不饱和原子组成的原子团为CH。反应是H2分子中H原子与CH中的不饱和原子直接结合的反应。由此可知,反应符合加成反应的概念, 是加成反应。因此,答案选A、C。,O=,O=,O=,2.由乙烯推测丙烯(CH2=CHCH3)与溴水反应时,对反应产物的叙述正确的是 ( ) A.CH2BrCH2CH2Br B.CH3CBr2CH3 C.CH3CH2CHBr2 D.CH3CHBrCH2Br,D,【解析】丙烯与溴发生加成反应时,丙烯中(C1H2=C2HC3H3,1、2、3是对丙烯中三个碳原子的编号)1号碳与2号碳间的碳碳双键断裂一个键,1号碳和2号碳要重新达到8电子的稳定结构,就必须与加成反应物溴的溴原子形成CBr键,可以看出发生加成反应时与3号碳原子无关。,【例3】下列有关说法不正确的是 ( ) A.由乙烯分子组成和结构推测含一个碳碳双键的单烯烃通式为CnH2nB.乙烯的电子式为C.从乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷可知乙烯分子的碳碳双键中有一个键不稳定,易发生断裂 D.乙烯在空气中燃烧的现象与甲烷不同的原因是乙烯的含碳量高,B,【解析】选项A,乙烯分子中含有一个碳碳双键,碳原子结合的氢原子比相同碳原子数烷烃少两个,因此单烯烃通式为CnH2n。选项B,乙烯分子式为C2H4,每个碳原子分别与两个氢原子形成两个CH共价键,每个碳原子还有两个未成对电子相互共用形成碳碳双键,使每个碳原子均达到8电子稳定结构。选项C,对比乙烯和加成反应生成物的结构可以明显看出,乙烯分子中的碳碳双键经加成反应后变为碳碳单键,即反应时碳碳双键中断裂一个键,此键相对于烷烃分子中的碳碳单键来说不稳定,易发生断裂。选项D,乙烯燃烧时伴有黑烟的现象是碳不完全燃烧导致的,这是因为乙烯中含碳碳双键,使分子中碳氢的个数比增大,含碳量增大,在空气中燃烧时不能完全转化为气态无机物。,3.某烯烃与H2加成后的产物是CH3CHCHC(CH3)3,则该烯烃的结构简式可能有 ( )A.1种 B.2种 C.3种 D.4种,
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