20192020学年新鲁科版必修2第3章第2节从化石燃料中获取有机化合物第1课时学案

第 2 节从化石燃猜中获取有机化合物
第 1 课时从天然气、石油和煤中获取燃料石油裂解与乙烯
核心修养发展要点学业要求
1.经过对化石燃料性质与用途的剖析，
体验有机化合物在能源中的应用价值。

1.认识石油的成分及石油分馏、裂化和2.经过乙烯的学习，领会有机化学反响裂解的基来源理。

与无机化学反响在反响条件、反响试剂 2.掌握乙烯的分子构造、主要性质和重
与生成物等方面的差别，深入“构造决要应用，进一步理解构造与性质的关系。

定性质，性质反响构造”“性质决定用 3.认识加成反响。

途”等学科观点。

学生自主学习
从天然气、石油和煤中获取燃料1．天然气和煤直接用作燃料
天然气的主要成分是□01
甲烷 (含量为 80%～97%)，天然气水合物——□
02
可燃
冰的主要成分是甲烷。

煤是由□03
有机化合物和□
04
无机物构成的复杂混淆物。

此中，有机物除了
含有□05
碳、□
06
氢元素外，还含有少许的□
07
氧、□
08
氮、□
09
硫
等元素；无机物主要含有□10
硅、□
11
铝、□
12
钙、□
13
铁等元素。

2．从石油中获取燃料(1)石油的构成
石油是由分子含有不一样数量碳原子的 □
14
烷烃、环烷烃等构成的复杂
□
15
混淆物；构成石油的主要元素是 □
16
C 、 H ，在石油中的质量分数之和高达
98%。

(2)石油的分馏
①原理：经过 □17
加热和 □
18
冷凝的方法把石油分别成 □
19
沸点范围不一样的产
物。

②目的：将原油分别成不一样沸点范围的产品。

③主要产物：石油气、汽油、煤油、柴油及重油等。

(3)石油的裂化
①原理：在加热、使用催化剂的条件下， 把相对分子质量 □
20
较大、沸点 □
21
较
高的烃断裂为相对分子质量较 □22 小、沸点较 □23 低的烃。

②目的：提升 □
24
轻质液体燃料的产量和质量。

石油裂解、乙烯
1．石油的裂解
(1)原理：采纳比裂化更高的温度，使相对分子质量较大的烃断裂成
□01 乙烯、
丙烯等小分子烃。

(2)目的：获取乙烯、丙烯等小分子烯烃，用作有机化工原料。

2．乙烯
(1)乙烯的构成与构造
(2)乙烯的物理性质
(3)乙烯的化学性质
①氧化反响
a．乙烯能在空气中焚烧，火焰□05光亮并伴有□06黑烟：
点燃
□07 C2H4＋3O2――→ 2CO2＋2H2O。

b．乙烯能□08
在酸性环境中被高锰酸钾氧化，而使其溶液退色。

②加成反响
a．定义：有机物分子中□09双键上的碳原子与其余原子(或原子团)□10直接结合生成新的化合物分子的反响叫加成反响。

b．将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，现象是□11
溶液退色，乙烯与溴发生了
□12加成反响，生成了□13 1,2-二溴乙烷：
讲堂互动研究
一、从天然气、石油和煤中获取燃料
1．比较汽油、煤油、柴油及润滑油的沸点高低？
提示：沸点渐渐高升。

2．裂化和裂解有何异同？
提示：裂化和裂解都是使石油分馏产物中的长链烃断裂生成更短的链烃；裂解是深度的裂化，所需温度比裂化所需温度更高。

1．石油炼制的工艺流程
石油分馏产品、裂解和裂化产品都是混淆物；石油分馏是物理变化，裂解和裂化是化学变化。

2．直馏汽油与裂化汽油
知识拓展
1．工业上，石油的分馏在分馏塔里进行。

实验室中，石油的分馏常用蒸馏装
置(如下图 )进行。

主要仪器有蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、锥形瓶、牛角管、温度计、铁架台 (带铁圈、铁夹 )、石棉网等。

提示： (1)温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处。

(2)为了防备暴沸，应在蒸馏烧瓶中加入少许的碎瓷片或沸石。

(3)冷凝管中冷凝水的流向是“ 下进上出”。

2
(4)蒸馏烧瓶中的液体体积不超出其容积的3，加热时应垫石棉网。

2．蒸馏和分馏的差别和联系
蒸馏分馏
联系都用于分别液态混淆物，发生的都是物理变化，没有新物质生成
只进行一次汽化和冷凝，分别出的要连续进行多次汽化和冷凝，分别出的物质仍旧是混淆物，只可是沸
物质一般较纯，如用天然水制取蒸差别点范围不一样，如对石油进行常压、
馏水以及在工业酒精中加生石灰蒸
减压分馏后能够获取沸点范围不一样馏制得无水乙醇等
的多种馏分
3．分馏、裂化、裂解的差别
(1)石油分馏属于物理变化，因为石油中有些物质的沸点很靠近，所以分馏产
物一般为混淆物。

分馏时沸点低(相对分子质量小 )的烃类先汽化，沸点高(相对分子质量大 )的烃类后汽化。

(2)石油分馏所得汽油为直馏汽油，多为饱和烃。

石油裂化所得汽油叫裂化汽
油，此中含有不饱和烃，能与卤素单质反响，因此当用汽油萃取水中卤素单质时，
需采纳直馏汽油。

(3)石油的裂化和裂解
方法裂化裂解
在必定条件下把相对分子质量在高温下，把石油分馏产品 (包含原理大、沸点高的烃断裂为相对分子石油气 )中相对分子质量较大的烃质量较小、沸点较低的烃断裂为乙烯、丙烯等小分子烃
反响条件加热、使用催化剂比裂化更高的温度
目的为了提升轻质液体燃料 (优良汽油为了获取乙烯、丙烯等小分子烃，等)的产量和质量用作有机化工原料
主要变化
化学变化化学变化种类
1．以下图为实验室石油分馏的装置图，回答以下问题：
(1) 装置中的玻璃仪器有。

(2) 蒸馏烧瓶中要加入碎瓷片，碎瓷片的作用是____________。

(3) 温度计的水银球的地点为 ____________________。

(4) 冷凝管的冷却水的进水口为 ________(填“ a或”“ b”)。

答案 (1)酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶
(2) 防备液体暴沸
(3) 与蒸馏烧瓶的支管口相平
(4)a
2．以下说法正确的选项是 ()
A．石油是混淆物，其分馏产品汽油为纯净物
B．煤油可由石油裂化获取，可用做燃料和保留少许金属钠
C．石油分馏获取大批的乙烯、丙烯等重要化工原料
D．用溴的四氯化碳溶液可鉴识石油分馏获取的汽油和石油裂化获取的汽油
答案 D
分析石油是多种烷烃和环烷烃等的混淆物，其分馏产品汽油仍为混淆物，
故 A 错误；煤油是石油的分馏产品之一，能用于金属钠的保留，同时仍是一种燃料，故B 错误；石油分馏主要获取汽油、煤油等，乙烯、丙烯等可经过石油裂解
获取，故 C 错误；分馏获取的汽油中的主要成分是饱和烃，裂化获取的汽油中含
有不饱和烃，两者可用溴的四氯化碳溶液鉴识，故 D 正确。

规律方法
直馏汽油中不含不饱和烃，可用作卤素单质的萃取剂；而裂化汽油含有不饱
和烃，易与卤素单质发生反响，故不可以用作卤素单质的萃取剂。

二、石油裂解、乙烯
1．为何甲烷焚烧没有黑烟，而乙烯焚烧有黑烟？
提示：因为甲烷分子里含碳量低，焚烧充分；乙烯分子里含碳量 (85.7%)比较大，未完整焚烧，产生碳的小颗粒。

2．乙烯能使酸性KMnO 4溶液和溴的 CCl4溶液退色，两者的退色原理能否相同？
提示：两者退色原理不一样。

乙烯使酸性 KMnO 4溶液退色是因为乙烯发生氧化反响， KMnO 4将乙烯氧化成 CO2；乙烯使溴的 CCl4溶液退色是因为乙烯与 Br2发生加成反响。

1．乙烯的构造特色
(1)1 个乙烯分子比 1 个乙烷分子 (C2H6)少 2 个氢原子，乙烯分子中的单键能够旋转，碳碳双键不可以旋转，分子里碳原子之间的共价键是双键，而且乙烯分子中
的 2 个碳原子和 4 个氢原子都处于同一平面内，它们相互之间的键角都是120°。

(2)乙烯的构造简式不可以够写成 CH2CH2，而应写成
CH2===CH2，即一定把此中的碳碳双键表现出来，碳碳双键必定不可以省略。

(3)因为乙烯碳碳双键中的两个碳碳键不完整同样，此中一个键不稳固，发生
化学反响时易断裂，所以乙烯的化学性质开朗。

2．乙烯的加成反响
催化剂
(1)CH 2===CH2＋ H2――→ CH3CH3；
△
必定条件
(2)CH 2===CH2＋ H2O――→CH3CH2OH(工业制酒精 )；
催化剂
(3)CH 2===CH2＋ HCl ――→ CH3CH2Cl( 工业制氯乙烷 )。

△
3．加成反响与代替反响的比较
4．乙烯的用途
(1)乙烯是石油炼制的重要产物之一，乙烯的产量是权衡一个国家石油化工发
展水平的标记。

(2)乙烯是重要的化工原料，用来制造聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。

(3)在农业生产中做植物生长调理剂和催熟剂。

知识拓展
(1)乙烯属于易燃、易爆气体，在点燃以前必定要先查验纯度。

查验乙烯纯度
的方法与查验氢气、甲烷纯度的方法同样。

乙烯焚烧伴有黑烟是因为乙烯中碳元
素的质量分数较大。

(2)乙烯使酸性高锰酸钾溶液退色，是因为发生氧化反响，酸性高锰酸钾溶液
能把乙烯最后氧化为 CO2和 H2O。

酸性高锰酸钾溶液能够用来鉴识甲烷和乙烯，
但不可以用来除掉甲烷中的乙烯。

(3)乙烯使溴水或溴的四氯化碳溶液退色，是因为发生加成反响。

溴水可用来
鉴识甲烷和乙烯，也能除掉甲烷中的乙烯。

3．以下相关乙烯化学性质的说法，错误的选项是()
A ．乙烯能使酸性KMnO 4溶液退色，是因为乙烯发生了氧化反响
B．乙烯可在氧气中焚烧，该反响属于乙烯的氧化反响
C．乙烯能使溴的四氯化碳溶液退色，该反响属于加成反响
D．将乙烯通入溴水中，反响后获取均一、透明的液体
答案 D
分析 A 项，乙烯能使酸性KMnO 4溶液退色，是因为乙烯能够被酸性KMnO 4
溶液氧化，即乙烯发生了氧化反响，正确； B 项，乙烯可在氧气中焚烧，该反响中乙烯被氧气氧化，正确；C 项，乙烯与溴发生加成反响，使溴的四氯化碳溶液退色，正确；D 项，乙烯与溴发生加成反响，生成的 1,2-二溴乙烷是油状液体，不溶于水，溶液分层，错误。

4．以下操作中，既能够鉴识甲烷和乙烯，又能够除掉甲烷中混有的少许乙烯
的是 ()
A ．气体经过盛有酸性KMnO 4溶液的洗气瓶
B．气体经过盛有足量溴水的洗气瓶
C．气体经过盛有足量蒸馏水的洗气瓶
D．在必定条件下通入HCl 气体
答案 B
分析 A 项，乙烯能使酸性 KMnO 4溶液退色，最后乙烯被氧化成二氧化碳和
水，生成的二氧化碳气体又混在甲烷气体中，所以不可以用此法来除掉混在甲烷中
的少许乙烯，错误； B 项，乙烯和溴水发生加成反响而使溴水退色，加成产物 1,2-二溴乙烷为液体，所以既能用溴水鉴识甲烷和乙烯，又能用溴水除掉甲烷中的少
量乙烯，正确； C 项，用水洗的方法不可以鉴识甲烷和乙烯，因为两者都难溶于水，常温条件下两者都不睦水反响，错误； D 项，甲烷与 HCl 不反响，乙烯在必定条件
下可与 HCl 反响生成氯乙烷，但该反响较困难且通入 HCl 的量不易控制，所以
不可以用此法鉴识和除杂，错误。

规律方法
能够用乙烯与氯化氢经过加成反响制备纯净的氯乙烷，而不宜用乙烷与氯气
经过代替反响制备。

本课小结
从天然气、石油天然气、煤直接用作燃料
和煤中获取燃料从石油中获取燃料。