第2課時石油煉制乙烯專題8有機化合物的獲得與應用

發(fā)展目標體系構建1.認識有機化合物的組成和結構對乙烯性質的影響。2．能運用化學符號正確表示乙烯的組成和反應。3．能運用結構模型描述或解釋乙烯的性質。石油煉制、乙烯石油煉制乙烯裂化與裂解石油的分餾乙烯的組成與結構乙烯的化學性質基礎知識填充一、石油煉制1．石油的成分石油是一種重要的化石燃料，其組成元素主要是

，同時還含有少量的硫、氧、氮等元素。石油中含多種液態(tài)烴，并溶有少量的氣態(tài)和固態(tài)烴。碳和氫2．石油煉制(1)實驗室模擬蒸餾石油實驗操作在250mL蒸餾燒瓶中加入100mL石油和一些沸石(或碎瓷片)，按圖示裝置進行實驗，分別收集60～150℃、150～300℃溫度段的餾分。實驗裝置裝置分析(1)蒸餾燒瓶中加入沸石(碎瓷片)的目的是防止液體沸騰過于劇烈(或防止液體暴沸)。(2)冷凝管中冷卻水的流向從下往上的目的是使冷卻水流方向與餾分氣流方向相反，冷卻效果好。(3)溫度計水銀球在蒸餾燒瓶支管口處，水銀球上緣與支管口下緣相平，目的是測量從支管口流出的氣體的溫度。(4)給蒸餾燒瓶加熱時要墊上石棉網，目的是使蒸餾燒瓶受熱均勻。(2)石油的分餾加熱石油時，沸點低的成分先汽化，經冷凝后收集，沸點較高的成分隨后汽化、冷凝，這樣不斷操作，能使沸點不同的成分(餾分)逐步分離出來。這一過程在石油工業(yè)中是在分餾塔內進行的，稱為石油分餾。裝置如下圖所示。微點撥：石油分餾得到的各種餾分都是混合物，各餾分含有沸點相近的若干種烴，各種烴分子中含有的碳、氫原子數各不相同。隨著餾分中烴分子含有的碳原子數增加，碳鏈增長，相對分子質量增大，它們的沸點也逐漸升高。(3)石油的裂化與裂解名稱定義目的裂化在一定條件下，把相對分子質量較大、沸點較高的烴斷裂成相對分子質量較小、沸點較低的烴提高石油分餾產品中低沸點的汽油等輕質油的產量和質量裂解在高溫下，使具有長鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴獲得碳原子數更小的烴類作基本有機化工原料微點撥：石油的裂化、裂解均是化學變化，而石油的分餾是物理變化。二、乙烯1．乙烯的結構(1)分子表示方法分子式電子式結構式結構簡式分子模型球棍模型空間填充模型_____

CH2==CH2(2)空間結構分子結構立體構型乙烯為

結構，2個碳原子和4個氫原子_________

平面共面2.乙烯的化學性質(1)氧化反應乙烯燃燒反應：___________________________________現象：火焰_________且伴有_______

明亮黑煙褪色(2)加成反應①乙烯通入溴的CCl4溶液或溴水中，現象是

，其化學方程式為____________________________________，產物名稱為________________。溶液褪色CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br1，2-二溴乙烷②寫出CH2===CH2與H2、HCl、H2O反應的化學方程式______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。CH2CH2+H2CH3CH3催化劑CH2CH2+HCICH3CH2CI催化劑CH2CH2+H2OCH3CH2OH催化劑高溫、高壓(3)加成反應的定義：有機物分子中

(或

)連接的碳原子與其他

或

直接結合生成新的化合物的反應。(4)飽和烴與不飽和烴：烷烴是飽和的碳氫化合物。碳原子所結合的氫原子數小于飽和烴里的氫原子數的碳氫化合物屬于不飽和烴。不飽和烴除了含有碳碳雙鍵的烯烴外，還有含碳碳三鍵的炔烴。雙鍵三鍵原子原子團三、乙炔1．組成與結構乙炔是最簡單的炔烴，分子式為

，乙炔分子中四個原子都在同一條直線上。乙炔的球棍模型和空間填充模型如下：C2H22．乙炔的加成反應加成反應是不飽和碳碳鍵所具有的特征反應，乙炔也可以發(fā)生加成反應。例如，乙炔與足量溴的四氯化碳溶液反應，分子中碳碳三鍵中有兩個鍵可以斷裂發(fā)生加成反應，每個碳原子與兩個溴原子結合，生成新的物質。

_____________________________

BrBrHC=CH

BrBr_____________________________HC——CH

BrBrBrBr1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)蒸餾時溫度計的水銀球應插入液體中

()

(2)冷凝管中冷卻水從上口進水下口出水。 ()(3)乙烯的化學性質比乙烷活潑。 ()(4)乙烯雙鍵中的一個鍵可以斷裂，容易發(fā)生加成反應和取代反應()

×××√即時驗收2．有關乙烯的下列敘述：①乙烯溶于水后可得乙醇②乙烯能發(fā)生加聚反應③乙烯能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應④乙烯是無色、難溶于水的氣體；其中正確的是(

)A．只有②

B．①和③

C．②和③

D．②③④D

[乙烯需在一定條件下與水加成才能得到乙醇。]

催化劑[答案]

(1)B

A

(2)②方案合理。因為①方案在產生氯乙烷的同時有副產物生成重難點探究乙烯的化學性質(素養(yǎng)養(yǎng)成——宏觀辨識與微觀探析)

實驗探究某研究性小組為了探究石蠟油(液態(tài)烷烴混合物)分解產物中有乙烯存在，設計如下實驗方案：將浸透了石蠟油的石棉放置在硬質試管的底部，試管中加入碎瓷片，給碎瓷片加強熱，石蠟油蒸氣通過熾熱的碎瓷片表面，發(fā)生反應后，將得到的氣體混合物通入盛有某試劑的試管中加以驗證(裝置如圖所示)。核心突破[問題1]怎樣設計實驗證明乙烯的存在？[提示]

將產生的氣體產物通入盛有酸性高錳酸鉀溶液的試管中或通入盛有溴的四氯化碳溶液的試管中。[問題2]驗證該氣體混合物中含有乙烯的實驗現象是怎樣的。[提示]

酸性高錳酸鉀溶液的紫色褪去或溴的四氯化碳溶液的橙紅色褪去。核心突破1．乙烯與酸性高錳酸鉀溶液的反應(1)乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應時，碳碳雙鍵被破壞，乙烯被氧化為二氧化碳，酸性高錳酸鉀溶液被還原，生成無色的Mn2＋。(2)應用：酸性高錳酸鉀溶液可用于鑒別乙烷和乙烯，但不能用于除去乙烷中的乙烯。2．乙烯加成反應的示意圖(以乙烯與溴加成為例)1．能證明乙烯分子里含有一個碳碳雙鍵的事實是(

)A．乙烯分子里碳氫原子個數比為1∶2B．乙烯完全燃燒生成的CO2和H2O的物質的量相等C．乙烯容易與溴水發(fā)生加成反應，且1mol乙烯完全加

成消耗1mol溴單質D．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色對點訓練C

[碳與氫的原子個數比為1∶2的還有其他物質(如

)，故A項錯；B項也是只能證明乙烯分子中n(C)∶n(H)＝1∶2，不符合題意；加成反應只有含不飽和鍵時才能發(fā)生，且n(C2H4)∶n(Br2)＝1∶1，所以乙烯必含碳碳雙鍵，且只含一個碳碳雙鍵，C項正確；D項中，含碳碳雙鍵的物質能使酸性KMnO4溶液褪色，但被酸性KMnO4氧化而褪色的物質并不一定都含碳碳雙鍵，故D項不能確定乙烯分子中是否含有碳碳雙鍵。]CH2CH2CH2CH22．由乙烯的結構和性質推測丙烯(CH2===CH—CH3)的結構和性質正確的是(

)A．不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B．不能在空氣中燃燒C．能使溴的四氯化碳溶液褪色D．與HCl在一定條件下能發(fā)生加成反應并只得到一種產物C

[丙烯與乙烯都含有碳碳雙鍵結構，性質有相似之處。丙烯同樣能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，A錯；丙烯與乙烯的元素組成是相同的，可以燃燒，B錯；丙烯也能和溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應，C正確；乙烯與HCl加成只生成一種產物一氯乙烷，但是CH2===CH—CH3與HCl加成，由于氯原子連接的位置有兩種情況，加成產物也應該有兩種，即CH2Cl—CH2—CH3和CH3—CHCl—CH3，它們互為同分異構體，而不是同一物質，D錯。]某學?；瘜W興趣小組的同學學習乙烯后對乙烯的催熟作用產生了濃厚的興趣。他們積極思考，想要利用實驗室中的藥品進行驗證。可以選用的藥品有乙烯、KMnO4固體、青蘋果。實驗設計如下：實驗1：集氣瓶中放入青蘋果，在空氣中蓋上玻璃片；實驗2：集氣瓶中放入青蘋果，通入一定量的乙烯；情景素材實驗3：集氣瓶中放入青蘋果，瓶底放少量KMnO4固體，通入一定量的乙烯。

實驗4：集氣瓶中放入青蘋果，瓶底放少量KMnO4固體。問題探究[問題1]根據所學知識預測4個實驗中青蘋果成熟最快的是_______，成熟最慢的是

。(素養(yǎng)角度——宏觀辨識與微觀探析)[問題2]思考實驗中KMnO4固體的作用是什么？(素養(yǎng)角度——宏觀辨識與微觀探析)實驗2實驗4[提示]

與乙烯反應，通過乙烯減少后青蘋果的成熟時間變長，證明乙烯有催熟作用。1．下列關于石油的說法不正確的是(

)A．石油主要含C、H兩種元素B．石油通過催化重整可得到環(huán)狀烴C．石油裂化是物理變化D．石油分餾得到的汽油是混合物C

[石油裂化是化學變化。]隨堂檢測2．下列關于乙烯的敘述中不正確的是(

)A．乙烯的化學性質比乙烷活潑B．乙烯燃燒時，火焰明亮，同時伴有黑煙C．乙烯可作香蕉等水果的催熟劑D．乙烯雙鍵中的一個鍵可以斷裂，容易發(fā)生加成反應和取代反應D

[乙烯分子中的雙鍵有一個易斷裂，使得乙烯容易發(fā)生加成反應；乙烯并不容易發(fā)生取代反應。]3．下列有關說法不正確的是(

)A．由乙烯分子的組成和結構推測含一個碳碳雙鍵的單烯烴通式為CnH2nB．乙烯的電子式為C．烯烴與烷烴中碳碳鍵不完全相同D．C3H6的分子結構可以是CH2===CHCH3和B

[乙烯分子的C與C之間共用2對電子。]CH2CH2

CH24．下列關于乙烯和乙烷的說法中不正確的是(

)A．乙烯的結構簡式為CH2CH2，乙烷的結構簡式為CH3CH3B．乙烯分子中所有原子處于同一平面上，乙烷分子則為立體結構，原子不都在同一平面上C．乙烯分子中含有碳碳雙鍵，乙烷分子中含有碳碳單鍵，雙鍵不如單鍵穩(wěn)定，導致乙烯的性質比乙烷活潑D．乙烯分子中因含有不飽和鍵，導致乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液褪色A

[乙烯的結構簡式為CH2===CH2。乙烯分子中的碳碳雙鍵易斷裂，導致乙烯比乙烷活潑，乙烷中的碳碳單鍵穩(wěn)