【2019最新】高中化学专题3常见的烃第一单元脂肪烃第3课时脂肪烃的来源与石油化学工业教学案苏教版选修5

【2019最新】高中化学专题3常见的烃第一单元脂肪烃第3课时脂肪烃的来源与石油化学工业教学案苏教版选修5

[目标导航] 1.通过阅读教材，能说出天然气、石油液化气、汽油的来源和组成。2.通过联系实际，认识它们在生产生活中的应用。

一、石油的分馏

1.石油和天然气的组成

人类使用石油和天然气的主要目的是获得能源和化工原料。石油主要是由气态烃、液态烃和固态烃组成的混合物。天然气的主要成分是甲烷。

2.石油的分馏

(1)原理：利用烷烃沸点的不同，可对石油加热，使其汽化，然后再按沸点的不同，分离出不同的馏分。

(2)分类：分馏根据所需要的馏分不同，可以分为常压分馏和减压分馏。

①常压分馏所得的馏分的主要成分是石油气、汽油、煤油、轻柴油等，这些馏分中烃的沸点相对较低，分子中所含碳原子数较少。常压分馏中未被蒸发的剩余物质叫做重油。

②减压分馏是利用低压时液体的沸点降低的原理，使重油中各成分的沸点降低而进行分馏，避免高温下有机物的炭化。减压分馏能把常压分馏中得到的重油中的烃进行分离。在压强较低时，重油中的烃会在较低温度下汽化，避免了升高温度带来的使烃分解和损害设备等情

况。减压分馏可以得到重柴油、润滑油、石蜡、燃料油等馏分，未被汽化的剩余物质为沥青。

议一议

1.石油分馏得到的馏分是纯净物吗？

答案不是。馏分是由不同沸点范围的烷烃组成的，因此馏分是混合物。

2.分馏与蒸馏的相同点与不同点有哪些？

答案蒸馏：把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作。蒸馏可使混合物中沸点较低的组分挥发而达到混合物分离或除杂的目的。被蒸馏的混合物中至少有一种组分为液体。各组分沸点差别越大，挥发出的物质越纯。若不同组分之间沸点差别小，或不同组分互溶形成恒沸液体，馏分则不纯。常见的实验有蒸馏水的制取。分馏：对多组分的液体混合物在控温条件下先后、连续进行两次或多次蒸馏。分馏可使多组分混合物在一个完整的操作过程中分离为两种或多种馏分而达到混合物分离或除杂的目的。常见的实验有石油的分馏。

二、石油的裂化与裂解

1.裂化

(1)原理：在一定条件下，使分子里含碳原子多、相对分子质量大、沸点高的烃断裂为分子中含碳原子少、相对分子质量小、沸点低的烃的过程。石油的裂化属于化学变化。

如：C16H34C8H18＋C8H16

C8H18C4H10＋C4H8

C8H16C5H10＋C3H6

(2)分类：石油的裂化可分为热裂化和催化裂化。

石油不使用催化剂的裂化称为热裂化，使用催化剂的裂化称为催化裂化。

(3)目的：为了提高从石油中得到的汽油等轻质油的产量。

2.裂解

(1)原理：使具有长链的烃分子断裂成各种短链的气态烃和少量的液态烃的方法。石油的裂解属于化学变化。

(2)裂解的原料：石油分馏产品，一般是轻质油。

(3)裂解的目的：得到以“三烯”(乙烯、丙烯、丁二烯)为主的短链不饱和烃，为石油化工提供原料。其中乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。

在石油加工中，还有催化重整和加氢裂化等工艺，它们都是为了提高汽油等轻质油品质的石油加工工艺。催化重整还是获得芳香烃的主要途径。

议一议

1.直馏汽油与裂化汽油都属于汽油，其成分是否一样？

答案不一样。直馏汽油是石油分馏的产物，为饱和烃，裂化汽油是石油催化裂化的产物，含有不饱和烃。

2.裂化与裂解的原理相同，其目的也相同吗？

答案裂化与裂解的原理相同，但目的不同。裂化目的是为了提高从石油得到的汽油等轻质油的产量；裂解的目的是为了得到气态烯烃。

一、石油的分馏实验

1.实验装置

2.实验原理

加热石油，低沸点的烃先汽化，经过冷凝液化后分离出来；随着温度的升高，较高沸点的烃再汽化，经过冷凝液化后又分离出来；这样不

断地加热汽化和冷凝液化，就可把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物。

3.实验仪器

酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝器、锥形瓶、铁架台、石棉网、单孔塞、牛角管等。

4.注意事项

(1)温度计的位置和作用：温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处，指示蒸气的温度。

(2)碎瓷片的作用：防止混合液暴沸。

(3)冷凝器中冷却水从下口进，从上口出，管中的蒸气流向与冷却水的流向正好相反，采取逆流冷凝效果好。

(4)石油的分馏是物理变化，获得的不同沸点范围的馏分——汽油、煤油，仍是多种烃的混合物。

例1 某同学设计了如下装置进行石油的分馏实验，回答下列有关问题：

(1)指出实验装置中仪器A、B、D的名称。

A.______，

B.______，D.______。

(2)指出该同学所设计的实验装置中存在的错误，并给予改正。

___________________________________________________________ _____________。

(3)实验装置改正后，如何进行气密性检查？

答案(1)蒸馏烧瓶冷凝管锥形瓶

(2)①温度计的水银球位置错误，温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶支管口水平位置。②冷凝管进出水方向错误，应该为“下进上出”(3)将装置末端导管口没入水中，微热蒸馏烧瓶，水槽中有气泡冒出，

停止加热，冷却后有一段水柱进入导管，证明装置气密性良好。

变式训练1 (1)实验室分馏石油的正确操作顺序是：

A→________→________→D→________→F→________。

A.在铁架台上放酒精灯，固定好铁圈，放上石棉网

B.固定好仪器A

C.连接仪器B及进出水管

D.连接接液管C

E.检测装置气密性

F.装入碎瓷片和石油，塞上带温度计的塞子

G.加热

(2)图中有3处错误，它们分别是：

①____________；②____________；③______________。

(3)在仪器A中加入碎瓷片的作用是_____________________________________________。

(4)分馏石油得到的各个馏分都是________(填“混合物”或“纯净物”)。

答案(1)B C E G

(2)温度计水银球应在烧瓶支管口附近没有用石棉网冷却水的方向通反了

(3)防止在石油蒸馏时发生暴沸

(4)混合物

二、石油炼制工艺

石油的加工方法比较