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1、第二节第二节 石油和煤石油和煤课题课题:第一课时第一课时济南长清中学高一化学组石铁军第1页一、石油炼制1、石油是怎样形成？2、石油中主要含有哪些元素？这些元素以什么形式存在？3、石油是纯净物还是混合物？石油成份：（1）组成元素：C、H（S、O、N）（2）混合物：各种烷烃、环烷烃、芳香烃更多资源更多资源 第2页一、石油成份一、石油成份石油主要是由各种石油主要是由各种烷烃、环烷烃烷烃、环烷烃和和环烷烃环烷烃所组成混合物。石油大部分是液态烃，同所组成混合物。石油大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有少许气态烃和固态烃。时在液态烃里溶有少许气态烃和固态烃。石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含石油主要含有碳
2、和氢两种元素，同时还含有少许硫、氧、氮等元素。有少许硫、氧、氮等元素。第3页一、石油炼制4、石油炼制和加工主要目标是什么？5、烃沸点高低主要取决于什么？石油是否有固定熔沸点？烃沸点高低主要取决于烃相对分子质量，烃相对分子质量越大沸点越高。石油是混合物，没有固定熔沸点。6、对于沸点不一样互溶液体混合物应该怎样分离？加热混合物蒸馏而将其分离。第4页杂质成份：杂质成份：水，氯化钙，氯化镁水，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：处理：脱水脱水 脱盐脱盐从油田里开采出来没有经过加工处理石从油田里开采出来没有经过加工处理石油叫原油油
3、叫原油第5页一、石油炼制1、什么是石油分馏？2、试验室制备乙烯加热装置与蒸馏石油装置有何异同？3、冷凝管中水流方向为何要下进上出？4、石油经过分馏后得到产品是纯净物吗？5、从分馏塔各个出口出来馏分，随出口高低有何不一样？易挥发沸点较低，较轻馏分先出来，在最高处。分馏塔中出口越低，分馏出馏分沸点越高，越重。第6页一、石油炼制石油分馏产品：石油分馏产品：原油原油常压蒸馏常压蒸馏轻质油轻质油汽油汽油煤油煤油柴油柴油重油重油减压蒸馏减压蒸馏石油气石油气柴油柴油沥青沥青燃料油燃料油石蜡石蜡润滑油润滑油第7页一、石油炼制6、石油裂化目标是什么？什么叫裂化？7、什么叫裂解？裂化和裂解二者有何区分？8、在石油
4、炼制过程中，哪些是物理改变？哪些是化学改变？常压蒸馏和减压蒸馏是物理改变，裂化和裂解是化学改变。第8页2.石油裂化石油裂化：在一定条件下，把分子量大在一定条件下，把分子量大,沸点高烃断沸点高烃断裂为分子量小、沸点低烃过程。裂为分子量小、沸点低烃过程。如：如：C16H34 C8H18+C8H16C8H18 C4H10+C4H8 C4H10 CH4+C3H6C4H10 C2H4+C2H6石油有热裂化和催化裂化两种石油有热裂化和催化裂化两种第9页热裂化热裂化催化裂化催化裂化目标目标:提升汽油质量和产量提升汽油质量和产量目标目标:提升汽油产量提升汽油产量缺点：温度过高，发生结焦现象缺点：温度过高，发生
5、结焦现象催化剂：硅酸铝，分子筛催化剂：硅酸铝，分子筛（铝硅酸盐）（铝硅酸盐）试验试验第10页3:石油催化重整石油催化重整支链化支链化:提升汽油质量提升汽油质量环化环化:生产芳烃生产芳烃催化剂：催化剂：Pt Re 第11页4:裂解裂解石石油油分分馏馏产产品品定义：定义：使含有长链分子烃在使含有长链分子烃在700度以上度以上高温时断裂成短链烃过程叫裂解高温时断裂成短链烃过程叫裂解目：生产短链不饱和烃如工业“三烯”乙烯产量作为衡量石油化工发展水平乙烯产量作为衡量石油化工发展水平标志标志用途：用途：合成纤维，塑料，橡胶等合成纤维，塑料，橡胶等第12页石油炼制石油炼制常压和减压分馏常压和减压分馏热裂化和
6、催化裂化热裂化和催化裂化裂解裂解催化重整催化重整第13页石油提煉第14页？这种气体是这种气体是:假如把假如把青青桔子和熟苹果放在同一个桔子和熟苹果放在同一个塑料袋里塑料袋里,系紧袋口系紧袋口,这么一段时间后这么一段时间后青青桔子就能够变桔子就能够变黄黄、成熟。、成熟。乙乙烯烯第15页CCH H H H.:.H.:.H.一一、乙烯分子结构乙烯分子结构第16页不饱和烃：不饱和烃：分子里含有碳碳双键或碳碳三键，碳原子所结合氢分子里含有碳碳双键或碳碳三键，碳原子所结合氢原子数少于饱和链烃里氢原子数，这么烃叫做不饱原子数少于饱和链烃里氢原子数，这么烃叫做不饱和烃。和烃。CH2=CH2CH3CH=CH2C
7、H2=CH-CH=CH2CH3CHCHCHCH乙烯乙烯丙烯丙烯1,3-丁二烯丁二烯乙炔乙炔丙炔丙炔第17页空间结构：平面平面(矩形矩形)任何键之间键均角为：任何键之间键均角为：1200第18页第19页名称名称乙烷乙烷乙烯乙烯分子式分子式电子式电子式结构式结构式结构简式结构简式空间构型空间构型分子分子结构结构特点特点键键型型极极性性乙烯和乙烷比较：乙烯和乙烷比较：小结：小结：CH2=CH2非极性分子非极性分子平面平面(矩形矩形)H.H C HH.HCH HH正四面体结构正四面体结构CH4共价键共价键共价键共价键CH2=CH2非极性分子非极性分子CH4第20页浓硫酸和酒精用量配比：浓硫酸和酒精用量
8、配比：体积比约为体积比约为3:1为何浓硫酸用量要多？为何浓硫酸用量要多？反应中有生成水，会使浓硫酸稀释，而反应中有生成水，会使浓硫酸稀释，而稀硫酸没有脱水性会造成试验失败。稀硫酸没有脱水性会造成试验失败。浓硫酸和酒精浓硫酸和酒精浓硫酸在反应中起什么作用？浓硫酸在反应中起什么作用？脱水剂和催化剂脱水剂和催化剂1、药品药品：2、原理、原理：二、乙烯试验室制法二、乙烯试验室制法发生分子内脱水生成乙烯发生分子内脱水生成乙烯装置图第21页ABC1、固液、固液气气2、固、固气气3、固液气、固液气可用可用()装置惯用做制装置惯用做制()A可用可用()装置惯用做制装置惯用做制()可用可用()装置惯用做制装置惯
9、用做制()BCH2CO2O2NH3Cl2第22页3、制备装置、制备装置液液+液液气气 第23页4、操作原理：、操作原理：1、安装次序怎样？、安装次序怎样？（由下到上，由左到右）（由下到上，由左到右）3、混合液体时是将什么倒入什么中？为何？、混合液体时是将什么倒入什么中？为何？（浓硫酸缓缓倒入乙醇中）（浓硫酸缓缓倒入乙醇中）4、能否在量筒中混合液体？为何？、能否在量筒中混合液体？为何？（否，混合时放热）（否，混合时放热）2、怎样检验装置气密性？、怎样检验装置气密性？把导气管伸入水中，用手捂住烧瓶。把导气管伸入水中，用手捂住烧瓶。第24页思索：思索：1、碎瓷片作用、碎瓷片作用？预防爆沸预防爆沸2、
10、迅速升温至1700C目？3、温度计水银球所在位置、温度计水银球所在位置？温度计水银球必须伸入液面以下，因为温度计指示温度计水银球必须伸入液面以下，因为温度计指示是反应温度。是反应温度。4、能否用排空法搜集乙烯、能否用排空法搜集乙烯？不能，因为乙烯密度与空气密度靠近。不能，因为乙烯密度与空气密度靠近。5、试验结束是先撤酒精灯还是先撤导管、试验结束是先撤酒精灯还是先撤导管？先撤导管，预防倒吸。先撤导管，预防倒吸。1400C乙醇会发生分子间脱水生成副产品乙醚。乙醇会发生分子间脱水生成副产品乙醚。第25页6、加热过程中混合液颜色怎样改变、加热过程中混合液颜色怎样改变？溶液由无色变成棕色最终变成黑色。溶
11、液由无色变成棕色最终变成黑色。原因是原因是浓硫酸使酒精脱水碳化浓硫酸使酒精脱水碳化2H2SO4+C2H5OH2SO2+2C+5H2O 7、加热时间过长，还会产生有刺激性气味气体，、加热时间过长，还会产生有刺激性气味气体，为何为何？浓硫酸含有浓硫酸含有强氧化性，能够与生成碳反应。强氧化性，能够与生成碳反应。C+2H2SO4（浓）（浓）=CO2+2SO2+2H2O 第26页练习：练习：试验室制取乙烯常因温度过高而使乙醇和浓试验室制取乙烯常因温度过高而使乙醇和浓H2SO4反应生成少许二氧化硫。有些人设计以下试反应生成少许二氧化硫。有些人设计以下试验以确证上述混合气体中含有乙烯和二氧化硫。验以确证上述
12、混合气体中含有乙烯和二氧化硫。IIIIIIIIV第27页如如图图上所表示，上所表示，I、装置可盛放装置可盛放试试剂剂是：是：(将以下相关将以下相关试剂试剂序号填入空格内序号填入空格内)。I ，。A品品红红溶液溶液 BNaOH溶液溶液 C浓浓H2SO4 D酸性酸性KMnO4溶液溶液能能说说明二氧化硫气体存在明二氧化硫气体存在现现象是象是 。使用装置使用装置目目标标是是 。使用装置使用装置目目标标是是 。确证含有乙烯现象是确证含有乙烯现象是。ADABI中品红褪色中品红褪色除去除去SO2验证验证SO2是否除净是否除净IV中紫色中紫色KMnO4褪色褪色第28页分子式分子式：C2H4电子式：电子式：结构
13、式：结构式：结构简式：结构简式：模型：模型：空间构型：空间构型：CH2=CH2H2C=CH2平面平面(矩形矩形)一一、乙烯分子结构乙烯分子结构二、乙烯试验室制法二、乙烯试验室制法小结：小结：第29页第30页第三节第三节 乙乙 烯烯 烯烃烯烃第三课时第三课时第31页三三.乙烯物理性质乙烯物理性质通常情况下通常情况下,乙烯是一个无色乙烯是一个无色.稍有气味气体稍有气味气体.密密度比空气略小度比空气略小,难溶于水难溶于水四四.乙烯化学性质乙烯化学性质乙烯分子结构特点乙烯分子结构特点:C=C双键所含有能量并不是双键所含有能量并不是C-C单键单键2倍，而是倍，而是小于小于2倍；倍；C=C双键键长也不是双
14、键键长也不是C-C单键二分之一，单键二分之一，而是大于而是大于C-C单键二分之一，所以乙烯分子中单键二分之一，所以乙烯分子中C=C双键中两个键是不一样，其中一个键轻易断裂不稳双键中两个键是不一样，其中一个键轻易断裂不稳定，乙烯化学性质比乙烷活泼。定，乙烯化学性质比乙烷活泼。第32页四四.乙烯化学性质乙烯化学性质1.氧化反应氧化反应 点燃纯净乙烯点燃纯净乙烯,它能在空它能在空气里燃烧气里燃烧,有明亮火焰有明亮火焰,同时同时产生黑烟产生黑烟.(1)燃烧反应燃烧反应为何会产生黑烟为何会产生黑烟?想一想想一想点点燃燃相关化学反应为相关化学反应为:第33页(2)被高锰酸钾氧化反应被高锰酸钾氧化反应结论结
15、论:乙烯可被高锰酸乙烯可被高锰酸钾溶液氧化紫色褪去钾溶液氧化紫色褪去.用用这种方法能够区分甲烷和这种方法能够区分甲烷和乙烯乙烯想一想想一想:乙烯能和溴水反应吗乙烯能和溴水反应吗?第34页 试验结果试验结果甲烷不能使溴水褪色甲烷不能使溴水褪色乙烯能够使溴水褪色乙烯能够使溴水褪色？让我们从乙烯结构开始分析让我们从乙烯结构开始分析第35页 乙烯分子内碳碳双键键能乙烯分子内碳碳双键键能（615KJ/mol）小于碳碳单键键能）小于碳碳单键键能（348KJ/mol）二倍，说明其中有）二倍，说明其中有一条碳碳键键能小，轻易断裂。一条碳碳键键能小，轻易断裂。第36页我是我是溴分子溴分子第37页第38页第39页
16、第40页第41页第42页第43页试验现象：试验现象：溴水黄色很快褪去溴水黄色很快褪去反应实质反应实质 乙烯分子双键里一个键易于断裂，两个溴乙烯分子双键里一个键易于断裂，两个溴原子分别加在原子分别加在CC上，生成无色上，生成无色1，2二溴乙烷二溴乙烷CH2CH2 Br2CH2BrCH2Br将乙烯气体通入溴水中，观察现象将乙烯气体通入溴水中，观察现象第44页有机物分子里有机物分子里不饱不饱和碳原子和碳原子跟其它原子或跟其它原子或原子团原子团直接结合直接结合生成别生成别物质反应叫做物质反应叫做加成反应加成反应。2、加成反应、加成反应第45页加成反应反应实质加成反应反应实质加成反应反应实质加成反应反应
17、实质乙烯乙烯溴分子溴分子1，二溴乙烷，二溴乙烷第46页反应方程式：反应方程式：CH2=CH2+Br2CH2CH2Br Br1，2-二溴乙烷二溴乙烷除此以外乙烯还能够与其它物质发生加成反应除此以外乙烯还能够与其它物质发生加成反应CH2=CH2+H2CH3CH3催化剂催化剂 CH2=CH2+Cl2CH2ClCH2ClCH2=CH2+HClCH3CH2ClCH2=CH2+H2OCH3CH2OH催化剂催化剂加压加热加压加热1，2-二氯乙烷二氯乙烷氯乙烷氯乙烷第47页3.聚合反应聚合反应 定义定义:由相对分子质量小化合物分子相互由相对分子质量小化合物分子相互结合成相对分子质量大高分子反应叫做聚结合成相对
18、分子质量大高分子反应叫做聚合反应合反应 在聚合反应中在聚合反应中,由不饱和相对分子质量小由不饱和相对分子质量小化合物分子结合成相对分子质量大化合物化合物分子结合成相对分子质量大化合物分子分子,这么聚合反应同时也是加成反应这么聚合反应同时也是加成反应,所以所以这种聚合反应又叫做加成聚合反应这种聚合反应又叫做加成聚合反应,简称加简称加聚反应聚反应.nCH2=CH2 CH2-CH2 n 催化剂催化剂第48页聚合反应聚合反应第49页 练习练习:1、能用于判别甲烷和乙烯试剂是、能用于判别甲烷和乙烯试剂是()A.溴水溴水B.酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液C.苛性钠溶苛性钠溶D.四氯化碳溶液四氯化碳溶液2
19、、制取一氯甲烷最好采取方法是、制取一氯甲烷最好采取方法是()A.乙烷和氯气反应乙烷和氯气反应B.乙烯和氯气反应乙烯和氯气反应C.乙烯和氯化氢反应乙烯和氯化氢反应D.乙烷和氯化氢反应乙烷和氯化氢反应 ABC第50页 3.既能够使溴水褪色既能够使溴水褪色,又能够使酸性高锰酸钾溶又能够使酸性高锰酸钾溶液褪色气体有液褪色气体有()A.COB.CO2C.C2H4D.C2H6C第51页4.乙烯发生以下反应中乙烯发生以下反应中,不属于加成反应是不属于加成反应是()A.与氢气反应生成乙烷与氢气反应生成乙烷B.与水反应生成乙醇与水反应生成乙醇C.与溴水反应使之褪色与溴水反应使之褪色D.与氧气反应生成二氧化碳和水
20、与氧气反应生成二氧化碳和水D第52页第53页五、乙烯用途：五、乙烯用途：制取酒精、橡胶、塑料等，并能催熟果实。制取酒精、橡胶、塑料等，并能催熟果实。四、乙烯工业制法四、乙烯工业制法烯烃烯烃当前衡量一个国家工业化水平标准有三个方面：当前衡量一个国家工业化水平标准有三个方面：（1）钢铁工业）钢铁工业（2）汽车工业）汽车工业（3）乙烯产量）乙烯产量。其中乙烯是衡量一个国家石油化学工业水平主要标其中乙烯是衡量一个国家石油化学工业水平主要标志之一。志之一。工业上能够从石油产品中得到大量乙烯。工业上能够从石油产品中得到大量乙烯。第54页乙烯用途乙烯用途（1）有机化工原料）有机化工原料（2）植物生长调整剂，
21、催熟剂）植物生长调整剂，催熟剂第55页六、烯烃六、烯烃1、结构特点和通式：、结构特点和通式：链烃分子里含有碳碳双键不饱和烃，叫烯烃。链烃分子里含有碳碳双键不饱和烃，叫烯烃。单烯烃通式：单烯烃通式：二烯烃通式：二烯烃通式：2、烯烃通性：、烯烃通性：燃烧时火焰较烷烃明亮燃烧时火焰较烷烃明亮分子里含有不饱和双键，轻易发生氧化、加成分子里含有不饱和双键，轻易发生氧化、加成和聚合反应。和聚合反应。CnH2n(n2)CnH2n-2(n3)第56页课堂练习课堂练习四氯乙烯对环境有一定危害，干洗衣服干洗四氯乙烯对环境有一定危害，干洗衣服干洗剂主要成份是四氯乙烯；家用不粘锅内侧涂覆剂主要成份是四氯乙烯；家用不粘
22、锅内侧涂覆物质主要成份是聚四氟乙烯。以下关于四氯乙物质主要成份是聚四氟乙烯。以下关于四氯乙烯和聚四氟乙烯叙述中正确是烯和聚四氟乙烯叙述中正确是A、它们都属于纯净物、它们都属于纯净物B、它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色、它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色C、它们分子中都不含氢原子、它们分子中都不含氢原子D、它们都可由乙烯只发生加成反应得到、它们都可由乙烯只发生加成反应得到C第57页3、烯烃命名：、烯烃命名：与烷烃命名类似，但不完全相同。与烷烃命名类似，但不完全相同。确定包含双键在内碳原子数目最多碳链为主链。确定包含双键在内碳原子数目最多碳链为主链。主链里碳原子编号依次从离双键最近一端开始。主链里碳原子
23、编号依次从离双键最近一端开始。双键位置能够用阿拉伯数字标在某烯字样前面。双键位置能够用阿拉伯数字标在某烯字样前面。如：如：CH3CH=CHCH-CH3CH34-甲基甲基-2-戊烯戊烯第58页1.下面我们以下面我们以C5H10为例，练习烯烃同分异构体写为例，练习烯烃同分异构体写法和命名。法和命名。（1）CH3CH2CH2CH=CH21-戊烯戊烯（2）CH3CH2CH=CHCH31.2-戊烯戊烯2-甲基甲基-1-丁烯丁烯2-甲基甲基-2-丁烯丁烯3-甲基甲基-1-丁烯丁烯（3）CH3CH2C=CH2CH3（5）CH2=CH-CH-CH3CH3（4）CH3CH=C-CH3CH3第59页例例1某气态烃
24、在密闭容器中与氧气混合，用电火某气态烃在密闭容器中与氧气混合，用电火花点燃，完全燃烧前后容器内压强保持不变（温度花点燃，完全燃烧前后容器内压强保持不变（温度为为120），则该烃为（），则该烃为（）A、CH4B、C2H6C、C2H4D、C3H6例题选讲：例题选讲：AC第60页例例2标准情况下标准情况下1.68L无色可燃性气体在足量氧气无色可燃性气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水，得到中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水，得到白色沉淀质量为白色沉淀质量为15克；若用足量碱石灰吸收燃烧克；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重产物，增重9.3g。（1）计算燃烧产物中水质量。）计算燃烧产
25、物中水质量。（2）若原气体是单一气态烃，经过计算推断它分）若原气体是单一气态烃，经过计算推断它分子式。子式。2.7gC2H4第61页例例3将乙烯和甲烷混合气体完全燃烧时，所将乙烯和甲烷混合气体完全燃烧时，所消耗氧气体积是混合气体体积消耗氧气体积是混合气体体积2.4倍，则甲烷倍，则甲烷和乙烯体积比是：和乙烯体积比是：A、1：2B、2：1C、2：3D、3：2C第62页例例4将将0.2mol两种气态烃组成混合气体完全燃两种气态烃组成混合气体完全燃烧，得到烧，得到6.72LCO2（标准情况）和（标准情况）和7.2g水，以水，以下说法中正确是：下说法中正确是：A、一定有甲烷、一定有甲烷B、一定有乙烯、一
26、定有乙烯C、一定没有甲烷、一定没有甲烷D、一定没有乙烯、一定没有乙烯A第63页例例5 一个能使溴水褪色气态烃，标准情况下一个能使溴水褪色气态烃，标准情况下5.6升质量升质量10.5为克，这些质量烃完全燃烧时为克，这些质量烃完全燃烧时生成生成16.8升二氧化碳和升二氧化碳和13.5克水。求该烃分子克水。求该烃分子式，并推论它化学性质。式，并推论它化学性质。（C3H6）第64页例例6、用含水、用含水5%酒精酒精100克跟浓硫酸克跟浓硫酸共热制乙烯，可制得乙烯多少升（标准共热制乙烯，可制得乙烯多少升（标准情况）？假如把这些乙烯经过溴水，全情况）？假如把这些乙烯经过溴水，全部被溴水吸收，理论上溴水最少应含纯部被溴水吸收，理论上溴水最少应含纯溴多少摩？溴多少摩？（答：可制乙烯（答：可制乙烯46.2升，含溴升，含溴2.06摩）摩）第65页二、煤综合利用1、什么是煤干馏？2、为何要将煤进行气化和液化？3、什么是煤气化？什么是煤液化？第66页更多资源更多资源 第67页