苏教版 (2019)第一单元 脂肪烃的性质及应用导学案

基础课时8　脂肪烃与石油化工

一、脂肪烃的来源

1．石油：是一种黄绿色至黑褐色的黏稠液体，主要是由气态烃、液态烃和固态烃组成的混合物，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，有的地区以烷烃和环烷烃为主，有的地区以芳香烃为主。成分的差别导致不同地区出产的石油的密度、黏度、凝固点等存在较大差异。

2．天然气：天然气的主要成分是甲烷，不同产地的天然气成分差别也较大，有的地区天然气中甲烷的含量高达95%以上，而有的地区天然气中含有较多的乙烷、丙烷、丁烷等，甲烷只占85%左右。

　判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)石油主要含有碳、氢两种元素。 (√)

(2)石油的主要成分是烷烃、环烷烃、芳香烃。 (√)

(3)天然气的主要成分是甲烷，有的地区天然气中含有较多的乙烷、丙烷、丁烷。                            (√)

二、石油的分馏

1．原理：利用烷烃沸点不同，对石油加热，使其汽化，再按沸点的不同，分离出不同的馏分。

2．分类

　判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)石油的分馏利用了烷烃沸点的不同。 (√)

(2)石油的分馏属于化学变化。  (×)

(3)石油的分馏产品均为纯净物。  (×)

三、石油的裂化与裂解

1．石油的裂化

(1)原理：使长碳链的烃在高温下发生反应生成短碳链烃的方法。如：

C16H34C8H18＋C8H16

C8H18C4H10＋C4H8

C8H16C5H10＋C3H6

(2)目的：解决石油分馏所得汽油、煤油和柴油等轻质油的产量低的问题。

(3)分类

①催化裂化：使用催化剂的裂化。

②热裂化：不使用催化剂的裂化。

2．石油的裂解

与裂化原理相同，由轻质油生产气态烯烃，以此为目的的石油加工称为裂解，又称深度裂化。

3．催化重整和加氢裂化

目的是为了提高汽油等轻质油品质。催化重整还是获得芳香烃的主要途径。

　关于裂解和裂化的叙述中，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　[裂化就是在一定条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程。裂化的目的是提高轻质油的产量，特别是汽油的产量。裂解是采用更高的温度，使石油分馏产物中的长链烃断裂为短链的不饱和烃的过程。裂解的主要目的是获得短链不饱和烃。裂解气的主要成分是乙烯、丙烯、异丁烯等。]

四、环境保护

　发展绿色石油化工已经成为当今的一种潮流，科学家正在积极探索“全合成、零排放”的绿色化学工艺，开发对环境友好的产品。

石油化学工业是国民经济的重要支柱之一，它是以石油和天然气为原料，生产石油产品和石油化工产品的工业。石油经过炼制可以得到石油产品，主要包括各种燃料油(汽油、煤油、柴油等)、润滑油以及液化石油气、焦炭、石蜡、沥青等。对一些石油产品和天然气进行一步或多步化学加工可以获得石油化工产品，主要包括乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等基本化工原料以及200多种有机化工原料和合成材料(塑料、合成纤维、合成橡胶)等。广义的石油化工还包括氨、尿素和硝酸的生产。

1．石油分馏得到的馏分是纯净物吗？

[提示]　不是。馏分是由不同沸点范围的烷烃组成的，因此馏分是混合物。

2．裂化与裂解的原理相同，其目的也相同吗？

[提示]　裂化与裂解的原理相同，但目的不同。裂化目的是提高从石油得到的汽油等轻质油的产量；裂解的目的是得到气态烯烃。

3．直馏汽油与裂化汽油都属于汽油，其成分是否一样？

[提示]　不一样。直馏汽油是石油分馏的产物，为饱和烃，裂化汽油是石油催化裂化的产物，含有不饱和烃。

1．石油分馏、裂化和裂解的比较

2．直馏汽油与裂化汽油的区别

(1)石油直接分馏得到的汽油为直馏汽油，重油通过裂化分解可得到裂化汽油，直馏汽油与裂化汽油的区别与比较如下：

(2)直馏汽油可用做萃取剂，而裂化汽油不可用做萃取剂。裂化汽油中含有碳碳双键，可以与卤素单质发生加成反应。

1．关于石油的炼制，下列说法不正确的是(　　)

A．通过石油的分馏可以得到汽油、煤油、柴油等产品

B．石油进行裂化的主要目的是提高汽油的产量

C．石油裂解的主要目的是获得乙烯、丙烯等气体，因为它们是重要的化工原料

D．石油的裂化、分馏、裂解等都是化学变化

D　[石油的分馏是物理变化，石油的裂化和裂解是化学变化。]

2．石油主要由烷烃、环烷烃和各种芳香烃组成，石油通过分馏、裂化可得到直馏汽油和裂化汽油。现有直馏汽油和裂化汽油各一瓶。

(1)请从下列试剂中选择最合理的试剂予以区别。所选试剂是________(填字母)。

A．酸性KMnO4溶液

B．乙醇

C．溴水

(2)加入所选试剂后，直馏汽油中观察到的现象是__________，裂化汽油中观察到的现象是________________________________。

[解析]　(1)直馏汽油中含有的芳香烃也会被酸性高锰酸钾溶液氧化。(2)汽油可萃取溴，裂化汽油中含有不饱和链烃，可与溴发生加成反应生成无色溴代烃。

[答案]　(1)C　(2)液体分层，溴水褪色，上层油层呈橙色　分层，油层、水层均为无色

1．下列关于煤、石油、天然气等资源的说法不正确的是(　　)

A．脂肪烃来源于石油、天然气、煤等

B．石油的分馏产品都能与溴水发生加成反应

C．石油催化裂化及裂解可得到较多的轻质油和气态烯烃

D．天然气是高效清洁燃料，其主要成分是甲烷

B　[石油的主要成分是1～50个碳原子的烷烃及环烷烃，因此石油的分馏产品都不能与溴水发生加成反应。]

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　[石油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。]

3．(1)石油分馏是石油炼制的重要环节，这种操作是在________(填设备名称)内完成的。工业上通常使用的分馏石油的方法有常压分馏和__________，分馏的目的是________________。

(2)石油不仅是重要的燃料，还是重要的化工原料的来源，如利用石油生产乙烯。为了使石油分馏产物进一步生成更多的乙烯、丙烯等短链烃而采取________措施。

[答案]　(1)分馏塔　减压分馏　获得沸点不同的各种馏分　(2)裂解

4．汽油不仅是最重要的燃料，而且是重要的化工原料，它既可以裂解得到气态化工原料如乙烯等，还可以在催化剂催化下改变分子结构，由链烃变成芳香烃，如己烷变成苯，庚烷变成甲苯，这个变化叫异构化。请根据以汽油为原料的下列衍变关系，写出相应的化学方程式，在括号中填反应类型。

(1)_________________________________________________；

(2)_________________________________________________；

(3)________________________________________________。

[解析]　框图中的转化关系为