第2課時(shí)脂肪烴的來(lái)源與石油化學(xué)工業(yè)1．了解石油、天然氣是脂肪烴的主要來(lái)源。2．了解石油的分餾、裂化、裂解、重整等化學(xué)工業(yè)。(重點(diǎn))3．烴燃燒的有關(guān)計(jì)算。(重點(diǎn))脂肪烴的來(lái)源與石油化學(xué)工業(yè)[基礎(chǔ)·初探]教材整理脂肪烴的來(lái)源與石油化學(xué)工業(yè)1．石油的物理性質(zhì)和成分(1)顏色狀態(tài)：黃綠色至黑褐色的黏稠液體。(2)組成：主要是由氣態(tài)烴、液態(tài)烴和固態(tài)烴組成的混合物。其成分主要是烷烴和環(huán)烷烴，有的含芳香烴。2．天然氣的成分天然氣主要成分是甲烷，有的地區(qū)的天然氣中則含有乙烷、丙烷和丁烷等。3．石油的分餾(1)原理：石油eq\o(→,\s\up10(加熱),\s\do15())汽化eq\o(→,\s\up10(沸點(diǎn)),\s\do15(不同))不同的餾分，屬于物理變化。(2)分類①常壓分餾eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原料：石油,產(chǎn)品\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(石油氣、汽油、煤油、輕柴油等,重油))))②減壓分餾eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原理：壓強(qiáng)較低時(shí)，重油中的沸點(diǎn)較高的烴在,較低溫度時(shí)汽化，然后得到不同的產(chǎn)品,原料：重油,產(chǎn)品\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(重柴油、潤(rùn)滑油、石蠟、燃料油等,瀝青))))4．石油的裂化(1)原理：使長(zhǎng)碳鏈的烴在高溫下反應(yīng)生成短碳鏈烴的方法。(2)目的：提高汽油、煤油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量。(3)分類：熱裂化和催化裂化。(4)裂解：同裂化原理相同，由輕質(zhì)油生產(chǎn)氣態(tài)烯烴，又稱深度裂化。5．催化重整和加氫裂化(1)目的：提高_(dá)汽油等輕質(zhì)油品質(zhì)。(2)產(chǎn)品：催化重整是獲得芳香烴的主要途徑。6．環(huán)境保護(hù)石油化工，科學(xué)家正在積極探索“全合成、零排放”的綠色化學(xué)工藝，開發(fā)對(duì)環(huán)境友好的產(chǎn)品、控制設(shè)備和儀器。(1)石油中含有C5～C11的烷烴，可以通過(guò)石油的分餾得到汽油。()(2)含C18以上的重油經(jīng)催化裂化可以得到汽油。()(3)天然氣的主要成分是甲烷，開采天然氣應(yīng)做到安全規(guī)范的操作。()(4)煤中含有苯和甲苯，可用分餾的方法把它們分離出來(lái)。()(5)石油的分餾、裂化、裂解均是化學(xué)變化。()【答案】(1)√(2)√(3)√(4)×(5)×[核心·突破]1．石油的分餾(1)常壓分餾得到的餾分中烴的沸點(diǎn)相對(duì)較低，分子中所含碳原子數(shù)較少。減壓分餾得到的餾分中烴的沸點(diǎn)相對(duì)較高，分子中所含碳原子數(shù)較多。(2)減壓分餾的原理是利用外界壓強(qiáng)對(duì)物質(zhì)沸點(diǎn)的影響。外界壓強(qiáng)越大，物質(zhì)的沸點(diǎn)就越高；外界壓強(qiáng)越小，物質(zhì)的沸點(diǎn)就越低。用降低分餾塔內(nèi)壓強(qiáng)的辦法，能使重油的沸點(diǎn)隨壓強(qiáng)降低而降低。也就是說(shuō)，在低于常壓下的沸點(diǎn)就可以使重油沸騰，這種過(guò)程就是減壓分餾。2．石油的裂化和裂解(1)裂化就是在一定條件下，將相對(duì)分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴的過(guò)程。在催化劑作用下進(jìn)行的裂化，又叫催化裂化，不使用催化劑的裂化稱為熱裂化。如：C16H34eq\o(→,\s\up10(高溫),\s\do15())C8H18＋C8H16十六烷辛烷辛烯(2)裂解是指以比裂化更高的溫度，使石油分餾產(chǎn)物(包括石油氣)中的長(zhǎng)鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等的加工過(guò)程。裂解實(shí)際是深度裂化，石油裂解的化學(xué)過(guò)程比較復(fù)雜，裂解的目的是為了獲取氣態(tài)烯烴。3．石油煉制的三種工藝比較石油煉制的方法分餾催化裂化與裂解催化重整常壓減壓主要原料原油重油重油、含直鏈烷烴的石油分餾產(chǎn)品(含石油氣)鏈狀烴及環(huán)狀烴(n≥6)目的將原油分離成輕質(zhì)油將重油充分分離，并防炭化裂化是提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量和質(zhì)量，裂解生成化工原料獲取芳香烴主要產(chǎn)品溶劑油、汽油、煤油、柴油、重油、石油氣潤(rùn)滑油、凡士林、石蠟、瀝青汽油和甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯等[題組·沖關(guān)]題組石油化工1．我國(guó)冀東渤海灣發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量達(dá)10億噸的大型油田。下列關(guān)于石油的說(shuō)法正確的是()A．石油屬于可再生礦物能源B．石油主要含有碳、氫、氧三種元素C．石油裂化的主要目的是提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量和質(zhì)量D．石油分餾所得的各餾分均是純凈物【解析】本題主要考查石油化工的基礎(chǔ)知識(shí)。石油主要是由碳與氫元素組成的不可再生的混合物，通過(guò)分餾得到的餾分仍然為混合物?！敬鸢浮緾2．下列敘述不正確的是()A．天然氣和沼氣的主要成分都是甲烷，燃燒天然氣較環(huán)保B．石油通過(guò)常壓分餾、減壓分餾得到的汽油比催化重整后的汽油品質(zhì)高C．重油通過(guò)裂化可獲得大量的輕質(zhì)油D．輕質(zhì)油的裂解也可稱為深度裂化，目的是為了獲得大量的氣態(tài)不飽和烴【解析】天然氣和沼氣的主要成分都是CH4，天然氣中含硫元素的量很少，所以天然氣在空氣中燃燒，產(chǎn)生SO2污染物的量也少，A正確；催化重整的目的就是為了提高輕質(zhì)油的品質(zhì)，B不正確；重油的裂化就是為了解決石油分餾輕質(zhì)油產(chǎn)量不高而采取的補(bǔ)救措施，C正確；D說(shuō)法正確?！敬鸢浮緽3．石油主要由烷烴、環(huán)烷烴和各種芳香烴組成，石油通過(guò)分餾、裂化可得直餾汽油和裂化汽油?，F(xiàn)有直餾汽油和裂化汽油各一瓶。(1)請(qǐng)從下列試劑中選擇最合理的試劑予以區(qū)別。所選試劑是________。A．酸性KMnO4溶液B．乙醇C．溴水(2)加入所選試劑后，直餾汽油中觀察到的現(xiàn)象是________________，裂化汽油中觀察到的現(xiàn)象是__________________?！窘馕觥?1)直餾汽油中含有的芳香烴也會(huì)被酸性高錳酸鉀溶液氧化。(2)汽油可萃取溴，裂化汽油中含有不飽和鏈烴，可與溴發(fā)生加成反應(yīng)生成無(wú)色溴代烴?！敬鸢浮?1)C(2)液體分層，溴水褪色，上層油層呈橙色分層，油層、水層均無(wú)色【規(guī)律方法】直餾汽油與裂化汽油的區(qū)別與鑒別原油直接分餾得到的汽油為直餾汽油，重油通過(guò)裂化分解可得到裂化汽油，直餾汽油與裂化汽油的區(qū)別與比較如下：主要化學(xué)成分燃燒質(zhì)量鑒別方法直餾汽油一般是C5～C11的烷烴及少量的芳香烴等，性質(zhì)穩(wěn)定差，爆震性強(qiáng)能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油裂化汽油含有較多的C5～C11烯烴，性質(zhì)活潑好，爆震性弱烴類物質(zhì)燃燒的有關(guān)計(jì)算[合作·探究][探究問(wèn)題]1．等物質(zhì)的量的CH4、C2H6和C3H8完全燃燒，消耗的O2最多的是哪種物質(zhì)？有什么規(guī)律？【提示】C3H8，分子中碳個(gè)數(shù)越多，氫個(gè)數(shù)越多，耗O2越多。2．等質(zhì)量的CH4、C2H6和C3H8完全燃燒，消耗O2最多的是哪種物質(zhì)？有什么規(guī)律？【提示】CH4，分子中含氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，耗O2越多。3．寫出CxHy完全燃燒的化學(xué)方程式?！咎崾尽緾xHy＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))O2eq\o(→,\s\up10(點(diǎn)燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O。4．最簡(jiǎn)式相同的烴完全燃燒時(shí)，若烴的質(zhì)量相同，其耗O2，生成CO2和H2O的質(zhì)量是否相同？【提示】相同。[核心·突破]1．等物質(zhì)的量的烴CxHy完全燃燒時(shí)，消耗氧氣的量決定于“x＋eq\f(y,4)”的值，此值越大，耗氧量越多。2．等質(zhì)量的烴完全燃燒時(shí)，消耗氧氣的量決定于CxHy中y/x的值，此值越大，耗氧量越多。3．若烴分子的組成中碳、氫原子個(gè)數(shù)比為1∶2，則完全燃燒后生成的二氧化碳和水的物質(zhì)的量相等。4．等質(zhì)量的且最簡(jiǎn)式相同的各種烴完全燃燒時(shí)其耗氧量、生成的二氧化碳和水的量均相等。5．氣態(tài)烴CxHy完全燃燒后生成CO2和H2O。CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up10(點(diǎn)燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O當(dāng)H2O為氣態(tài)時(shí)(＞100℃)，1mol氣態(tài)烴燃燒前后氣體總體積的變化有以下三種情況：當(dāng)y＝4時(shí)，ΔV＝0，反應(yīng)后氣體總體積不變時(shí)，常溫常壓下呈氣態(tài)的烴中，只有甲烷、乙烯、丙炔。當(dāng)y＞4時(shí)，ΔV＝eq\f(y,4)－1，反應(yīng)后氣體總體積增大；當(dāng)y＜4時(shí)，ΔV＝1－eq\f(y,4)，反應(yīng)后氣體總體積減小。[題組·沖關(guān)]題組烴類燃燒的有關(guān)計(jì)算1．物質(zhì)的量相同的下列烴，完全燃燒，耗氧量最多的是()A．C2H6 B．C4H6C．C5H10 D．C7H8【解析】利用1molCxHy耗氧(x＋eq\f(y,4))mol來(lái)確定：1molC2H6耗氧2＋eq\f(6,4)＝3.5mol,1molC4H6耗氧4＋eq\f(6,4)＝5.5mol,1molC5H10耗氧5＋eq\f(10,4)＝7.5mol，1molC7H8耗氧7＋eq\f(8,4)＝9mol?！敬鸢浮緿2．等質(zhì)量的下列各組物質(zhì)不管以任何比例混合，消耗氧氣的物質(zhì)的量相同的是()A．CH4與C2H6 B．C2H4與C3H6C．C2H2與C3H6 D．C3H6與C4H4【解析】符合的題意的組合中，最簡(jiǎn)式相同符合題意?！敬鸢浮緽3．1.01×105Pa,150℃時(shí)，將1LC2H4、2LC2H6與20LA．15L B．20LC．23L D．24L【解析】由于150℃時(shí)，C2H4燃燒不會(huì)引起體積的改變，只有C2H6會(huì)引起氣體體積增加，V后＞20＋1＋2，所以應(yīng)選D?！敬鸢浮緿4．(雙選)在1.01×105Pa、150℃A．CH4 B．C2H6C．C2H4 D．C2H2【解析】設(shè)該烴的分子式為CxHy，其燃燒通式為：CxHy＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,