乙烯课件

石油的炼制乙烯张金龙2013年5月21日1.了解石油的成分及石油分馏、裂化和裂解的基本原理。2．掌握乙烯的分子结构、主要性质和重要应用，进一步理解结构与性质的关系。3．了解加成反应。重点：加成反应、乙烯的性质一、石油的炼制1．石油的组成(1)元素的组成:主要由______两种元素组成,其质量之和可达97%～98%。(2)物质的组成:石油主要是由各种____________和芳香烃组成的混合物。C、H烷烃、环烷烃2．石油的分馏(1)原理:根据石油中不同物质的_____不同,采用加热的方法,实现分离石油。(2)分馏原料:经过___________后的原油。(3)分馏目的:将石油进行一定程度的分离,得到各种不同________的烃,从而使不同的烃应用于不同的领域。(4)分馏产物:石油分馏的产物是混合物,其主要产物有________________________、重油及沥青等。(5)石油分馏的过程属于_____变化。沸点脱水、脱盐沸点范围石油气、汽油、煤油、柴油物理3．石油的裂化(1)概念:在一定条件下(加热或使用催化剂并加热),________________________的烃断裂为___________________________的烃。例如,十六烷的裂化:相对分子质量大、沸点高相对分子质量较小、沸点较低C16H34――→催化剂△C8H18＋C8H16十六烷辛烷辛烯(2)原料:___________。(3)目的:提高_____________的产量,特别是提高_____的质量。(4)石油的裂化属于______变化。(5)石油分馏所得汽油叫做直馏汽油,多为饱和烃。石油裂化所得的汽油叫做裂化汽油,其中含不饱和烃。重油、石蜡轻质液体燃料汽油化学4．石油的裂解(1)概念裂解是在石油化工生产过程中,采用比裂化__________,使__________________——乙烯、丙烯等的加工过程。(2)原料:____________。(3)目的:获得_____等烯烃。(4)石油的裂解属于_____的变化。更高的温度长链烃断裂成短链烃石油分馏产品乙烯化学[思考]1.(1)石油的分馏、裂化、裂解得到的产品是纯净物吗？(2)石油的分馏和裂化都能得到汽油,两者在组成上有什么不同？答案:(1)不是。石油的分馏、裂化、裂解得到的产品仍是由各种不同烃组成的混合物。(2)由分馏得到的汽油(又称直馏汽油)主要成分多为饱和烃;而裂化得到的汽油(又称裂化汽油)成分中含有不饱和烃。乙烯二、乙烯1．组成名称分子式电子式结构式结构简式乙烯______________________________C2H4CH2=CH22.物理性质颜色:_____,气味:__________,状态:_____,溶解性:________,密度:比空气_____。无色稍有气味气体难溶于水稍小2、乙烯的化学性质CH2=CH2＋3O22CO2＋2H2O点燃氧化反应（1）乙烯的燃烧现象：火焰明亮，伴有黑烟（2）同高锰酸钾反应现象：高锰酸钾溶液退色反应原理：乙烯被高锰酸钾氧化为CO2（3）乙烯同Br2的反应现象：溴的CCl4----橙红色退去（溴水橙色退色）CH2=CH2＋Br2CH2Br－CH2Br3、加成反应：①定义:有机化合物分子中_______________与其他原子(或原子团)直接结合生成新的化合物分子的反应。②原理:碳碳双键()中的___个键断裂,其他两个原子(或原子团)分别加在________________上,双键变成单键。4．用途(1)乙烯是一种重要的化工原料,乙烯的产量是一个国家石油化工发展水平的标志。(2)乙烯是一种植物生长调节剂。双键上的碳原子一断键的两个碳原子[讨论]乙烯既能使溴的四氯化碳溶液退色,又能使酸性KMnO4溶液退色,二者原理一样吗？不一样，前者为乙烯的加成反应生成1,2-二溴乙烷,后者是乙烯的氧化反应生成CO2。试一试：书写下列化学反应方程式1、乙烯和水（H-OH）在一定条件下的反应2、乙烯和氯化氢在一定条件下反应CH2=CH2＋H2OCH3－CH2OH一定条件CH2=CH2＋HClCH3－CH2Cl一定条件[讨论]乙烯、乙烷的比较、鉴别与除杂1．乙烯和乙烷结构、性质的比较名称乙烯（C2H4)乙烷（C2H6）结构式结构简式碳碳键类型饱和程度典型的反应类型能否使溴水退色能否使酸性KMnO4溶液退色不饱和饱和加成反应取代反应能不能能不能2.乙烯、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;溶液退色者为乙烯,溶液不退色者为乙烷。方法二:将两种气体分别通入酸性KMnO4溶液中;溶液退色者为乙烯,溶液不退色者为乙烷。3．除去乙烷中的乙烯的方法(1)一般方法将混合气体通入盛有溴水的洗气瓶,乙烯与溴发生加成反应生成液态产物而被除去,乙烷因不反应而逸出。(2)若要除去乙烷中的乙烯并得到纯净干燥的乙烷,(若用溴水时需考虑溴的挥发性的话)严格的操作方法如下:混合气体―→盛有溴水的洗气瓶―→盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶―→盛有浓硫酸的洗气瓶,后再与氯气发生取代反应,练习1、1mol乙烯与氯气发生加成反应反应完全整个过程中氯气最多消耗()346A．molB．molC．5molD．mol跟踪训练根据CH2===CH2＋Cl2―→,1mol乙烯与Cl2发生完全加成反应,消耗1molCl2;加成反应的产物1,2­二氯乙烷与Cl2在光照的条件下发生完全取代反应,消耗4molCl2,这两个过程中消耗的Cl2的总的物质的量为5mol,故选C项。练习2、下列说法中,错误的是()A．无论乙烯与Br2的加成,还是乙烯使酸性KMnO4溶液退色,都与分子内含有碳碳双键有关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．相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同D．乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼解析:乙烯的加成反应和氧化反应过程中碳碳双键断裂,A项正确;乙烯能与溴和酸性KMnO4溶液反应,但是乙烷不能,故能用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和乙烷,B项正确;乙烯和甲烷中氢的质量分数不同,故相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量不同,C项错误;乙烯分子中含有碳碳双键,化学性质比乙烷活泼,D项正确。答案:C乙烯的燃烧乙烯和酸性高锰酸钾溶液反应乙烯和Br2、H2O、HCl的反应碳碳单键的性质：能取代，难氧化碳碳双键的性质：易氧化，易加成，不易取代试书写：丙烯（CH2=CH-CH3）和Br2，HCl的加成反应1．为了减少大气污染,许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类,一类是压缩天然气(CNG),另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成分都是()A．碳水化合物B．碳氢化合物C．氢气D．醇类解析:天然气的主要成分是甲烷,液化石油气的主要成分是含C3和C4的烷烃,因此都属于碳氢化合物。答案:B2．下列说法不正确的是()A．石油有固定的沸点,所以可以进行分馏B．将含有碳原子数较多的烃经过裂化可以得到汽油C．石油的分馏是物理过程,而裂化和裂解属于化学过程D．石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃料的产量和质量解析:石油是混合物,无固定熔沸点,而分馏就是利用沸点不同加以分离的方法,A错误;碳原子数较多的烃经裂化可以得到C5～C11的烷烃和烯烃的裂化汽油,B正确;分馏是利用沸点不同,是物理过程,裂化和裂解均为物质的转化,是化学过程,C正确;裂化目的就是提高汽油等轻质油的质量和产量,D正确。答案:A3．下列叙述正确的是()A．破坏乙烯分子里C===C键所需吸收的能量是破坏乙烷分子里C—C键能量的两倍B．乙烯分子里碳、氢原子都处在同一直线上,而乙烷分子里碳、氢原子处在同一平面上C．因为乙烯和甲烷都能在空气中燃烧,所以它们也都能被酸性KMnO4溶液氧化D．乙烯易发生加成反应,乙烷易发生取代反应解析:A项中破坏乙烯分子里C===C所需吸收的能量小于破坏乙烷分子里C—C键能量的两倍;B项中乙烯分子里碳氢原子都处在同一平面上而不是同一直线上,乙烷分子里碳氢原子不在同一平面上;C项中甲烷不能被酸性KMnO4溶液氧化。答案:D4．下列各组中两个反应所属反应类型相同的是()A．光照甲烷和氯气的混合气体,混合气体颜色变浅;乙烯能使溴的四氯化碳溶液退色B．乙烷在氧气中燃烧;乙烯在空气中燃烧C．乙烯能使溴的四氯化碳溶液退色;乙烯能使酸性KMnO4溶液退色D．用乙烯与氯化氢制取氯乙烷;用乙烷与氯气反应制取氯乙烷解析:本题涉及取代反应、加成反应和氧化反应(包括燃烧),只要弄清各物质所发生的反应属于哪种类型,就可进行正确地判断;A中一个是取代反应,一个是加成反应,反应类型不同;B中两个反应均是氧化反应(燃烧),反应类型相同;C中一个是加成反应,一个是氧化反应,反应类型不同;D中前者为加成反应,后者为取代反应。答案:B5．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,其中①②③属于同种反应类型。根据图回答下列问题:(1)写出A、B、C、D的结构简式:AB,CD。(2)写出②、④两步反应的化学方程式,并注明反应类型:答案:(1)CH2=CH2CH3CH3CH3CH2ClCH3CH2OH(2)CH2=CH2＋HCl―→CH3CH2Cl加成反应CH3CH3＋Cl2――→光照CH3CH2Cl＋HCl取代反应解析:由题意中A的地位和作用可知A为乙烯,由乙烯的性质可知B、C、D分别为CH3CH3、CH3CH2Cl、CH3CH2OH,①②③都是加成反应,④为CH3CH3与Cl2的取代反应。