必修 第二册第一单元 化石燃料与有机化合物备课课件ppt

这是一份必修 第二册第一单元 化石燃料与有机化合物备课课件ppt，共47页。PPT课件主要包含了自主预习·新知导学，合作探究·释疑解惑，课堂小结，②实验装置及分析，探究任务1，探究任务2等内容，欢迎下载使用。
一、石油炼制1.石油的分馏。(1)分馏原理: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)实验室蒸馏石油。①实验操作:在250 mL蒸馏烧瓶中加入100 mL石油和一些沸石(或碎瓷片),按图示装置进行实验,分别收集60~150 ℃、150~300 ℃温度段的馏分。
(3)工业生产。①设备:分馏塔。②产品:石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、重油等。【自主思考1】 石油分馏得到的各种馏分是纯净物还是混合物?石油分馏时收集到50~150 ℃时的馏分主要是什么?提示:石油分馏得到的各种馏分是混合物。60~150 ℃时的馏分主要是汽油。
2.石油的催化裂化与裂解。(1)催化裂化。
(2)裂解:裂解即是深度裂化,以比裂化更高的温度,使长链烃断裂成CH2═CH2、CH3—CH═CH2(填结构简式)等气态短(填“长”或“短”)链烃,其目的是获得碳原子数更小的烃类。
二、乙烯1.组成和结构。
2.乙烯的空间结构。乙烯分子中既含有单键,又含有双键,乙烯中6个原子都在同一平面上,即乙烯是平面形分子。
3.化学性质。(1)氧化反应。
(2)加成反应。①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,叫作加成反应。②乙烯的加成反应实验。
【自主思考2】 如何鉴别乙烯和甲烷?提示:将气体分别通入溴水或酸性KMnO4溶液中,能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色的是乙烯,无明显现象的是甲烷。
三、乙炔的结构与性质1.乙炔的组成和结构。
乙炔分子中所有原子都在同一条直线上。
2.乙炔的化学性质——加成反应:CH≡CH+Br2(不足)→CHBr═CHBr;CH≡CH+2Br2(过量)→CHBr2—CHBr2。
【效果自测】 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)乙烯主要是通过石油分馏得到的。(　　)(2)汽油为石油分馏产品,属于纯净物。(　　)(3)石油的分馏和裂化均属于化学变化。(　　)(4)蒸馏时温度计的水银球应插入液体中。(　　)(5)乙烯和乙炔的结构简式分别为CH2═CH2和CH≡CH。(　　)
(6)乙炔和甲烷或乙烯互为同系物。(　　)(7)乙烯双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应和取代反应。(　　)(8)甲烷、乙烯、乙炔燃烧的现象完全相同。(　　)
2.下列关于石油的说法正确的是(　　)。A.石油属于可再生能源B.石油只含有碳、氢、氧三种元素C.石油裂化的主要目的是提高轻质液体燃料的产量和质量D.石油分馏的各馏分均是纯净物答案:C解析:石油属于不可再生能源,A项错误;石油中含有碳、氢、氧、氮、硫等元素,B项错误;石油裂化的主要目的是提高轻质液体燃料的产量和质量,C项正确;石油分馏得到的各馏分仍是混合物,D项错误。
3.分析CH4、C2H4、C2H2分子的立体构型。(1)①CH4是　　　　形,C2H4是　　　形,C2H2是　　　形。②CH3CH═CH2中三个碳原子　　　　(填“共直线”或“共平面”)。 (2)以上三种气体中能使溴水褪色的是C2H4与　　　,其中C2H4使溴水褪色的化学方程式为　　　　　　　　　　　。产物中所有原子　　　　(填“共”或“不共”)平面。 
答案:(1)①正四面体　平面　直线　②共平面(2)C2H2　CH2═CH2+Br2→　 不共解析:(1)CH4是正四面体形,C2H4是平面形,C2H2是直线形,据C2H4分子的立体构型知CH3CH═CH2中三个碳原子共平面。(2)C2H4和C2H2都能与Br2发生加成反应而使溴水褪色,但C2H4与Br2的加成产物中所有原子不共平面。
问题引领1.实验室蒸馏石油的实验。(1)为什么要使用温度计?温度计水银球的位置在哪儿?(2)冷凝管的作用是什么?水流方向是什么?(3)加入碎瓷片(或沸石)的作用是什么?
提示:(1)由蒸馏实验获取几种沸点不同的馏分时,用温度计控制收集沸点不同的馏分。温度计的液泡(又称水银球)上沿要恰好与蒸馏烧瓶支管口的下沿在同一水平线上,不能浸入液体中。(2)冷凝管的作用是冷凝蒸气;冷凝水的流向要从低处流向高处,即下口进水,上口出水。(3)是为了防止蒸馏烧瓶内液体暴沸。
2.石油的催化裂化与裂解有哪些不同?提示:催化裂化与裂解的主要不同:①反应条件不同,裂解的温度比催化裂化的温度更高;②目的不同,催化裂化是提高轻质油的产量和质量,裂解是制得乙烯、丙烯等气态短链烃。
归纳提升1.石油炼制方法比较。
2.直馏汽油和裂化汽油的区别。
典型例题【例题1】 实验室可通过蒸馏石油得到多种沸点范围不同的馏分,装置如图所示。下列说法不正确的是(　　)。A.沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出B.蒸馏烧瓶中放入碎瓷片可防止蒸馏时发生暴沸C.冷凝管中的冷凝水应该从a口进b口出D.温度计水银球的上沿和蒸馏烧瓶支管口下沿相平
答案:C解析:汽油的沸点比柴油的沸点低,先馏出,A项正确;蒸馏烧瓶中加入几片碎瓷片是为了防止混合液受热发生暴沸,B项正确;冷凝管中冷凝水应从下方b口进,上方a口出,采用逆流原理,冷却效果好,C项错误;温度计水银球的上沿应与蒸馏烧瓶支管口的下沿在同一水平线上,D项正确。
石油蒸馏实验的注意事项。(1)蒸馏烧瓶中石油的量不能超过蒸馏烧瓶容积的 。(2)汽油、柴油等对橡胶有较强的腐蚀性,在实验时所用的橡胶塞要用锡箔包起来,防止被腐蚀。(3)对烧瓶加热一定要垫石棉网,防止烧瓶受热不均而炸裂引起火灾。(4)蒸馏烧瓶中加几片碎瓷片是为了防止混合液在受热时剧烈跳动(即防止暴沸)。
(5)使用温度计的目的是测量馏分蒸气的温度,来控制温度在一定的范围内,温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处。(6)冷凝管内的冷却水从下口进、上口出,采用逆流原理,冷却效果好。
【变式训练1】 下图是石油分馏塔的示意图,a、b、c三种馏分中(　　)。A.a的沸点最高B.b的熔点最低C.c的平均相对分子质量最大D.每一种馏分都是纯净物
答案:C解析:石油经加热后从下部进入分馏塔中,沸点高的馏分首先冷凝从下部流出,越往上馏分沸点越低,故a处馏分沸点最低,A、B项错误;三种馏分中c处的平均相对分子质量是最大的,C项正确;而石油分馏的馏分中都含有沸点相近的若干种烃,所以每一种馏分都是混合物,D项错误。
问题引领1.利用如图装置分别点燃乙烷、乙烯、乙炔三种纯净的气体,观察到的现象是否相同?是什么原因造成的呢?你能得到什么启示?提示:不相同;乙烷燃烧火焰呈淡蓝色,无黑烟;乙烯燃烧火焰明亮,有黑烟;乙炔燃烧火焰明亮,有浓烟。这是由三种物质中所含碳元素质量分数不同造成的。碳元素质量分数越高,燃烧时火焰越明亮,燃烧越不充分,产生黑烟越多。
2.利用下列装置分别通入足量乙烷、乙烯、乙炔三种纯净的气体,观察到的现象是否相同?从中你能得到什么启示?提示:不相同;乙烷通入三种溶液中没有明显现象;乙烯、乙炔通入三种溶液中①②均褪色,③内澄清石灰水变浑浊。乙烯、乙炔是不饱和烃,化学性质较烷烃活泼,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳,也可以与溴的四氯化碳溶液发生加成反应。
归纳提升1.乙烷、乙烯、乙炔的比较。
2.乙烯与乙烷的鉴别。方法一:将两种气体分别通入溴水(或溴的四氯化碳溶液)中;溶液褪色者为乙烯,溶液不褪色者为乙烷。方法二:将两种气体分别通入酸性KMnO4溶液中;溶液褪色者为乙烯,溶液不褪色者为乙烷。方法三:点燃两种气体,火焰较明亮,有黑烟者为乙烯,另一种为乙烷。
3.除去乙烷中的乙烯的方法。将混合气体通过盛溴水的洗气瓶,如图所示。
注意:不能将混合气体通过酸性高锰酸钾溶液进行洗气除杂,因为乙烯会被氧化为CO2,从而引入新杂质。
典型例题【例题2】 下列关于乙炔性质的叙述中,既不同于乙烯又不同于乙烷的是(　　)。A.能燃烧生成二氧化碳和水B.能发生加成反应C.能使酸性KMnO4溶液褪色D.能与氯化氢反应生成氯乙烯
答案:D解析:乙烷、乙烯、乙炔均能燃烧生成二氧化碳和水;乙烯(CH2═CH2)、乙炔(CH≡CH)中均含有碳碳不饱和键,既能与Br2、H2等物质发生加成反应,又能被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色;乙炔能与氯化氢加成生成氯乙烯,乙烷与氯化氢不反应,乙烯与氯化氢加成生成氯乙烷,D项符合题意。
【变式训练2】 下列说法中,错误的是(　　)。A.相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同B.用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷C.无论乙烯与Br2的加成,还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都与分子内含有碳碳双键有关D.乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼
答案:A解析:相同质量的乙烯和甲烷中氢元素质量不同,因此燃烧等质量的两种气体,产生水的质量不同,A项错误;乙烯能使溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烷不能,因此可以鉴别,B项正确;因为乙烯中含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,能与溴水发生加成反应,C项正确;乙烯中含有碳碳双键,乙烷是饱和烃,因此乙烯的化学性质比乙烷活泼,D项正确。