2017-2018学年苏教版化学必修二同步学习讲义：专题3第1单元化石燃料与有机化合物 第3课时 Word版含答案

第3课时 石油炼制 乙烯[学习目标定位] 1.知道石油的炼制方法(分馏、裂化、裂解)、目的及其主要产品。

2.知道乙烯的分子结构特点和性质。

3.会写乙烯等物质发生加成反应的化学方程式。

一、石油的炼制1．阅读教材内容，填写下表：2.分析讨论，回答下列问题：(1)实验室蒸馏石油的装置如下图所示，回答下列问题：①在蒸馏实验中，为什么要使用温度计？答案 由蒸馏实验获取几种沸点不同的馏分时，用温度计控制收集沸点不同的馏分。

②温度计的位置在哪儿？答案 温度计的液泡(又称水银球)上缘要恰好与蒸馏烧瓶支管口的下缘在同一水平线上，不能浸入液体中。

③冷凝管的作用是什么？水流方向是什么？答案 冷凝管的作用是冷凝蒸气；冷凝水的流向要从低处流向高处，即下口进水，上口出水。

④加入碎瓷片(或沸石)的作用是什么？ 答案 是为了防止蒸馏烧瓶内液体暴沸。

(2)石油分馏得到的馏分是纯净物吗？石油分馏是物理变化还是化学变化？ 答案 不是纯净物是混合物，石油分馏是物理变化。

(3)石油的催化裂化与裂解有哪些不同？答案 催化裂化与裂解的主要不同：①反应条件不同，催化裂化是加热、使用催化剂，而裂解加热的温度更高；②目的不同，催化裂化是提高轻质油的产量和质量，裂解是制得乙烯、丙烯等气态短链烃。

(4)裂化汽油和直馏汽油有何主要不同？答案 裂化汽油是由重油催化裂化而得到，其中含有液态不饱和烃。

如C 16H 34――→催化剂加热、加压C 8H 18＋C 8H 16。

直馏汽油是由石油分馏直接得到，一般不含不饱和烃。

1.石油的分馏是物理过程，而催化裂化和裂解属于化学过程。

2．石油裂解是生产乙烯的主要方法。

1．下列说法正确的是( ) A ．石油是混合物，汽油是纯净物 B ．沸点：汽油<柴油<煤油C ．石油的裂化与裂解都属于化学变化D ．石油的分馏是化学变化 答案 C解析 石油的分馏产品都是由不同沸点的组分组成的混合物，分馏过程中发生了物理变化，各馏分按照沸点由高到低的顺序排列为重油>柴油>煤油>汽油>石油气。

把相对分子质量大、沸点高的烃分解为相对分子质量小、沸点低的烃的过程叫石油的裂化，石油裂解属于深度裂化，采用的温度比裂化高，长链烃分子断裂程度大，它们发生的都是化学变化。

2．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 ．催化裂化答案 D解析 催化裂化将长链烃断裂为短链烃，从而提高汽油的产量和质量。

二、乙烯、乙炔的分子结构与性质1．以下是三种有机物的球棍模型，代表H 原子，代表C 原子，请回答下列问题：(1)(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)的分子式分别为____________、____________、____________；(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)的结构简式分别为____________、____________、____________；(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)的结构式分别为__________、__________、____________。

(2)说出(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)结构上的两点差异：①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。

答案 (1)C 2H 6 C 2H 4 C 2H 2 CH 3—CH 3 CH 2===CH 2 CH ≡CHH —C ≡C —H(2)①(Ⅰ)中含有碳碳单键，(Ⅱ)中含有碳碳双键，(Ⅲ)中含碳碳叁键 ②(Ⅰ)是空间立体结构，(Ⅱ)是平面结构，(Ⅲ)是直线结构 2．乙烯、乙炔的氧化反应 (1)观察实验，记录现象：(2)写出乙烯燃烧的化学方程式。

为什么甲烷燃烧没有黑烟，而乙烯燃烧有较浓的黑烟？ 答案 C 2H 4＋3O 2――→点燃2CO 2＋2H 2O 。

乙烯燃烧时有较浓的黑烟是因为乙烯分子里含碳量(85.7%)比较大，未完全燃烧，产生碳的小颗粒造成的。

(3)乙烯可以作为水果的催熟剂，可以使生果实尽快成熟，但是用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土与果实或花朵放在一起，可以延长果实或花朵的成熟期，达到保鲜的目的。

请你解释其中的奥秘。

答案 乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化。

(4)①乙炔在空气中燃烧冒出浓烈的黑烟，写出反应的化学方程式。

答案 2C 2H 2＋5O 2――→点燃4CO 2＋2H 2O 。

②依据乙炔结构特点，推测乙炔能否使酸性高锰酸钾溶液褪色？ 答案 乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化，从而使酸性高锰酸钾溶液褪色。

3．乙烯的加成反应(1)将乙烯通入溴的四氯化碳溶液(或溴水)中，你能观察到什么现象？写出该反应的化学方程式。

答案 溴的红棕色褪去。

CH 2===CH 2＋Br 2―→(2)乙烯分子中不饱和的碳碳双键发生断裂，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，这类化学反应叫做加成反应。

(3)乙烯除了与溴加成外，一定条件下还能与H 2、HCl 、Cl 2、H 2O 等发生加成反应，请你写出相关的化学方程式。

答案 CH 2===CH 2＋H 2――→催化剂△CH 3—CH 3 CH 2===CH 2＋HCl ――→催化剂△CH 3CH 2Cl CH 2===CH 2＋Cl 2―→CH 2===CH 2＋H 2O ――→催化剂CH 3CH 2OH(4)乙炔能使溴的四氯化碳溶液褪色，写出反应的化学方程式： ①CH ≡CH ＋Br 2(不足)―→CHBr===CHBr ； ②CH ≡CH ＋2Br 2(过量)―→CHBr 2—CHBr 2。

4．如何区分甲烷和乙烯？甲烷中有乙烯如何除去？答案 乙烯能使酸性KMnO 4溶液或溴水褪色，由此可区别甲烷(烷烃)和乙烯(烯烃)。

乙烯被酸性KMnO 4溶液氧化的产物是CO 2，因此CH 4中混有乙烯时，不能用酸性高锰酸钾溶液除去(引入新的杂质)，应用溴水洗气除去。

1.乙烯是最简单的烯烃，它是一种无色、稍有气味、难溶于水的气体。

从石油中可以获得大量乙烯，乙烯的产量是衡量一个国家化工水平的标志；它还是一种植物生长调节剂。

2．乙烯的分子结构(1)乙烯分子中6个原子处于同一平面上。

(2)乙烯分子中含有一个键(碳碳双键)。

3．乙烯的氧化反应4．乙烯的加成反应3．关于乙烯分子结构的描述错误的是()A．乙烯的结构简式为CH2===CH2B．乙烯是最简单的烯烃C．乙烯分子中所有原子都在同一平面上D．乙烯分子中所有原子都在一条直线上答案 D思维启迪4．下列说法中错误的是()A．无论乙烯与Br2的加成，还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，都与分子内含有碳碳双键有关B．用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷C．相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同D．利用燃烧的方法可以鉴别乙烯和甲烷答案 C解析本题考查乙烯的性质。

乙烯分子中含有碳碳双键，决定了它的性质与甲烷、乙烷等烷烃的性质有所不同。

乙烯的加成反应和氧化反应过程中碳碳双键断裂，A对；乙烯能与溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液反应，但是乙烷不能，故能用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和乙烷，B对；乙烯和甲烷中氢的质量分数不同，故相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量不同，C错；甲烷燃烧产生淡蓝色火焰，乙烯燃烧火焰明亮有黑烟，D对。

乙烯的性质稍有气味水难溶，高锰酸钾溴反应。

现象相同理不同，前因氧化后加成。

加氧燃烧黑烟冒，聚合分子碳链增。

1．下列说法错误的是()A．石油中含有C5～C12的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油B．含C20以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油C．石油裂解产物中含有乙烯、丙烯等D．石油裂解是为了得到高质量的轻质油答案 D解析石油裂解的目的是得到所需纯度的乙烯、丙烯等气态短链烃。

而催化裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量和质量，二者不能混为一谈。

2．下列说法不正确的是()A．石油分馏所得的产物是具有恒定沸点的纯净物B．天然气和液化石油气的主要成分不同C．石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物D．石油裂解的目的是得到气态短链烃答案 A解析石油分馏产品是混合物，A不正确；天然气的主要成分是甲烷，液化石油气的主要成分是小分子烃，如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等，B正确；天然气的主要成分是甲烷，甲烷是最简单的烃，石油的主要成分是烃，烃属于碳氢化合物，C正确；D正确。

3．不可能是丙烯(CH2===CHCH3)的加成产物的是()A．CH3CH2CH3B．CH3CH2CHCl2C．CH3CH2CH2OH D．CH3CH2CH2Br解析A项，丙烯与氢气的加成产物是CH3CH2CH3；B项，CH3CH2CHCl2不可能是丙烯的加成产物；C项，CH3CH2CH2OH是丙烯与水的加成产物；D项，CH3CH2CH2Br是丙烯与HBr的加成产物。

4．下列关于乙烯和乙烷的说法中错误的是()A．乙烯是不饱和烃，乙烷是饱和烃B．乙烯分子中的两个碳原子在同一条直线上，乙烷分子中的两个碳原子也在同一条直线上C．乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键键能的两倍，因此乙烯比乙烷稳定D．乙烯分子为平面结构，乙烷分子为立体结构答案 C解析A项，乙烯含有碳碳双键，属于不饱和烃，乙烷属于饱和烃，正确；B项，两点决定一条直线，所以分子中的两个碳原子一定在同一条直线上，正确；C项，乙烯分子中碳碳双键键能小于乙烷分子中碳碳单键键能的两倍，因此乙烯结构不稳定，导致乙烯能和溴水发生加成反应，错误；D项，甲烷是正四面体结构，所以乙烷中所有原子不可能在同一平面上；乙烯为平面结构，所有原子都处在同一平面上，正确。

5．某研究性小组为了探究石蜡油(17个碳以上液态烷烃混合物)分解产物中有乙烯存在，设计如下实验方案：将浸透了石蜡油的石棉放置在硬质试管的底部，试管中加入碎瓷片，给碎瓷片加强热，石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片表面，发生反应后将得到的气体混合物通入盛有某试剂的试管中加以验证(装置如下图所示)。

回答下列问题：(1)决定乙烯性质的官能团是________。

(2)验证该气体混合物中含有乙烯的实验方案是________________________________________________________________________________________________________。

(3)验证该气体混合物中含有乙烯的实验现象是________________________________________________________________________________________________________。