高中化学专题3有机化合物的获得与应用第1单元化石燃料与有机化合物第3课时教学案苏教版必修2Word格式.docx

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将原油分离成不同沸点范围的产品

提高轻质液体燃料的产量和质量

得到气态短链烃

主要产品

石油气、汽油、煤油、柴油、重油等

汽油等轻质燃油

乙烯、丙烯等小分子烃

2.分析讨论，回答下列问题：

（1）实验室蒸馏石油的装置如下图所示，回答下列问题：

①在蒸馏实验中，为什么要使用温度计？

答案　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。

②温度计的位置在哪儿？

答案　温度计的液泡（又称水银球）上缘要恰好与蒸馏烧瓶支管口的下缘在同一水平线上，不能浸入液体中。

③冷凝管的作用是什么？

水流方向是什么？

答案　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。

④加入碎瓷片（或沸石）的作用是什么？

答案　是为了防止蒸馏烧瓶内液体暴沸。

（2）石油分馏得到的馏分是纯净物吗？

石油分馏是物理变化还是化学变化？

答案　不是纯净物是混合物，石油分馏是物理变化。

（3）石油的催化裂化与裂解有哪些不同？

答案　催化裂化与裂解的主要不同：

①反应条件不同，催化裂化是加热、使用催化剂，而裂解加热的温度更高；

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。

（4）裂化汽油和直馏汽油有何主要不同？

答案　裂化汽油是由重油催化裂化而得到，其中含有液态不饱和烃。

如C16H34

C8H18＋C8H16。

直馏汽油是由石油分馏直接得到，一般不含不饱和烃。

1.石油的分馏是物理过程，而催化裂化和裂解属于化学过程。

2．石油裂解是生产乙烯的主要方法。

1．下列说法正确的是（　　）

A．石油是混合物，汽油是纯净物

B．沸点：

汽油<

柴油<

煤油

C．石油的裂化与裂解都属于化学变化

D．石油的分馏是化学变化

答案　C

解析　石油的分馏产品都是由不同沸点的组分组成的混合物，分馏过程中发生了物理变化，各馏分按照沸点由高到低的顺序排列为重油>

柴油>

煤油>

汽油>

石油气。

把相对分子质量大、沸点高的烃分解为相对分子质量小、沸点低的烃的过程叫石油的裂化，石油裂解属于深度裂化，采用的温度比裂化高，长链烃分子断裂程度大，它们发生的都是化学变化。

2．石油炼制过程中，既能提高汽油产量又能提高汽油质量的方法是（　　）

A．常压分馏B．减压分馏

C．裂解D．催化裂化

答案　D

解析　催化裂化将长链烃断裂为短链烃，从而提高汽油的产量和质量。

二、乙烯、乙炔的分子结构与性质

1．以下是三种有机物的球棍模型，

代表H原子，

代表C原子，请回答下列问题：

（1）（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）的分子式分别为____________、____________、____________；

（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）的结构简式分别为____________、____________、____________；

（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）的结构式分别为__________、__________、____________。

（2）说出（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）结构上的两点差异：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

答案　

（1）C2H6　C2H4　C2H2　CH3—CH3　CH2===CH2　CH≡CH　

　H—C≡C—H

（2）①（Ⅰ）中含有碳碳单键，（Ⅱ）中含有碳碳双键，（Ⅲ）中含碳碳叁键

②（Ⅰ）是空间立体结构，（Ⅱ）是平面结构，（Ⅲ）是直线结构

2．乙烯、乙炔的氧化反应

（1）观察实验，记录现象：

实验

现象

点燃乙烯

火焰明亮，伴有黑烟，同时放出大量热

通入酸性高锰酸钾溶液

酸性高锰酸钾溶液褪色

（2）写出乙烯燃烧的化学方程式。

为什么甲烷燃烧没有黑烟，而乙烯燃烧有较浓的黑烟？

答案　C2H4＋3O2

2CO2＋2H2O。

乙烯燃烧时有较浓的黑烟是因为乙烯分子里含碳量（85.7%）比较大，未完全燃烧，产生碳的小颗粒造成的。

（3）乙烯可以作为水果的催熟剂，可以使生果实尽快成熟，但是用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土与果实或花朵放在一起，可以延长果实或花朵的成熟期，达到保鲜的目的。

请你解释其中的奥秘。

答案　乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化。

（4）①乙炔在空气中燃烧冒出浓烈的黑烟，写出反应的化学方程式。

答案　2C2H2＋5O2

4CO2＋2H2O。

②依据乙炔结构特点，推测乙炔能否使酸性高锰酸钾溶液褪色？

答案　乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化，从而使酸性高锰酸钾溶液褪色。

3．乙烯的加成反应

（1）将乙烯通入溴的四氯化碳溶液（或溴水）中，你能观察到什么现象？

写出该反应的化学方程式。

答案　溴的红棕色褪去。

CH2===CH2＋Br2―→

（2）乙烯分子中不饱和的碳碳双键发生断裂，两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物，这类化学反应叫做加成反应。

（3）乙烯除了与溴加成外，一定条件下还能与H2、HCl、Cl2、H2O等发生加成反应，请你写出相关的化学方程式。

答案　CH2===CH2＋H2

CH3—CH3

CH2===CH2＋HCl

CH3CH2Cl

CH2===CH2＋Cl2―→

CH2===CH2＋H2O

CH3CH2OH

（4）乙炔能使溴的四氯化碳溶液褪色，写出反应的化学方程式：

①CH≡CH＋Br2（不足）―→CHBr===CHBr；

②CH≡CH＋2Br2（过量）―→CHBr2—CHBr2。

4．如何区分甲烷和乙烯？

甲烷中有乙烯如何除去？

答案　乙烯能使酸性KMnO4溶液或溴水褪色，由此可区别甲烷（烷烃）和乙烯（烯烃）。

乙烯被酸性KMnO4溶液氧化的产物是CO2，因此CH4中混有乙烯时，不能用酸性高锰酸钾溶液除去（引入新的杂质），应用溴水洗气除去。

1.乙烯是最简单的烯烃，它是一种无色、稍有气味、难溶于水的气体。

从石油中可以获得大量乙烯，乙烯的产量是衡量一个国家化工水平的标志；

它还是一种植物生长调节剂。

2．乙烯的分子结构

（1）乙烯分子中6个原子处于同一平面上。

（2）乙烯分子中含有一个

键（碳碳双键）。

3．乙烯的氧化反应

4．乙烯的加成反应

3．关于乙烯分子结构的描述错误的是（　　）

A．乙烯的结构简式为CH2===CH2

B．乙烯是最简单的烯烃

C．乙烯分子中所有原子都在同一平面上

D．乙烯分子中所有原子都在一条直线上

思维启迪

4．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溶液褪色，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．利用燃烧的方法可以鉴别乙烯和甲烷

解析　本题考查乙烯的性质。

乙烯分子中含有碳碳双键，决定了它的性质与甲烷、乙烷等烷烃的性质有所不同。

乙烯的加成反应和氧化反应过程中碳碳双键断裂，A对；

乙烯能与溴的四氯化碳溶液和酸性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对；

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错；

甲烷燃烧产生淡蓝色火焰，乙烯燃烧火焰明亮有黑烟，D对。

乙烯的性质

稍有气味水难溶，高锰酸钾溴反应。

现象相同理不同，前因氧化后加成。

加氧燃烧黑烟冒，聚合分子碳链增。

1．下列说法错误的是（　　）

A．石油中含有C5～C12的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油

B．含C20以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油

C．石油裂解产物中含有乙烯、丙烯等

D．石油裂解是为了得到高质量的轻质油

解析　石油裂解的目的是得到所需纯度的乙烯、丙烯等气态短链烃。

而催化裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量和质量，二者不能混为一谈。

2．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

答案　A

解析　石油分馏产品是混合物，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；

D正确。

3．不可能是丙烯（CH2===CHCH3）的加成产物的是（　　）

A．CH3CH2CH3B．CH3CH2CHCl2

C．CH3CH2CH2OHD．CH3CH2CH2Br

答案　B

解析　A项，丙烯与氢气的加成产物是CH3CH2CH3；

B项，CH3CH2CHCl2不可能是丙烯的加成产物；

C项，CH3CH2CH2OH是丙烯与水的加成产物；

D项，CH3CH2CH2Br是丙烯与HBr的加成产物。

4．下列关于乙烯和乙烷的说法中错误的是（　　）

A．乙烯是不饱和烃，乙烷是饱和烃

B．乙烯分子中的两个碳原子在同一条直线上，乙烷分子中的两个碳原子也在同一条直线上

C．乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键键能的两倍，因此乙烯比乙烷稳定

D．乙烯分子为平面结构，乙烷分子为立体结构

解析　A项，乙烯含有碳碳双键，属于不饱和烃，乙烷属于饱和烃，正确；

B项，两点决定一条直线，所以分子中的两个碳原子一定在同一条直线上，正确；

C项，乙烯分子中碳碳双键键能小于乙烷分子中碳碳单键键能的两倍，因此乙烯结构不稳定，导致乙烯能和溴水发生加成反应，错误；

D项，甲烷是正四面体结构，所以乙烷中所有原子不可能在同一平面上；

乙烯为平面结构，所有原子都处在同一平面上，正确。

5．某研究性小组为了探究石蜡油（17个碳以上液态烷烃混合物）分解产物中有乙烯存在，设计如下实验方案：

将浸透了石蜡油的石棉放置在硬质试管的底部，试管中加入碎瓷片，给碎瓷片加强热，石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片表面，发生反应后将得到的气体混合物通入盛有某试剂的试管中加以验证（装置如下图所示）。

回答下列问题：

（1）决定乙烯性质的官能团是________。

（2）验证该气体混合物中含有乙烯的实验方案是________________________________

________________________________________________________________________。

（3）验证该气体混合物中含有乙烯的实验现象是________________________________

_____________________________________________________________________