課題1從石油中獲取更多的高品質燃油

課題1課堂互動講練知能優化訓練課前自主學案課前自主學案1．石油的組成、形成及分類(1)石油的物理性質：石油是蘊藏在地下深處的_________色、可燃的黏稠液體，具有特殊的氣味，密度比水小，不溶于水。(2)石油的形成：石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的地質演化而形成的。棕黑(3)石油的組成：其化學成分主要是由_______兩種元素組成的各種烷烴、環烷烴和芳香烴，以及少量的含硫、氮、氧等元素的烴類衍生物和金屬化合物，是混合物。C、H(4)石油的分類：①石蠟基石油：通常以_______為主要成分的石油；②環烴基石油：以_________、___________為主要成分的石油；③中間基石油：介于上述二者之間的石油。我國的石油主要是含硫量低的石蠟基石油。烷烴環烷烴芳香烴2.石油的加工加工的目的從石油中提煉燃油從石油中獲得更多的輕質燃油提高汽油的品質加工方法分餾裂化催化重整_____分餾____分餾熱裂化_____裂化加氫裂化常壓減壓催化原理用蒸餾和______的方法把石油分成不同沸點范圍的蒸餾產物在一定條件下，使分子中碳原子數多、相對分子質量____、沸點_____的烴斷裂為分子中碳原子數少，相對分子質量小、沸點低的烴的過程在一定的溫度、壓強下，含碳原子數較多的烴分子在催化劑作用下也可與氫氣反應而斷裂成含碳原子數較少的烴分子通常是在催化劑作用下，使汽油中烴分子的結構重新形成新的分子結構冷凝大高原料經脫沙、脫水、脫______的原油重油重油重油汽油條件_______加熱_____加熱加熱催化劑、加熱催化劑、加熱、加氫催化劑鹽常壓減壓結果將原油分離成輕質燃油將重油充分分離，并防止________提高輕質燃油特別是汽油的產量提高輕質燃油的產量提高汽油_____主要產品_____油(C5～C11)煤油、柴油、重油潤滑油、凡士林、石蠟、瀝青等汽油等輕質燃油汽油等輕質燃油芳香烴、支鏈烷烴炭化結焦品質汽課堂互動講練要點一從石油中獲得更多的輕質燃油通過石油提煉獲得的汽油叫直餾汽油，僅占原油的25%左右，遠遠不能滿足社會的需求。人們利用烴的熱不穩定性即加熱重油使碳原子數多、沸點高的烴分子變為碳原子數少、沸點低的小分子烴的方法來獲得更多的輕質燃油，該過程稱為石油的裂化，如：C16H34

C8H18＋C8H16。通過重油的裂化得到的汽油叫裂化汽油，由于石油的裂化過程中產生不飽和烴，故裂化汽油中含有烯、炔等不飽和烴。裂化又分為熱裂化、催化裂化和加氫裂化。特別提示：直餾汽油和裂化汽油的比較：比較項目獲得方法主要化學成分燃燒質量鑒別方法直餾汽油原油直接分餾以直鏈烴為主差，抗爆燃性好能使溴的四氯化碳溶液退色的是裂化汽油裂化汽油重油催化裂化支鏈烴和環烴，多含有烯烴好，抗爆燃性差例1(2011年廣州高二檢測)如何從石油中獲得更多的輕質燃油一直是化學家探索的課題，將石油分餾得到的重油進行裂化可以獲得更多的輕質燃油。資料1：石蠟是含有20～30個碳原子的烷烴的混合物，常溫下呈固態。資料2：石油催化裂化中通常使用Al2O3做催化劑。某研究性學習小組在實驗室中模擬石油的催化裂化，裝置如圖：實驗過程中可觀察到燒瓶Ⅰ中固體石蠟先熔化，試管Ⅱ中有少量液體凝結，試管Ⅲ中酸性高錳酸鉀溶液退色，實驗后聞試管Ⅱ中液體氣味，具有汽油的氣味。(1)該裝置儀器連接的順序應遵循的原則為__________________，為保證實驗成功，實驗前必須進行的操作是________________，裝置中較長導管的作用是__________________；(2)試管Ⅱ中少量液體凝結說明了______________________________________；(3)試管Ⅲ中溶液退色說明了______________________________________；(4)能否用試管Ⅱ中的液體萃取溴水中的溴，理由是________________________________________。(5)寫出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化學方程式______________________________________。(6)石油裂化的重要意義是_______________________________________。【解析】儀器連接的順序應遵循從下往上，從左到右的原則，裝入藥品之前要檢驗裝置的氣密性。依據石油分餾工業的分餾塔原理，設置了長導管，其作用除導氣外，兼起冷凝氣體的作用；依據催化裂化原理，下列反應皆有可能發生：試管Ⅱ中有液體生成，說明生成5個碳原子數以上的烴，因為常溫常壓下，5個碳原子數以上的烴大都呈液體，試管Ⅲ中KMnO4溶液退色說明生成常溫常壓下呈氣態的5個碳原子數以下的烯烴；由于裂化產物中有烯烴生成，易與溴發生加成反應，所以不能用來萃取鹵素單質；從以上變化可以看出，石油裂化的主要意義是可提高輕質燃油特別是汽油的產量和質量。【答案】

(1)從下往上，從左往右檢驗裝置的氣密性導氣、冷凝氣體(2)裂化生成了5個碳原子數以上的烴(3)裂化生成了碳原子數小于5的烯烴(4)不能，因為裂化產物中有烯烴，易與溴發生加成反應(6)可提高石油產品中輕質燃油特別是汽油的產量和質量針對訓練1下列物質不能用做萃取溴水中溴的試劑是(

)A．直餾汽油 B．裂化汽油C．四氯化碳 D．苯答案：B要點二對汽油進行催化重整提高汽油的品質汽車發動機工作時會產生所謂的爆燃現象。爆燃會產生強大的壓力脈沖，使發動機過熱并導致活塞、氣閥、軸承等變形損壞。爆燃程度與汽油中烴的組成有很大關系。汽油的抗爆燃性通常用“辛烷值”來表示，辛烷值是衡量汽油品質的指標。辛烷值高，表明汽油的抗爆燃性好，汽油的品質好。通常提高汽油辛烷值的方法有兩種：一種是加入抗爆劑，如過去加的四乙基鉛，由于排放的汽車尾氣對環境污染嚴重，現在已被很多國家禁用。現在用的是甲基叔丁基醚(簡稱MTBE)，由于它會增加汽車尾氣中氮氧化物的排放量，造成光化學煙霧污染環境，也有缺點。另一種是改進汽油煉制工藝，增加汽油中支鏈烷烴、芳香烴和環烷烴的比例，即使汽油中烴分子的結構進行重新排列形成新的分子結構的催化重整，調整汽油中烴分子的碳鏈結構，增加支鏈烷烴、芳香烴的含量，使汽油的抗爆燃性增強，從根本上提高汽油品質。例2

為了從根本上提高汽油的品質，要對汽油中烴分子進行催化重整，下列過程屬于汽油催化重整的反應是(

)【解析】催化重整的目的(汽油)是使直鏈烷烴變為支鏈烷烴，或使鏈烴變為芳香烴，A是石油的裂化，B是汽油的催化重整，C