专题8 第一单元 化学燃料与有机化合物 第二课时 讲义（知识点+练习）【新教材】2020-2021学年高一下学期化学（苏教版（2019）必修二）
展开专题8 有机物的获得与应用第一单元 化石燃料与有机化合物第2课时 石油炼制 乙烯学习导航（1）初步了解石油的化学成分和石油分馏及其新产品的用途； （2）掌握乙烯分子的组成和结构式； （3）掌握乙烯的化学性质及加成反应的概念。知识解读知识点一 石油的炼制1、石油的成分①组成元素：C、H（最主要）（平均97%-98%） O、N、S②石油的化学成分随产地而不同，主要是含有不同数目碳原子的烃组成的复杂混合物③石油是烃的混合物，因此没有固定的熔、沸点。2．石油的炼制(1)石油的分馏①原理：根据沸点不同，通过加热汽化，然后冷凝，把石油分成不同沸点范围内的产物。②石油的蒸馏实验③分馏产品a．特点：各馏分均为混合物。b．产品：石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、重油。(2)石油的裂化①目的：为了提高石油分馏产品中低沸点的汽油等轻质油的产量和质量。②原理：用石油分馏产品中沸点较高的馏分为原料，在加热、加压和催化剂存在下，使相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。③举例(十六烷的裂化)化学方程式：C16H34 eq \o(――――→,\s\up11(催化剂),\s\do4(加热、加压)) C8H18＋C8H16。(3)石油的裂解①原理：以比裂化更高的温度使石油分馏产物(包括石油气)中的长链烃断裂为乙烯、丙烯等气态短链烃。②目的：获得乙烯、丙烯等气态短链烃，为石油化工提供原料。重点归纳烃随碳原子数目的增多，相对分子量增大,沸点升高.知识点二 乙烯的分子结构与性质1．乙烯的分子结构2．乙烯的物理性质乙烯是一种无色、稍有气味的气体，密度比空气的密度略小，难溶于水，易溶于四氯化碳等有机溶剂。3．乙烯的化学性质(1)乙烯的氧化反应(2)乙烯的加成反应①乙烯使溴的四氯化碳溶液(或溴水)褪色，反应的化学方程式为CH2==CH2＋Br2―→。②乙烯与H2加成，反应的化学方程式为CH2==CH2＋H2eq \o(――→,\s\up11(催化剂),\s\do4(△))CH3CH3。③乙烯与H2O加成，反应的化学方程式为CH2==CH2＋H2Oeq \o(――――→,\s\up11(催化剂),\s\do4(加热、加压))CH3CH2OH。④加成反应原理及概念a．原理分析(以CH2==CH2和Br2加成为例)b．概念：有机物分子中双键(或三键)连接的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。4．乙烯的用途(1)乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。(2)乙烯是一种植物生长调节剂，可作为果实催熟剂。(3)乙烯是一种基本化工原料。重点归纳乙烷与乙烯的分子结构和化学性质对比知识点三 不饱和烃、乙炔的结构及性质1．不饱和烃碳原子所结合的氢原子数小于饱和烃里的氢原子数的碳氢化合物属于不饱和烃，如烯烃和炔烃，乙炔是最简单的炔烃。2．乙炔的分子结构3．乙炔的化学性质(1)氧化反应(2)加成反应eq \o(←――,\s\up7(①))eq \x(乙炔)eq \o(――→,\s\up7(②))CH2==CHCl化学方程式：①CH≡CH＋2Br2―→CHBr2CHBr2，②CH≡CH＋HCl―→CH2==CHCl。重点归纳(1)乙烯点燃时有黑烟，而乙炔点燃时有浓烟，是因为乙炔含碳量更高。(2)乙炔中含有“C≡C”基团，故可使KMnO4(H＋)溶液、溴水褪色，但前者是氧化反应，后者是加成反应。随堂演练1.乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一，以乙烯为原料合成的部分产品如图所示。下列有关说法正确的是( ) A. 氧化反应有①⑤⑥，加成反应有② B. 反应⑥的现象为产生砖红色沉淀 C. 反应③的条件为浓硫酸、加热 D. 氯乙烯、聚乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色 2.用石油和煤可以得到有机化工生产中需要的众多原料，例如由石油得到的乙烯和由煤得到的苯制聚苯乙烯，生产过程如下：下列说法不正确的是（ ） A. 通过裂解可以从石油中获得更多的乙烯 B. 石油的催化重整和煤的干馏均都可以得到芳香烃 C. 反应①为加成反应 D. 反应①②③的原子利用率都达到了100%3.下列属于物理变化的是（ ） ①石油的分馏 ②煤的干馏 ③石油的裂化 ④铝热反应 ⑤由乙烯制备聚乙烯⑥将氧气转化为臭氧 ⑦乙烯催熟果实 ⑧将苯加入溴水中 ⑨海水蒸馏制取淡水A. ①②③④ B. ①②⑦⑧⑨ C. ①⑧⑨ D. ①②⑥⑨4.下列石油的炼制和加工过程，属于物理变化的是( ) A. 分馏 B. 重整 C. 裂化 D. 裂解5.下列关于石油炼制过程的说法错误的是 ( ) A. 石油分馏目的是将含碳原子数较少的烃先气化经冷凝而分离出来 B. 石油经过常、减压分馏、裂化等工序炼制后即能制得纯净物 C. 石油的裂化是把相对分子质量较大的烃分子断裂为相对分子质量较小的烃分子 D. 工业上通过石油裂解制取大量乙烯、丙烯，乙炔；通过石油催化重整获取芳香烃。6.下列变化中，属于物理变化的是（ ） ①石油的分馏②煤的干馏③石油的裂化④铝热反应⑤由乙烯变为聚乙烯⑥氧气转变为臭氧⑦乙烯催熟果实⑧苯遇溴水⑨海水蒸馏法制取淡水． A. ①②③④ B. ①②⑤⑦ C. ①⑧⑨ D. ①②⑥⑨7.石油裂化和裂解可以得到乙烯，乙烯的产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平．如图是由乙烯为原料生产化工产品的转化关系图． 填写下列各空： ①CH2=CH2→B的反应类型：________， ②A的结构简式：________， ③B+C→D反应的化学方程式：________， ④区别乙烯和乙烷时，可将两种气体分别通入________中，观察溶液变化． 8.乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平．请回答： （1）乙烯的结构式是________． （2）若将乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液中，现象是：________，请写出反应的化学方程式为：________． （3）已知乙烯能发生如图转化： Ⅰ．D分子中官能团的名称是________．Ⅱ．写出反应的化学方程式及反应类型：①________；②________． 答案解析1.【答案】 B 【解析】A．反应①②是加成反应，③为消去反应，④为加聚反应，⑤⑥为氧化反应，A不符合题意； B．反应⑥是乙醛与新制氢氧化铜悬浊液共热，故现象为产生砖红色沉淀，B符合题意；C．反应③是卤代烃发生消去反应，故条件为氢氧化钠的醇溶液、加热，C不符合题意；D．氯乙烯在含有碳碳双键，故能使酸性KMnO4溶液褪色，但聚乙烯中不含碳碳双键，不能使酸性KMnO4溶液褪色，D不符合题意；故答案为B。2.【答案】 D 【解析】A.石油裂解可得到气态烃，如乙烯、甲烷等，选项正确，A不符合题意； B.石油的催化重整可以得到芳香烃，煤的干馏也可得到芳香烃，选项正确，B不符合题意；C.反应①中反应物中含有碳碳双键，生成物中不含有碳碳双键，且生成物只有一种，因此反应①为加成反应，选项正确，C不符合题意；D.反应②中，生成物有两种，因此该反应中，原子利用率达不到100%，选项错误，D符合题意；故答案为：D3.【答案】 C 【解析】①石油的分馏⑧苯遇溴水⑨海水蒸馏法制取淡水没有新物质生成，属于物理变化； ②煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，有新物质生成，属于化学变化；③石油裂化是由石油的馏分经裂化而得的汽油，有新物质生成，属于化学变化；④铝热反应有新物质生成，属于化学变化；⑤由乙烯变为聚乙烯有新物质聚乙烯生成，属于化学变化；⑥氧气转变为臭氧有新物质臭氧生成，属于化学变化；⑦乙烯催熟果实有新物质生成，属于化学变化；故答案为：C。4.【答案】 A 【解析】A.石油分馏是把石油分离成不同沸点范围的蒸馏产品，而这些产品本来就存在于石油的成分中，因此石油的分馏是物理变化； B.重整汽油是辛烷值较低的汽油馏分，在高温下经过贵金属催化剂将其中所含的环烷烃经过六元环烷脱氧反应、五元环烷或直链烷烃的异构化反应，属于化学变化； C.裂化是把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃的过程，因此为化学变化； D.裂解是深度裂化，以获得短链不饱和烃为主要目的，石油加工过程加热裂化与石油的裂解是化学变化。 故答案为：A5.【答案】 B 【解析】A、石油分馏可将含碳原子数较少的烃先气化经冷凝而分离出来，A不符合题意； B、因石油炼制过程中，根据石油中各成分的沸点不同，采用分馏的方法将它们分离，得到汽油、煤油、柴油、润滑油、沥青等，这些馏分都是混合物，B符合题意；C、裂化就是把相对分子质量较大的烃分子断裂为相对分子质量较小的烃分子，C不符合题意；D、石油裂解可制取大量乙烯、丙烯，乙炔；石油的催化重整可获取芳香烃，D不符合题意。故答案为：B。6.【答案】C 【解析】解：①石油的分馏⑧苯遇溴水⑨海水蒸馏法制取淡水没有新物质生成，属于物理变化； ②煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，属于化学变化；③石油裂化是由石油重质馏分经裂化而得的汽油，属于化学变化； ④铝热反应有新物质铁生成，属于化学变化 ⑤由乙烯变为聚乙烯有新物质聚乙烯，属于化学变化 ⑥氧气转变为臭氧有新物质臭氧，属于化学变化 ⑦乙烯催熟果实有新物质生成，属于化学变化； 故选C． 7.【答案】加成反应；；CH3CH2OH+CH3COOH ⇌△浓硫酸 CH3COOCH2CH3+H2O；溴水（或“高锰酸钾酸性溶液”或“溴的四氯化碳溶液”） 【解析】解：①B为CH3CH2OH，可由乙烯和水发生加成反应生成，故答案为：加成反应；②乙烯发生加聚反应生成A，A为 ，故答案为： ；③在浓硫酸作催化剂、加热条件下，乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯，所以该反应方程式为CH3CH2OH+CH3COOH ⇌△浓硫酸 CH3COOCH2CH3+H2O，故答案为：CH3CH2OH+CH3COOH ⇌△浓硫酸 CH3COOCH2CH3+H2O；④乙烯含有碳碳双键，可与溴水、溴的四氯化碳溶液发生加成反应，可与高锰酸钾发生氧化还原反应，可用这些物质鉴别， 故答案为：溴水（或“高锰酸钾酸性溶液”或“溴的四氯化碳溶液”）． 8.【答案】 （1） （2）溴的四氯化碳溶液褪色；CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br （3）羧基；CH2=CH2+H2O →催化剂 CH3CH2OH、加成反应；CH3COOH+C2H5OH ⇌△浓硫酸 CH3COOC2H5+H2O、酯化反应或取代反应 【解析】解：（1）乙烯中C、C之间存在双键，且该分子中所有原子共面，其结构式为 ，故答案为： ；（2）乙烯和溴发生加成反应生成1，2﹣二溴乙烷，所以看到的现象是溶液褪色，反应方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，故答案为：溴的四氯化碳溶液褪色；CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；（3）Ⅰ．D为乙酸，其官能团名称是羧基，故答案为：羧基；Ⅱ．①乙烯与水的加成反应，方程式为CH2=CH2+H2O →催化剂 CH3CH2OH，故答案为：CH2=CH2+H2O →催化剂 CH3CH2OH、加成反应；②乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯，方程式为CH3COOH+C2H5OH ⇌△浓硫酸 CH3COOC2H5+H2O，故答案为：CH3COOH+C2H5OH ⇌△浓硫酸 CH3COOC2H5+H2O、酯化反应或取代反应． 实验现象及反应点燃乙烯火焰明亮，伴有黑烟，同时放出大量热，化学方程式为C2H4＋3O2eq \o(――→,\s\up7(点燃))2CO2＋2H2O通入酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液褪色分子结构分子式C2H6C2H4结构式碳碳键类别碳碳单键碳碳双键分子内原子的相对位置C、H不全在一个平面内6个原子都在同一平面内化学性质燃烧2C2H6＋7O2eq \o(――→,\s\up7(点燃))4CO2＋6H2OC2H4＋3O2eq \o(――→,\s\up7(点燃))2CO2＋2H2O特征反应C2H6＋Cl2eq \o(――→,\s\up7(光照))C2H5Cl＋HClCH2==CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br与酸性高锰酸钾溶液不反应因发生氧化反应而使其褪色
