高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 从化石燃料中获取有机化合物课文内容课件ppt

这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 从化石燃料中获取有机化合物课文内容课件ppt，共55页。PPT课件主要包含了［知识梳理］，天然气，可燃冰，从石油中获取燃料，环烷烃，混合物，2石油的炼制，沸点范围，不同沸点范围，石油分馏等内容，欢迎下载使用。
知识点一　从天然气、石油和煤中获取燃料
化石燃料又叫做矿石燃料、矿物燃料，上图就是天然气、煤、石油的三种应用，如何从中获取燃料呢？请学习下列知识点。
1．天然气和煤直接用作燃料
(1)天然气的主要成分：甲烷①存在：________、沼气、________等。②物理性质
③甲烷的燃烧现象：甲烷能够安静地燃烧，火焰明亮且呈________色。化学方程式：__________________________________________________________。
(2)煤直接燃烧煤可得到人们所需的能量，但也会带来大气污染物，如________的氧化物，________的氧化物，________等。
(1)石油的组成①组成元素：主要是________两种元素，质量分数之和高达98%。②主要物质：石油是由分子含有不同数目碳原子的________、________等组成的复杂________。
知识点二　石油裂解与乙烯1．石油裂解
(2)石蜡分解的实验探究①实验装置
②实验现象B处：溶液____________。C处：溶液________。D处：点燃时____________________。③实验结论Ⅰ.在炽热碎瓷片的作用下，石蜡油分解产生了能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液________的气态产物。Ⅱ.气态产物中含有与烷烃性质不同的烃，实际是____________的混合物。
(3)化学性质分析下列实验，总结乙烯的化学性质
①乙烯的氧化反应a．乙烯的可燃性：乙烯在空气中燃烧的方程式为________________________________________。b．乙烯能被KMnO4(H＋)溶液氧化。②乙烯的加成反应乙烯能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色，发生加成反应。Ⅰ.定义：有机化合物分子中____________________与其他原子(或原子团)____________生成新的化合物分子的反应属于加成反应。Ⅱ.原理及实质：乙烯分子里不饱和碳原子之间的双键中的____________，然后与溴原子直接结合，从而生成1，2­-二溴乙烷。
③加聚反应乙烯能发生自身的加成反应生成高分子化合物聚乙烯，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(4)乙烯的用途①乙烯是重要的有机化工原料，用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。________的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。②在农业生产中用作___________________。
微训练1．下列说法不正确的是(　　)
A．石油分馏所得的产物是具有恒定沸点的纯净物B．天然气和液化石油气的主要成分不同C．石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物D．石油裂解的目的是得到气态短链烃
解析　石油分馏的产物是混合物，A不正确；天然气的主要成分是甲烷，液化石油气的主要成分是小分子烃，如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等，B正确；天然气的主要成分是甲烷，甲烷是最简单的烃，石油的主要成分是烃，烃属于碳氢化合物，C正确。
2．刚摘的猕猴桃往往青涩难吃，但将熟透的红苹果与它共同装入袋内，三天后就香甜可口了，原因是熟透的苹果挥发出的乙烯对猕猴桃起了催熟作用。下列有关乙烯的说法中不正确的是(　　)
A．乙烯分子为平面结构，分子中C—H键之间的键角约为120°B．乙烯与溴发生加成反应后的产物中所有原子都共平面C．乙烯的产量常用来衡量一个国家石油化工水平的标志D．乙烯是一种植物生长的调节剂，也可作水果催熟剂
解析　乙烯分子中的6个原子共平面，但与溴发生加成反应后生成BrCH2CH2Br(1，2­-二溴乙烷)，其结构相当于乙烷分子中的两个H原子(位于不同的碳原子上)被Br原子代替，每个碳原子与其相连的4个原子构成四面体结构，1，2­-二溴乙烷中的8个原子不共平面。
3．石蜡油(主要是含17个碳原子以上的液态烷烃混合物)分解实验按照如图进行：
(1)石蜡油分解实验产生的气体的主要成分是__________(填写序号)。①只有甲烷　②只有乙烯　③烷烃跟烯烃的混合物(2)将石蜡油分解所得生成物通入酸性高锰酸钾溶液中，现象是_______________________________________________________________。
(3)碎瓷片的作用是__________(填序号)。①防止暴沸　②有催化功能　③积蓄热量　④作反应物
答案　(1)③　(2)酸性高锰酸钾溶液褪色　(3)②③
微思考1．为什么甲烷燃烧没有黑烟，而乙烯燃烧有黑烟？
提示　因为甲烷分子里含碳量低，燃烧充分；乙烯分子里含碳量(85.7%)比较高，未完全燃烧，产生碳的小颗粒。
2．乙烯可以作为水果的催熟剂，但是用浸泡过酸性KMnO4溶液的硅藻土与果实放在一起，可以延长果实的成熟期，达到保鲜的目的。请你解释其原因。
提示　水果释放的乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
3．乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液褪色，二者的褪色原理是否相同？
提示　二者褪色原理不同。乙烯使酸性KMnO4溶液褪色是因为乙烯发生氧化反应，KMnO4将乙烯氧化成CO2；乙烯使溴的CCl4溶液褪色是因为乙烯与Br2发生加成反应。因此CH4中混有乙烯时，不能用酸性KMnO4溶液除去(引入新的杂质)，应用溴的CCl4溶液除去。
4．鉴别乙烯和甲烷有哪些方法？
提示　鉴别乙烯和甲烷的方法
5.用什么方法除去乙烷中的乙烯？能使用H2和酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯吗？为什么？
提示　用溴的CCl4溶液除去。因为Br2与乙烯反应生成液态的1，2­二溴乙烷，气液分离。不能用H2或酸性KMnO4溶液。因为H2的用量不易控制，乙烯不能完全除去或引入新的杂质H2；乙烯被酸性KMnO4溶液氧化的产物是CO2，引入新的杂质CO2。
6．用乙烯和HCl的加成反应与乙烷与Cl2的取代反应都能制取氯乙烷，哪个方法好？
提示　乙烷与Cl2的取代反应得到的是混合物，生成物不纯，而乙烯与HCl的加成反应可制得较纯净的氯乙烷，较好。
学习任务1　乙烯的分子结构和性质
光如图是乙烯的球棍模型、空间填充模型，请结合这两种模型，完成下列讨论：
1．根据乙烯的结构，思考乙烯的结构简式能否写成CH2CH2?
2．CH2===CH—Cl分子中所有原子共平面吗？
提示　氯乙烯分子是乙烯分子中一个氢原子被一个氯原子取代，故所有原子仍共平面。
3．根据乙烯的化学性质讨论能否用酸性KMnO4溶液鉴别CH4和C2H4？能否用酸性KMnO4溶液除去CH4中的少量C2H4杂质气体呢？
提示　CH4与酸性KMnO4溶液不发生反应，而C2H4能使酸性KMnO4溶液褪色，因此可以用酸性KMnO4溶液鉴别二者。但酸性KMnO4溶液将CH2===CH2最终氧化为CO2引入新的杂质，因此不能用酸性KMnO4溶液除去CH4中的C2H4。
4．对比乙烷和乙烯的组成和结构特点，归纳二者性质上的异同点。
提示　从以下角度归纳乙烷和乙烯的异同点。(1)物理性质上：都难溶于水且密度比水小。(2)化学性质上：①都易燃烧，且充分燃烧的产物都是CO2和H2O。②乙烷容易发生取代反应。与溴水和酸性高锰酸钾溶液不反应。③乙烯因为含有碳碳双键，能和溴水、H2、HX等发生加成反应，能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
1．乙烯分子的结构特点
2．有机物分子中原子的共面情况
碳碳双键中的一个键易断裂，易发生加成反应。结构决定性质，乙烯的化学性质(能被酸性高锰酸钾溶液氧化、发生加成反应)主要是由碳碳双键所决定的，与碳氢键无关。
【例题】　由乙烯推测丙烯的结构或性质，正确的是(　　)
解析　只要掌握乙烯的结构和性质就可推断丙烯的结构和性质，具体过程如下：
A．分子中3个碳原子在同一直线上B．分子中所有原子都在同一平面上C．分子中共价键的夹角均为120°D．分子中共价键数为8，其中有一个碳碳双键
(1)Ⅰ、Ⅱ的分子式________、________。(2)说出Ⅰ、Ⅱ结构上的两点差异：①___________________________________；②______________。
解析　从球棍模型可知，Ⅰ为乙烷，Ⅱ为乙烯。乙烷中有“C—C”，乙烯中有“C===C”，且前者是空间立体结构，后者是平面结构。
答案　(1)C2H6　C2H4(2)①Ⅰ中含有碳碳单键，Ⅱ中含有碳碳双键　②Ⅰ是空间立体结构，Ⅱ是平面结构
学习任务2　(核心素养)乙烯的加成反应
1．对乙烯性质的正确认识
(1)含有空气的乙烯点燃时易爆炸，所以点燃乙烯前要检验乙烯的纯度。(2)乙烯使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色，发生的是加成反应，生成无色的1，2­二溴乙烷；乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，发生的是氧化反应，二者褪色的原理不同。(3)定量分析。①加成反应消耗的Cl2的量由双键数目决定，双键数目与消耗Cl2的分子数之比为1∶1。②取代反应消耗的Cl2的量由分子内氢原子个数决定，分子内氢原子个数与消耗Cl2的分子数之比为1∶1。
2．烯烃加成反应的特点
加成反应是有机物分子中不饱和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，其特点是：“断一加二，都进来”，“断一”是指双键中的一个不稳定键断裂；“加二”是指加两个其他原子或原子团，每一个原来形成双键的碳原子上各加上一个。
3．(1)加成反应方程式
【素养解题】[典例示范]　某烃A是有机化学工业的基本原料，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，A还是一种植物生长调节剂，A可发生如图所示的一系列化学反应。
根据如图回答下列问题：(1)写出A、C、D的结构简式：A________，C________，D________。(2)写出①②两步反应的化学方程式，并注明反应类型：①________________________________________________________________反应类型____________。②_________________________________________________________________反应类型____________。
三、对点训练1．下列各反应中属于加成反应的是(　　 )
2．某课外活动小组设计了以下四种方案除去乙烷中混有的少量乙烯，并得到纯净干燥的乙烷，合理的是(　　)
A．①②④ B．①②③ C．②③④ D．①②③④
解析　①和② C2H4与Br2发生加成反应生成液态1，2­二溴乙烷而除去C2H4，①NaOH溶液除去挥发出来的Br2蒸气，浓硫酸除去水蒸气，②碱石灰除去挥发出来的Br2蒸气和水蒸气。①和②均正确；③和④酸性KMnO4溶液将C2H4氧化为CO2，NaOH溶液和碱石灰都能吸收CO2，碱石灰和浓硫酸都能吸收水蒸气，③和④也正确。
3．下图是石蜡油在炽热碎瓷片的作用下产生C2H4并检验C2H4性质的实验，完成下列各问题。
(1)从装置A中出来的气体中含有烷烃和________。(2)B中酸性高锰酸钾溶液________，这是因为生成的气体被________(填“氧化”或“还原”)，反应类型为______________________________________________。(3)C中溴的四氯化碳溶液________，发生反应的化学方程式：__________________________________________________________________，反应类型为___________________________________________________。(4)在D处点燃之前必须进行的操作是________________________________，燃烧时反应的化学方程式为_____________________________________。