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1、烃烃脂链烃脂链烃脂环烃脂环烃脂肪烃脂肪烃饱和脂环烃（环烷烃）饱和脂环烃（环烷烃）不饱和脂环烃不饱和脂环烃环烯烃环烯烃环炔烃环炔烃芳香烃芳香烃有机物有机物烃的衍生物烃的衍生物 苯及苯的同系物苯及苯的同系物2022-8-7滦平一中高二化学组石油炼制、煤的综合利用石油炼制、煤的综合利用专题三专题三 有机化合物的获得与应用有机化合物的获得与应用第一单元第一单元 化石燃料与有机化合物化石燃料与有机化合物石油（原油）石油（原油）一、石油的组成和物理性一、石油的组成和物理性质质 1 1、形成：古代动植物遗体经过非常复杂的、形成：古代动植物遗体经过非常复杂的物理化学变化而形成的。物理化学变化而形成的。 2 2
2、、物质组成：、物质组成：烷烃、环烷烃、芳香烃烷烃、环烷烃、芳香烃等等 从所含成分的状态看，大部分是液态烃，从所含成分的状态看，大部分是液态烃，在液态烃里溶有气态烃和固体烃。在液态烃里溶有气态烃和固体烃。3 3、组成石油的化学元素主要是、组成石油的化学元素主要是碳碳 （83% 83% 87%87%）、）、氢氢（11% 14%11% 14%），其余为），其余为硫硫（0.06% 0.8%0.06% 0.8%）、）、氮（氮（0.02% 1.7%0.02% 1.7%）、）、氧氧（0.08% 1.82%0.08% 1.82%）及）及微量金属元素微量金属元素（镍、（镍、钒、铁等）。由碳和氢化合形成的烃类构成
3、钒、铁等）。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占石油的主要组成部分，约占95% 99%95% 99%，含，含硫、硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害，氧、氮的化合物对石油产品有害， 在在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中，石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中，各种烃类的结构和所占比例相差很大，各种烃类的结构和所占比例相差很大， 但但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。 思考：思考： 石油是纯净物还是混合物？有石油是纯净物还是混合物？有无固定的沸点？无固定的沸点？4 4、物理性质：、物理性质： 黑色或深棕色粘稠状液体，黑色或深棕色粘稠状液体，有特
4、殊气味，比水轻，不溶于水，没有特殊气味，比水轻，不溶于水，没有固定熔沸点。有固定熔沸点。烃随碳原子数目的增多，相对分子量烃随碳原子数目的增多，相对分子量增大增大,沸点升高沸点升高.说明说明：问题：问题：如何把石油组成里的低沸点烃和高沸如何把石油组成里的低沸点烃和高沸点烃分离开？点烃分离开？杂质成分：水，氯化钙，氯化镁杂质成分：水，氯化钙，氯化镁 等盐类等盐类油田油田 原油原油危害：危害：水水-浪费燃料浪费燃料 盐盐-腐蚀设备腐蚀设备处理：脱水处理：脱水 脱盐脱盐从油田里开采出来的没有经过加工处理从油田里开采出来的没有经过加工处理的石油叫原油的石油叫原油 分馏：分馏：根据液态物质根据液态物质的沸
5、点的不同进行分离的沸点的不同进行分离的一种方法。的一种方法。每一种馏分仍然是多种烃的每一种馏分仍然是多种烃的混合物混合物。25%75%（减压分馏）（减压分馏）重油重油 凡士林凡士林 液态烃和固态烃的混合物；液态烃和固态烃的混合物；石石 蜡蜡 (含含C20C30的烃的烃)沥沥 青青 (含含C30C40的烃的烃)注意：减压分馏是利用外界压强越大，物质的沸点注意：减压分馏是利用外界压强越大，物质的沸点越高的原理，降低分馏塔里的压强，越高的原理，降低分馏塔里的压强，使重油在低温使重油在低温下能充分分馏下能充分分馏，防止重油在高温下炭化结焦防止重油在高温下炭化结焦。（常压分馏）（常压分馏）原油原油分馏塔
6、分馏塔 石油气石油气 (含含C4以下烃以下烃) 汽油汽油 (含含C5C12的烃的烃) 煤油煤油(含含C12C16 的烃的烃)柴油柴油(含含C15C18的烃的烃)重油重油(含含C20以上的烃以上的烃) 润滑油润滑油 (含含C16C20的烃的烃)（直馏汽油）（直馏汽油）石石油油的的炼炼制制石油石油催化裂化催化裂化脱水脱水脱盐脱盐常压常压分馏分馏石油气石油气(C4以下以下)汽油（汽油（C5C11）煤油（煤油（C11C16）柴油（柴油（C15C18）重油（重油（C20以上）以上）温度逐渐升高温度逐渐升高石油焦（石油焦（C）减压分馏减压分馏润滑油润滑油凡士林凡士林石石 蜡蜡沥沥 青青裂解裂解乙烯乙烯丙烯
7、丙烯1,3-丁二烯丁二烯.提提高高汽汽油油产产量量和和质质量量生产重要的生产重要的化工原料化工原料分馏分馏石油的裂化石油的裂化 目的：目的：提高汽油的产量和质量；提高汽油的产量和质量；原理：原理：在一定条件下，将相对分子质量较大的烃断在一定条件下，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；裂为相对分子质量较小的烃的过程；类型：类型：热裂化（热裂化（500）和催化裂化和催化裂化故裂化汽油中含有故裂化汽油中含有不饱和烃不饱和烃。原料：原料： 重油或石蜡重油或石蜡2 2、石油的裂化和裂解、石油的裂化和裂解C16H34 C8H18 + C8H16加热加热C8 H18 C4H8 + C4H
8、10加热加热C8H16 C5H10 + C3H6加热加热热裂化热裂化催化裂化催化裂化目的目的:提高汽油的质量和产量提高汽油的质量和产量目的目的:提高汽油的产量提高汽油的产量缺点：温度过高，发生结焦现象缺点：温度过高，发生结焦现象催化剂：硅酸铝，分子筛（铝硅酸催化剂：硅酸铝，分子筛（铝硅酸盐）盐）分馏汽油分馏汽油(直馏汽油直馏汽油)与裂化汽油有什么不同？与裂化汽油有什么不同？能否用裂化汽油萃取溴水中的溴单质？能否用裂化汽油萃取溴水中的溴单质？ 直馏直馏汽油汽油裂化裂化汽油汽油产量较低产量较低质量不高质量不高产量高产量高质量高质量高无烯烃无烯烃有烯烃有烯烃思考：思考： 裂解：以比裂化更高的温度裂解
9、：以比裂化更高的温度, ,使石油分使石油分馏产物中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等气馏产物中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃。态短链烃。C8H18 C4H10 + C4H8 催化剂催化剂加热、加压加热、加压C4H10 CH4+C3H6催化剂催化剂加热、加压加热、加压C4H10 C2H4+C2H6催化剂催化剂加热、加压加热、加压C4H8 2C2H4催化剂催化剂加热、加压加热、加压石油的裂解石油的裂解石油的裂解石油的裂解 原理：深度裂化，在高温下把石油原理：深度裂化，在高温下把石油分馏产品中长链烃断裂为短链烃分馏产品中长链烃断裂为短链烃 主要原料：石油的分馏产品主要原料：石油的分馏产品 主要目的：获
10、得短链不饱和烃主要目的：获得短链不饱和烃 主要产品（裂解气）：主要产品（裂解气）：乙烯、乙烯、丙烯、丙烯、丁二烯丁二烯石油炼制石油炼制的方法的方法分馏分馏裂化裂化裂解裂解原理原理变化变化主要原料主要原料目的目的主要产品主要产品利用各成分沸点利用各成分沸点的不同的不同,用蒸发和用蒸发和冷凝的方法把石冷凝的方法把石油分成不同沸点油分成不同沸点范围的分馏产物范围的分馏产物在一定条件下，在一定条件下，把相对分子质把相对分子质量大、沸点高量大、沸点高的烃断裂为相的烃断裂为相对分子质量小、对分子质量小、沸点较低的烃。沸点较低的烃。在高温下在高温下,把把石油分馏产品石油分馏产品中长链烃断裂中长链烃断裂为短链
11、气态小为短链气态小分子烃。分子烃。石油气石油气,汽油汽油,煤油煤油,柴油柴油,润滑油润滑油,重油等重油等汽油汽油乙烯、丙烯、乙烯、丙烯、1，3丁二烯等丁二烯等得到各种不同得到各种不同沸点范围的烃。沸点范围的烃。提高汽油的提高汽油的产量和质量产量和质量制得由短链气制得由短链气态不饱和烃组态不饱和烃组成得裂解气成得裂解气原油原油重油重油石油分馏产品石油分馏产品物理变化物理变化化学变化化学变化化学变化化学变化【小结【小结 】分馏与裂化、裂解的对比】分馏与裂化、裂解的对比三、蒸馏实验三、蒸馏实验1、实验室蒸馏、实验室蒸馏石油石油蒸蒸 馏馏 烧烧 瓶瓶冷冷 凝凝 管管接液管接液管 锥锥 形形 瓶瓶 温度
12、计温度计酒酒 精精 灯灯铁架台铁架台冷凝水出口冷凝水出口冷凝水进口冷凝水进口石棉网石棉网石油石油蒸馏蒸馏 如右图所示，将如右图所示，将100 mL100 mL石油注入到蒸石油注入到蒸馏烧瓶中，再加入几馏烧瓶中，再加入几片碎瓷片以防石油暴片碎瓷片以防石油暴沸。然后加热，分别沸。然后加热，分别收集收集60 60 150 150 和和150 150 300 300 时的时的馏分，就可以得到汽馏分，就可以得到汽油和煤油。油和煤油。 1、观察装置中温度计的位置，并分析这样放置的原因、观察装置中温度计的位置，并分析这样放置的原因2、观察实验中冷凝管内冷凝水的流向，并说明原因。、观察实验中冷凝管内冷凝水的流
13、向，并说明原因。 1 1、蒸馏烧瓶中液体体积不、蒸馏烧瓶中液体体积不得超过容积的得超过容积的 2/32/3 2 2、加少量碎瓷片或沸、加少量碎瓷片或沸石，以石，以防止液体防止液体在沸腾在沸腾时剧烈跳动时剧烈跳动( (暴沸暴沸) ) 3 3、因是、因是测定气体的温度测定气体的温度，所以温度计的水银球，所以温度计的水银球不能插入液体中不能插入液体中 应把温度计的水银球与烧瓶的支管口相平行应把温度计的水银球与烧瓶的支管口相平行( (或相切或相切) ) 4 4、冷凝水要从低处向高处逆流，却不可颠倒、冷凝水要从低处向高处逆流，却不可颠倒石石油油蒸蒸馏馏应应注注意意事事项项水流方向与气流方向相反；冷凝效果
14、更好；水流方向与气流方向相反；冷凝效果更好；原理：原理：各种纯净物都有自己固定的沸点，当加热时，沸点各种纯净物都有自己固定的沸点，当加热时，沸点低的物质先挥发变成气态，沸点高的物质不易挥发，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。而仍留在液体内，从而达到分离的目的。蒸馏：蒸馏：适用于不同物质之间沸点相差适用于不同物质之间沸点相差较大较大的混合物的分离，的混合物的分离，精确蒸馏可得到精确蒸馏可得到纯净物纯净物。分馏分馏：适用于不同物质之间沸点相差适用于不同物质之间沸点相差较为接近较为接近的混合物的的混合物的分离，得到的物质为分离，得到的物质为混合物混合物
15、。注意：注意： 蒸馏与分馏的原理是一致的，都是蒸馏与分馏的原理是一致的，都是物理变化物理变化，混合物混合物 气体气体 冷凝冷凝液体液体气化气化知识拓展知识拓展 练习练习1 1、下列石油的炼制和加工过程中、下列石油的炼制和加工过程中, ,属于属于化学变化的是化学变化的是( ) ( ) A. A.常压分馏常压分馏 B.B.减压分馏减压分馏 C.C.裂化裂化 D.D.裂解裂解 练习练习2 2、下列物质中、下列物质中, ,没有固定沸点的是没有固定沸点的是( )( ) A. A.石油气石油气 B.B.甲烷甲烷 C.C.汽油汽油 D.D.乙醇乙醇ACCD练习练习3 3、下列有关石油加工的叙述中、下列有关石
16、油加工的叙述中, ,不正不正确确的是的是( )( ) 石油分馏所得的馏分仍是混合物石油分馏所得的馏分仍是混合物 石油裂化的原料是石油分馏产品石油裂化的原料是石油分馏产品, ,包括包括石油气石油气 石油裂化的主要目的是获得更多汽油等石油裂化的主要目的是获得更多汽油等轻质油轻质油A.A.石油裂解的原料是石油分馏产品石油裂解的原料是石油分馏产品, ,包括包括石油气石油气B练习练习4 4、下列说法错误的是、下列说法错误的是 （ ）A A石油里含有石油里含有C C5 5C C1212的烷烃，可以通过石的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油油的分馏得到汽油B B含含C C2020以上的烷烃的重油经过催化裂化可
17、以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油以得到汽油C C重油裂化的目的主要是为了提高汽油的重油裂化的目的主要是为了提高汽油的产量和质量产量和质量D D石油分馏产品裂解的目的主要是为了获石油分馏产品裂解的目的主要是为了获得更多的气体燃料得更多的气体燃料 D D我国煤的分布图我国煤的分布图1、煤的成分、煤的成分四、煤的综合应用四、煤的综合应用2、煤的的综合利用、煤的的综合利用 炼焦产品和产品的用途炼焦产品和产品的用途3、煤的用途、煤的用途 天然气、石油气、裂解气、焦炉气、水煤气的来天然气、石油气、裂解气、焦炉气、水煤气的来源及主要成分区别？源及主要成分区别？提示提示【思考思考】天然气天然气石油气石
18、油气裂解气裂解气焦炉气焦炉气水煤气水煤气来源来源地下地下矿藏矿藏石油的石油的分馏分馏石油的石油的裂解裂解煤的干馏煤的干馏碳与高温水碳与高温水蒸气反应蒸气反应主要主要成分成分甲烷甲烷短链短链烷烃烷烃乙烯、乙烯、丙烯、丙烯、丁二烯丁二烯H2、CH4、C2H4、COCO、H2五、脂肪烃芳香烃的来源及其应用五、脂肪烃芳香烃的来源及其应用脂肪烃的来源有石油、天然气和煤等。脂肪烃的来源有石油、天然气和煤等。石油石油通过通过常压分馏常压分馏可以得到石油气、汽油、煤可以得到石油气、汽油、煤油、柴油等；而油、柴油等；而减压分馏减压分馏可以得到润滑油、石可以得到润滑油、石蜡等分子量较大的烷烃；通过石油和气态烯烃，蜡等分子量较大的烷烃；通过石油和气态烯烃，气态烯烃是最基本的化工原料；而气态烯烃是最基本的化工原料；而催化重整催化重整是是获得芳香烃的主要途径。获得芳香烃的主要途径。煤煤也是获得有机化合物的源泉。通过煤焦油的也是获得有机化合物的源泉。通过煤焦油的分馏分馏可以获得各种芳香烃；通过煤矿直接或间可以获得各种芳香烃；通过煤矿直接或间接液化，可以获得燃料油及多种化工原料。接液化，可以获得燃料油及多种化工原料。天然气天然气是高效清洁燃料，主要是烃类气体，以是高效清洁燃料，主要是烃类气体，以甲烷为主。甲烷为主。