高中化學(xué)石油和煤重要烴PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1高中化學(xué)石油和煤重要烴高中化學(xué)石油和煤重要烴2021-10-20灤平一中高二化學(xué)組石油煉制、煤的綜合利用石油煉制、煤的綜合利用專題三專題三 有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用第一單元第一單元 化石燃料與有機(jī)化合物化石燃料與有機(jī)化合物第1頁(yè)/共34頁(yè)石油（原油）石油（原油）第2頁(yè)/共34頁(yè) 1 1、形成：古代動(dòng)植物遺體經(jīng)過(guò)非常復(fù)雜的、形成：古代動(dòng)植物遺體經(jīng)過(guò)非常復(fù)雜的物理化學(xué)變化而形成的。物理化學(xué)變化而形成的。 2 2、物質(zhì)組成：、物質(zhì)組成：烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等等 從所含成分的狀態(tài)看，大部分是液態(tài)烴從所含成分的狀態(tài)看，大部分是液態(tài)烴，在液態(tài)烴里溶有氣態(tài)烴和

2、固體烴。，在液態(tài)烴里溶有氣態(tài)烴和固體烴。第3頁(yè)/共34頁(yè)3 3、組成石油的化學(xué)元素主要是、組成石油的化學(xué)元素主要是碳碳 （83% 83% 87%87%）、）、氫氫（11% 14%11% 14%），其余為），其余為硫硫（0.06% 0.8%0.06% 0.8%）、）、氮（氮（0.02% 1.7%0.02% 1.7%）、）、氧氧（0.08% 1.82%0.08% 1.82%）及）及微量金屬元素微量金屬元素（鎳、（鎳、釩、鐵等）。由碳和氫化合形成的烴類構(gòu)成釩、鐵等）。由碳和氫化合形成的烴類構(gòu)成石油的主要組成部分，約占石油的主要組成部分，約占95% 99%95% 99%，含，含硫、硫、 氧、氮的化合物

3、對(duì)石油產(chǎn)品有害，氧、氮的化合物對(duì)石油產(chǎn)品有害， 在在石油加工中應(yīng)盡量除去。不同產(chǎn)地的石油中石油加工中應(yīng)盡量除去。不同產(chǎn)地的石油中，各種烴類的結(jié)構(gòu)和所占比例相差很大，各種烴類的結(jié)構(gòu)和所占比例相差很大， 但主要屬于烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴三類。但主要屬于烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴三類。 第4頁(yè)/共34頁(yè)思考：思考： 石油是純凈物還是混合物？有石油是純凈物還是混合物？有無(wú)固定的沸點(diǎn)？無(wú)固定的沸點(diǎn)？4 4、物理性質(zhì)：、物理性質(zhì)： 黑色或深棕色粘稠狀液體，黑色或深棕色粘稠狀液體，有特殊氣味，比水輕，不溶于水，沒(méi)有特殊氣味，比水輕，不溶于水，沒(méi)有固定熔沸點(diǎn)。有固定熔沸點(diǎn)。第5頁(yè)/共34頁(yè)烴隨碳原子數(shù)目的增多，相對(duì)分

4、子量烴隨碳原子數(shù)目的增多，相對(duì)分子量增大增大,沸點(diǎn)升高沸點(diǎn)升高.說(shuō)明說(shuō)明：?jiǎn)栴}：?jiǎn)栴}：如何把石油組成里的低沸點(diǎn)烴和高沸如何把石油組成里的低沸點(diǎn)烴和高沸點(diǎn)烴分離開？點(diǎn)烴分離開？第6頁(yè)/共34頁(yè)雜質(zhì)成分：水，氯化鈣，氯化鎂雜質(zhì)成分：水，氯化鈣，氯化鎂 等鹽類等鹽類油田油田 原油原油危害：危害：水水-浪費(fèi)燃料浪費(fèi)燃料 鹽鹽-腐蝕設(shè)備腐蝕設(shè)備處理：脫水處理：脫水 脫鹽脫鹽從油田里開采出來(lái)的沒(méi)有經(jīng)過(guò)加工處理從油田里開采出來(lái)的沒(méi)有經(jīng)過(guò)加工處理的石油叫原油的石油叫原油第7頁(yè)/共34頁(yè) 分餾：分餾：根據(jù)液態(tài)物質(zhì)根據(jù)液態(tài)物質(zhì)的沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離的沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離的一種方法。的一種方法。每一種餾分仍然是多種烴的

5、每一種餾分仍然是多種烴的混合物混合物。25%75%第8頁(yè)/共34頁(yè)第9頁(yè)/共34頁(yè)（減壓分餾（減壓分餾）重油重油 凡士林凡士林 液態(tài)烴和固態(tài)烴的混合物液態(tài)烴和固態(tài)烴的混合物；石石 蠟蠟 (含含C20C30的烴的烴)瀝瀝 青青 (含含C30C40的烴的烴)注意：減壓分餾是利用外界壓強(qiáng)越大，物質(zhì)的沸注意：減壓分餾是利用外界壓強(qiáng)越大，物質(zhì)的沸點(diǎn)越高的原理，降低分餾塔里的壓強(qiáng)，點(diǎn)越高的原理，降低分餾塔里的壓強(qiáng)，使重油在使重油在低溫下能充分分餾低溫下能充分分餾，防止重油在高溫下炭化結(jié)焦防止重油在高溫下炭化結(jié)焦。（常壓分餾（常壓分餾）原油原油分餾塔分餾塔 石油氣石油氣 (含含C4以下烴以下烴) 汽油汽油

6、(含含C5C12的烴的烴) 煤油煤油(含含C12C16 的烴的烴)柴油柴油(含含C15C18的烴的烴)重油重油(含含C20以上的烴以上的烴) 潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油 (含含C16C20的烴的烴)（直餾汽油（直餾汽油）石石油油的的煉煉制制第10頁(yè)/共34頁(yè)石油石油催化裂化催化裂化脫水脫水脫鹽脫鹽常常壓壓分分餾餾石油氣石油氣(C4以下以下)汽油（汽油（C5C11）煤油（煤油（C11C16）柴油（柴油（C15C18）重油（重油（C20以上）以上）溫度逐漸升高溫度逐漸升高石油焦（石油焦（C）減壓分餾減壓分餾潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油凡士林凡士林石石 蠟蠟瀝瀝 青青裂解裂解乙烯乙烯丙烯丙烯1,3-丁二烯丁二烯.提提高高汽汽油油

7、產(chǎn)產(chǎn)量量和和質(zhì)質(zhì)量量生產(chǎn)重要的生產(chǎn)重要的化工原料化工原料分餾分餾第11頁(yè)/共34頁(yè)石油的裂石油的裂化化 目的：目的：提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量；提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量；原理：原理：在一定條件下，將相對(duì)分子質(zhì)量較大的烴斷在一定條件下，將相對(duì)分子質(zhì)量較大的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小的烴的過(guò)程；裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小的烴的過(guò)程；類型：類型：熱裂化（熱裂化（500）和催化裂化和催化裂化故裂化汽油中含有故裂化汽油中含有不飽和烴不飽和烴。原料：原料： 重油或石蠟重油或石蠟C16H34 C8H18 + C8H16加熱加熱C8 H18 C4H8 + C4H10加熱加熱C8H16 C5H10 + C3H6加熱加熱第12頁(yè)/

8、共34頁(yè)熱裂熱裂化化催化裂化催化裂化目的目的:提高汽油的質(zhì)量和產(chǎn)量提高汽油的質(zhì)量和產(chǎn)量目的目的:提高汽油的產(chǎn)量提高汽油的產(chǎn)量缺點(diǎn)：溫度過(guò)高，發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象缺點(diǎn)：溫度過(guò)高，發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象催化劑：硅酸鋁，分子篩（鋁硅酸催化劑：硅酸鋁，分子篩（鋁硅酸鹽）鹽）第13頁(yè)/共34頁(yè)分餾汽油分餾汽油(直餾汽油直餾汽油)與裂化汽油有什么不同？與裂化汽油有什么不同？能否用裂化汽油萃取溴水中的溴單質(zhì)？能否用裂化汽油萃取溴水中的溴單質(zhì)？ 直餾直餾汽油汽油裂化裂化汽油汽油產(chǎn)量較低產(chǎn)量較低質(zhì)量不高質(zhì)量不高產(chǎn)量高產(chǎn)量高質(zhì)量高質(zhì)量高無(wú)烯烴無(wú)烯烴有烯烴有烯烴思考：思考：第14頁(yè)/共34頁(yè) 裂解：以比裂化更高的溫度裂解：以比裂化更

9、高的溫度, ,使石油分使石油分餾產(chǎn)物中的長(zhǎng)鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等氣餾產(chǎn)物中的長(zhǎng)鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈烴。態(tài)短鏈烴。C8H18 C4H10 + C4H8 催化劑催化劑加熱、加壓加熱、加壓C4H10 CH4+C3H6催化劑催化劑加熱、加壓加熱、加壓C4H10 C2H4+C2H6催化劑催化劑加熱、加壓加熱、加壓C4H8 2C2H4催化劑催化劑加熱、加壓加熱、加壓石油的裂石油的裂解解第15頁(yè)/共34頁(yè)第16頁(yè)/共34頁(yè)石油煉制石油煉制的方法的方法分餾分餾裂化裂化裂解裂解原理原理變化變化主要原料主要原料目的目的主要產(chǎn)品主要產(chǎn)品利用各成分沸點(diǎn)利用各成分沸點(diǎn)的不同的不同,用蒸發(fā)和用蒸發(fā)和冷凝的方法把

10、石冷凝的方法把石油分成不同沸點(diǎn)油分成不同沸點(diǎn)范圍的分餾產(chǎn)物范圍的分餾產(chǎn)物在一定條件下，在一定條件下，把相對(duì)分子質(zhì)把相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量小、對(duì)分子質(zhì)量小、沸點(diǎn)較低的烴。沸點(diǎn)較低的烴。在高溫下在高溫下,把把石油分餾產(chǎn)品石油分餾產(chǎn)品中長(zhǎng)鏈烴斷裂中長(zhǎng)鏈烴斷裂為短鏈氣態(tài)小為短鏈氣態(tài)小分子烴。分子烴。石油氣石油氣,汽油汽油,煤油煤油,柴油柴油,潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油,重油等重油等汽油汽油乙烯、丙烯、乙烯、丙烯、1，3丁二烯等丁二烯等得到各種不同得到各種不同沸點(diǎn)范圍的烴。沸點(diǎn)范圍的烴。提高汽油的提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量產(chǎn)量和質(zhì)量制得由短鏈氣制得由短鏈氣態(tài)不飽和烴組態(tài)不飽和烴

11、組成得裂解氣成得裂解氣原油原油重油重油石油分餾產(chǎn)品石油分餾產(chǎn)品物理變化物理變化化學(xué)變化化學(xué)變化化學(xué)變化化學(xué)變化【小結(jié)小結(jié) 】分餾與裂化、裂解的對(duì)比分餾與裂化、裂解的對(duì)比第17頁(yè)/共34頁(yè)1、實(shí)驗(yàn)室蒸餾、實(shí)驗(yàn)室蒸餾石油石油第18頁(yè)/共34頁(yè)蒸蒸 餾餾 燒燒 瓶瓶冷冷 凝凝 管管接液管接液管 錐錐 形形 瓶瓶 溫度計(jì)溫度計(jì)酒酒 精精 燈燈鐵架臺(tái)鐵架臺(tái)冷凝水出口冷凝水出口冷凝水進(jìn)冷凝水進(jìn)口口石棉網(wǎng)石棉網(wǎng)第19頁(yè)/共34頁(yè) 如右圖所示，將如右圖所示，將100 mL100 mL石油注入到蒸石油注入到蒸餾燒瓶中，再加入幾餾燒瓶中，再加入幾片碎瓷片以防石油暴片碎瓷片以防石油暴沸。然后加熱，分別沸。然后加熱，

12、分別收集收集60 60 150 150 和和150 150 300 300 時(shí)的時(shí)的餾分，就可以得到汽餾分，就可以得到汽油和煤油。油和煤油。 1、觀察裝置中溫度計(jì)的位置，并分析這樣放置的原因、觀察裝置中溫度計(jì)的位置，并分析這樣放置的原因2、觀察實(shí)驗(yàn)中冷凝管內(nèi)冷凝水的流向，并說(shuō)明原因。、觀察實(shí)驗(yàn)中冷凝管內(nèi)冷凝水的流向，并說(shuō)明原因。第20頁(yè)/共34頁(yè) 1 1、蒸餾燒瓶中液體體積不、蒸餾燒瓶中液體體積不得超過(guò)容積的得超過(guò)容積的 2/32/3 2 2、加少量碎瓷片或沸、加少量碎瓷片或沸石，以石，以防止液體防止液體在沸騰在沸騰時(shí)劇烈跳動(dòng)時(shí)劇烈跳動(dòng)( (暴沸暴沸) ) 3 3、因是、因是測(cè)定氣體的溫度測(cè)定

13、氣體的溫度，所以溫度計(jì)的水銀球，所以溫度計(jì)的水銀球不能插入液體中不能插入液體中 應(yīng)把溫度計(jì)的水銀球與燒瓶的支管口相平行應(yīng)把溫度計(jì)的水銀球與燒瓶的支管口相平行( (或相切或相切) ) 4 4、冷凝水要從低處向高處逆流，卻不可顛倒、冷凝水要從低處向高處逆流，卻不可顛倒水流方向與氣流方向相反；冷凝效果更好；水流方向與氣流方向相反；冷凝效果更好；第21頁(yè)/共34頁(yè)原理：原理：各種純凈物都有自己固定的沸點(diǎn)，當(dāng)加熱時(shí)，沸各種純凈物都有自己固定的沸點(diǎn)，當(dāng)加熱時(shí)，沸點(diǎn)低的物質(zhì)先揮發(fā)變成氣態(tài)，沸點(diǎn)高的物質(zhì)不易點(diǎn)低的物質(zhì)先揮發(fā)變成氣態(tài)，沸點(diǎn)高的物質(zhì)不易揮發(fā)，而仍留在液體內(nèi)，從而達(dá)到分離的目的。揮發(fā)，而仍留在液體內(nèi)

14、，從而達(dá)到分離的目的。蒸餾：蒸餾：適用于不同物質(zhì)之間沸點(diǎn)相差適用于不同物質(zhì)之間沸點(diǎn)相差較大較大的混合物的分離的混合物的分離，精確蒸餾可得到，精確蒸餾可得到純凈物純凈物。分餾分餾：適用于不同物質(zhì)之間沸點(diǎn)相差適用于不同物質(zhì)之間沸點(diǎn)相差較為接近較為接近的混合物的的混合物的分離，得到的物質(zhì)為分離，得到的物質(zhì)為混合物混合物。注意：注意： 蒸餾與分餾的原理是一致的，都是蒸餾與分餾的原理是一致的，都是物理變化物理變化，混合物混合物 氣體氣體 冷冷凝凝液體液體氣氣化化知識(shí)拓展知識(shí)拓展第22頁(yè)/共34頁(yè) 練習(xí)練習(xí)1 1、下列石油的煉制和加工過(guò)程中、下列石油的煉制和加工過(guò)程中, ,屬于屬于化學(xué)變化的是化學(xué)變化的是

15、( ) ( ) A. A.常壓分餾常壓分餾 B.B.減壓分餾減壓分餾 C.C.裂化裂化 D.D.裂解裂解 練習(xí)練習(xí)2 2、下列物質(zhì)中、下列物質(zhì)中, ,沒(méi)有固定沸點(diǎn)的是沒(méi)有固定沸點(diǎn)的是( ( ) ) A. A.石油氣石油氣 B.B.甲烷甲烷 C.C.汽油汽油 D.D.乙醇乙醇ACCD第23頁(yè)/共34頁(yè)練習(xí)練習(xí)3 3、下列有關(guān)石油加工的敘述中、下列有關(guān)石油加工的敘述中, ,不正不正確確的是的是( )( )A.A.石油分餾所得的餾分仍是混合物石油分餾所得的餾分仍是混合物B.B.石油裂化的原料是石油分餾產(chǎn)品石油裂化的原料是石油分餾產(chǎn)品, ,包括包括石油氣石油氣C.C.石油裂化的主要目的是獲得更多汽油石

16、油裂化的主要目的是獲得更多汽油等輕質(zhì)油等輕質(zhì)油D.D.石油裂解的原料是石油分餾產(chǎn)品石油裂解的原料是石油分餾產(chǎn)品, ,包括包括石油氣石油氣B第24頁(yè)/共34頁(yè)練習(xí)練習(xí)4 4、下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是、下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 （ ）A A石油里含有石油里含有C C5 5C C1212的烷烴，可以通過(guò)石的烷烴，可以通過(guò)石油的分餾得到汽油油的分餾得到汽油B B含含C C2020以上的烷烴的重油經(jīng)過(guò)催化裂化可以上的烷烴的重油經(jīng)過(guò)催化裂化可以得到汽油以得到汽油C C重油裂化的目的主要是為了提高汽油的重油裂化的目的主要是為了提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量產(chǎn)量和質(zhì)量D D石油分餾產(chǎn)品裂解的目的主要是為了獲石油分餾產(chǎn)品裂解的目的主要是

17、為了獲得更多的氣體燃料得更多的氣體燃料 D D第25頁(yè)/共34頁(yè)我國(guó)煤的分布圖我國(guó)煤的分布圖第26頁(yè)/共34頁(yè)1、煤的成分、煤的成分四、煤的綜合應(yīng)用四、煤的綜合應(yīng)用第27頁(yè)/共34頁(yè)2、煤的的綜合利用、煤的的綜合利用第28頁(yè)/共34頁(yè)第29頁(yè)/共34頁(yè) 煉焦產(chǎn)品和產(chǎn)品的用煉焦產(chǎn)品和產(chǎn)品的用途途第30頁(yè)/共34頁(yè)3、煤的用途、煤的用途第31頁(yè)/共34頁(yè)【思考思考】天然氣天然氣石油氣石油氣裂解氣裂解氣焦?fàn)t氣焦?fàn)t氣水煤氣水煤氣來(lái)源來(lái)源地下地下礦藏礦藏石油的石油的分餾分餾石油的石油的裂解裂解煤的干餾煤的干餾碳與高溫水碳與高溫水蒸氣反應(yīng)蒸氣反應(yīng)主要主要成分成分甲烷甲烷短鏈短鏈烷烴烷烴乙烯、乙烯、丙烯、丙烯、丁二烯丁二烯H2、CH4、C2H4、COCO、H2第32頁(yè)/共34頁(yè)五、脂肪烴芳香烴的來(lái)源及其應(yīng)用五、脂肪烴芳香烴的來(lái)源及其應(yīng)用脂肪烴的來(lái)源有石油、天然氣和煤等。脂肪烴的來(lái)源有石油、天然氣和煤等。石油石油通過(guò)通過(guò)常壓分餾常壓分餾可以得到石油氣、汽油、煤可以得到石油氣、汽油、煤油、柴油等；而油、柴油等；而減壓分餾減壓分餾可以得到潤(rùn)滑油、石可以得到潤(rùn)滑油、石蠟等分