3.1.3　脂肪烃与石油化工课件 (共34张PPT)2023-2024学年高二化学苏教版选择性必修3

(共34张PPT)
专题3
第一单元　第3课时　脂肪烃与石油化工
素养 目标
1.能从化学角度描述石油炼制的基本工艺,说明脂肪烃、芳香烃与石油化工的关系,认识石油综合利用的物质变化,培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。
2.能从绿色发展视角对石油化工工艺进行评估,培养科学态度与社会责任的化学核心素养。
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
目录索引
基础落实·必备知识全过关
脂肪烃与石油化工
1.脂肪烃的来源
石油和　　　　　　是脂肪烃的主要来源,是重要的能源和化工原料。
(1)石油的成分。
石油是一种黄绿色至黑褐色的　　　　液体,主要是　　　　　　、
　　　　　和　　　　　的混合物,其中还含有少量不属于烃的物质。石油的组成成分随产地不同有所不同,黑龙江出产的石油以　　　　为主,新疆、辽宁和山东出产的石油以　　　和　　　　　为主,台湾出产的石油以　　　　　为主。
天然气
黏稠
气态烃
液态烃　
固态烃
烷烃
烷烃
环烷烃
芳香烃
(2)天然气的主要成分。
天然气的主要成分为　　　　,不同产地的天然气成分差别也较大。我国四川的天然气中甲烷的含量高达95%以上,而有些地区的天然气中则含有较多的　　　、　　　、　　　　等,甲烷只占85%左右。
(3)石油化工产品。
以石油和天然气为原料制造的化学品,统称为石油化工产品。石油经过各种加工过程,可制得　　　　、　　　　、　　　　、润滑油、石蜡、沥青等石油产品。
甲烷　
乙烷
丙烷
丁烷
汽油
煤油
柴油
2.石油的炼制方法
(1)分馏。　　　　
①对石油　　　　,使其汽化,然后再按烷烃　　　　的不同,分离出不同的馏分。
②石油常压分馏可得到碳原子数较　　、沸点较　　的石油气、汽油、煤油、轻柴油等馏分,未被蒸发的碳原子数较多、沸点较高的物质叫　　　　。
物理变化
沸点依次升高
③重油减压蒸馏可得到重柴油、润滑油、石蜡、燃料油等 馏分,未被汽化的剩余物质为　　　　。
降低重油的熔沸点,防止炭化结焦
加热
沸点
少
低
重油
沥青　
(2)裂化。
石油的裂化是利用重油中较　　碳链的烃在高温下分解生成较　　链烃来获得较多　　　　油。使用催化剂的裂化称为　　 　　,不使用催化剂的裂化称为　　　　　　。
(3)裂解。
石油的裂解是采用比石油裂化更高的温度,可以由轻质油生产气态　　　　,又称深度裂化。
(4)催化重整和加氢裂化。
石油的催化重整和加氢裂化,是为了提高　　　　等轻质油品质的石油加工工艺。催化重整是工业上获得　　　　　的主要途径。
长
短
轻质
催化裂化
热裂化
烯烃
汽油
芳香烃
教材阅读想一想石油分馏得到的汽油和裂化得到的汽油能否使溴的四氯化碳溶液褪色 成分上有何不同
提示 石油分馏得到的汽油不能使溴的四氯化碳溶液褪色,裂化得到的汽油能使溴的四氯化碳溶液褪色。
石油分馏得到的汽油主要成分是烷烃,裂化得到的汽油为烷烃和烯烃的混合物。
易错辨析判一判
(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。(　　)
(2)石油的裂化、裂解和催化重整都是化学变化。(　　)
(3)裂化汽油可以作为萃取溴水的萃取剂。(　　)
(4)轻质油的裂解也称为深度裂化,目的是获得质量更高的汽油。(　　)
√
√
×
提示 裂化汽油中含有烯烃,会与溴水中的溴发生加成反应,因此不能用裂化汽油作为溴的萃取剂。
提示 裂解的目的是得到乙烯、丙烯等气态烯烃。
×
重难探究·能力素养全提升
探究一　石油的炼制
情境探究
1833年法国巴黎的一次盛大宫廷舞会上,蜡烛冒出的一股股刺鼻的烟气呛走了宾客,当时的皇帝立即责成科学顾问调查此事。这一任务交给了巴黎大学教授杜马,杜马很快查出“烟”是氯化氢气体。原来当时所用的蜡烛是用氯气漂白的蜂蜡制成的,蜂蜡的主要成分是高级脂肪酸高级酯。现在所用的蜡烛一般是用石蜡制造的。
2.石蜡是一种石油化工产品,其主要成分是什么 是哪种石油炼制过程的产物
提示 用氯气漂白蜂蜡的过程中,氯气与蜂蜡发生了取代反应导致蜂蜡中含有氯元素,这种蜂蜡燃烧时,蜂蜡中的氢原子与氯原子结合形成HCl。
1.用氯气漂白蜂蜡的过程中发生的反应属于什么反应类型 为什么用氯气漂白的蜂蜡燃烧时会产生HCl气体
提示 石蜡的主要成分是烷烃。石蜡是减压分馏的产物。
方法突破
石油的炼制
石油炼制 的方法 分馏 裂化与裂解 催化重整
常压分馏 减压分馏 裂化 裂解
原理 对石油加热,使其汽化,然后按照烷烃沸点的不同,分离出不同的馏分 把重油分解获得轻质油的过程 由轻质油生产气态烯烃的过程 —
主要原料 原油 重油 重油 轻质油 链状烃及环状烃(n≥6)
目的 将原油分离成轻质油 将重油充分分离,并防炭化 裂化可提高轻质油的产量 裂解可由轻质油生产气态烯烃 提高轻质油品质;获取芳香烃
主要变化类型 物理变化 物理变化 化学变化 化学变化 化学变化
主要产品 石油气、汽油、煤油、轻柴油、重油等 重柴油、润滑油、石蜡、燃料油、沥青等 汽油、煤油、柴油 气态烯烃 苯、甲苯等芳香烃
应用体验
视角石油的炼制
1.中国南海海域是全球范围内石油储量与可开采储量较丰富、开采潜力较大的地方,有“第二个波斯湾”之称。下列关于石油的说法正确的是(　　)
A.石油属于可再生矿物能源
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
D.石油分馏所得的各馏分均是纯净物
C
解析 石油属于不可再生矿物能源,故A错误;石油中含有碳、氢、氧、氮、硫等元素,故B错误;石油裂化的主要目的是提高轻质液体燃料的产量,故C正确;石油分馏的各馏分仍是混合物,故D错误。
归纳总结　(1)常压分馏的产品为石油气、汽油、煤油、轻柴油,未被馏出的是重油。
(2)减压分馏的产品为重柴油、润滑油、石蜡、燃料油等,未被汽化的是沥青。
2.如图,甲为石蜡分解装置图,乙为改进后的装置图,乙装置可明显缩短实验时间。下列说法错误的是(　　)
甲
乙
A.碎瓷片的作用是防止暴沸
B.矿渣棉浸透石蜡油的目的是保证产生足够多的气体供后续实验使用
C.酸性KMnO4溶液褪色证明石蜡油分解产生的气体发生了氧化反应
D.乙的优点是反应物与催化剂充分接触,酒精灯火焰集中
A
解析 石蜡油的蒸气经过热的碎瓷片后发生了裂化反应,则碎瓷片是石蜡油裂化的催化剂,不具备防暴沸作用,A项错误;矿渣棉浸透石蜡油,则负载的石蜡油越多,通过碎瓷片的石蜡蒸气就越多,催化裂化产生的不饱和烃的量相对越多,B项正确;酸性KMnO4溶液具有强氧化性,能氧化不饱和烯烃,所以酸性KMnO4溶液褪色证明石蜡油分解产生的气体发生了氧化反应,C项正确;二氧化锰粉末与石蜡油形成糊状物,使接触面积增大,并且酒精灯上加一防风罩可使火焰集中、提高加热温度,使反应速率加快,D项正确。
探究二　化学中的“三馏”“二裂”和“六气”比较
情境探究
石蜡油(17个碳原子以上的液态烷烃混合物)的分解实验装置如图所示(部分仪器已省略)。在试管①中加入石蜡油和氧化铝(催化石蜡分解),试管②放在冷水中,在试管③中加入溴水。
实验现象:
试管①中加热一段时间后,可以看到试管内液体沸腾;
试管②中有少量液体凝结,闻到汽油的气味,往液体中滴加几滴酸性高锰酸钾溶液,颜色褪去。
1.装置A的作用是什么
提示 防止试管③中的液体倒吸入试管②中。
2.试管①中发生的主要反应有:
丁烷可进一步裂解,除得到甲烷和乙烷外,还可以得到另两种有机物,这两种有机物混合后在一定条件下可聚合成高分子化合物,请写出所形成高分子化合物的结构简式。
3.试管②中的少量液体的组成是什么 试写出试管③中反应的一个化学方程式。
提示 液态烷烃和液态烯烃的混合物。
CH2==CH2+Br2→CH2BrCH2Br(或CH3CH==CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br,合理即可)。
方法突破
1.“三馏”的比较
“三馏” 蒸馏 分馏 干馏
对象 分离沸点差别较大的互溶液体混合物 分离多组分沸点不同的混合物 煤等固态物质
目的 得到较纯净的物质 一般得到沸点差别较小的混合物 分解成各种不同成分
变化 类型 物理变化 物理变化 化学变化
实例 酒精中加入生石灰蒸馏制备无水乙醇 石油分馏 煤的干馏
2.“二裂”的比较
3.“六气”的主要成分
“六气” 主要成分
水煤气 CO、H2
天然气 CH4
焦炉气 H2、CH4、C2H4、CO
高炉煤气 CO
石油气 CH4、C2H6、C3H8
裂解气 C2H4、C3H6
应用体验
视角1石油炼制具体方法的分析
1.关于裂解和裂化的叙述不正确的是(　　)
A.裂解与裂化的产物都含有不饱和烃
B.裂解与裂化都是为了得到气态烃
C.裂解与裂化的原料都是石油分馏产品
D.裂解与裂化都是使相对分子质量大的烃断裂为相对分子质量小的烃的过程
B
解析 裂解与裂化的产物都含有烯烃,A正确;裂解的目的是获得乙烯、丙烯、丁二烯等气态短链烯烃,裂化的目的是将重油断裂为轻质油,B错误;C、D正确。
2.石油减压分馏的目的是(　　)
A.使高沸点的重油进一步分离
B.得到更多的重油
C.分离得到汽油、煤油等轻质油
D.得到高质量的汽油
A
解析 石油的分馏有常压分馏和减压分馏两种,减压分馏的目的是使高沸点的重油进一步分离,减压分馏的产物为重柴油、润滑油、石蜡、燃料油等馏分。
视角2石油炼制产物分析
3.下列有关石油加工和煤的干馏的叙述正确的是(　　)
A.石油分馏所得的馏分是各种单一的烷烃,具有固定的沸点
B.石油裂解的主要目的是提高轻质油的产量
C.煤的干馏主要得到焦炉气、煤焦油和焦炭
D.石油分馏塔从上到下的分馏产品依次是重油、轻柴油、煤油、汽油、石油气
C
解析 石油分馏是在不同沸点范围得到各种馏分,得到的馏分是混合物,无固定沸点,故A错误;石油裂解主要是为了获得气态烯烃,故B错误;煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,主要得到焦炉气、煤焦油和焦炭,故C正确;依据分离原理可知,石油分馏塔从上到下的分馏产品的沸点依次升高,依次是石油气、汽油、煤油、轻柴油、重油,故D错误。
【变式设问】
(1)石油分馏所得产品汽油是纯净物吗
(2)石油裂解时所得裂解气的主要成分是什么
提示 不是,汽油的主要成分是C5~C12的碳氢化合物。
提示 气态烯烃。
4.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的沸点最低
C.c的平均相对分子质量可能最大
D.每一种馏分都是纯净物
C
解析 在分馏过程中沸点低的首先被分离出来,其沸点高低顺序为c>b>a,A、B错误;随着馏分中烃分子含有的碳原子数增加,碳链增长,相对分子质量增大,它们的沸点也逐渐升高,所以C正确;分馏是根据物质沸点的不同进行物质分离的一种方法,但石油的分馏产物往往都还是混合物,D错误。
本 课 结 束