高中化学 石油的炼制 一、考点突破 知识点 品。 2. 认识工业上大量使用的乙烯是从石油的炼制中获得的。 考纲要求 1. 了解石油的炼制方法及其主要产石油的炼制 选择题 填空题 题型 说明 汽车行驶所需的汽油、柴油来自石油的炼制,石油裂解所得的气态烃又是重要的化工原料。 二、重难点提示 石油的分馏、催化裂化、裂解的原理及应用。
考点一、石油的成分
从组成元素上看,石油的成分主要是碳和氢;从组成物质上看,石油是各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。
考点二、石油的炼制
1. 石油的分馏
(1)原理:根据沸点不同,通过加热汽化,然后冷凝,把石油分成不同沸点范围内的产物。
(2)实验室石油的分馏 (3)工业生产 ①设备:分馏塔
②产品:石油分馏根据沸点的高低可依次得到石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、重油等馏分,这些馏分均为混合物。 2. 石油的催化裂化
(1)目的:提高从石油中得到的汽油等轻质油的产量和质量。
(2)过程:以石油分馏产品为原料,在加热、加压和催化剂存在下,使相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃。石油在这种加工炼制过程中发生催化裂化反应。
举例:相对分子质量较大的十六烷可以裂化为含8个碳原子的烷烃和烯烃 方程式为:C16H34?催化剂???C8H18+C8H16
加热、加压思考:石油的分馏和裂化属于物理变化还是化学变化?
石油的分馏过程中无新物质生成,属于物理变化;石油的裂化过程中有新物质生成,属于化学变化。 3. 石油的裂解
裂解是指以比裂化更高的温度(700~800 ℃,有时甚至高达1 000 ℃以上),使石油分馏产物(包括石油气)中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃。
、分离(1)过程:石油分馏产物(包括石油气)中的长链烃?催化剂???短链烃?净化????乙
加热、加压烯、丙烯。
(2)目的:获得乙烯、丙烯等化工原料。 【思维拓展】什么叫裂化汽油和直馏汽油?
通过分馏得到的汽油叫直馏汽油,直馏汽油中没有不饱和烃。 通过裂化得到的汽油叫裂化汽油,裂化汽油中含有不饱和烃。 【随堂练习】
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下图是石油分馏塔的示意图,a、b、c三处的馏分中( ) A. a的沸点最高 B. b的熔点最低
C. c的平均相对分子质量最大 D. 每一种馏分都是纯净物
思路分析:石油经加热后从下部进入分馏塔中,随着气体的上升温度逐渐降低,沸点高的馏分首先冷凝从下部流出,越往上馏分沸点越低,故a处馏分沸点最低,A错;b处馏分熔点介于a、c之间,B错误;c处的平均相对分子质量是最大的,C正确;而石油分馏的馏分中都含有不同碳原子数的烃,所以石油的每一种馏分都是混合物。
答案:C
例题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>煤油>柴油>润滑油 C. 直馏汽油和裂化汽油成分完全相同
D. 石油的分馏是物理过程,而裂化和裂解属于化学过程
思路分析:石油、汽油都是混合物,A项不正确;石油分馏时,首先分馏出的是汽油,其次是煤油,再次是柴油、润滑油,故其沸点:汽油<煤油<柴油<润滑油,B项不正确;直馏汽油中不含烯烃,而裂化汽油中含有烯烃,两者组成上不完全相同,C项不正确;石油的分馏只是物质状态的变化,而裂化和裂解都有新物质生成,D项正确。
答案:D
例题2 (厦门高一检测)乙烯A主要由石油炼制而获得,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,乙烯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。根据图示回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D的结构简式:
A________,B________,C________,D________。 (2)写出②、④两步反应的化学方程式,并注明反应类型:
②______________________,反应类型__________________________________。 ④______________________,反应类型________。
思路分析:A项为乙烯,其简式为CH2=CH2,由乙烯的性质可知B、C、D分别为CH3CH3、CH3CH2Cl、CH3CH2OH,①②③步都是加成反应,④为CH3CH3与Cl2的取代反应。
答案:(1)CH2=CH2 CH3CH3 CH3CH2Cl CH3CH2OH (2)CH2=CH2+HCl―→CH3CH2Cl 加成反应
光CH3CH3+Cl2???CH3CH2Cl+HCl 取代反应
【方法指导】
1. 石油炼制方法的比较 分馏 用加热和冷凝的方法把原理 石油分离成不同沸点范围的蒸馏产品 主要原料 目的 原油 将原油分离成不同沸点裂化 把相对分子质量较大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点低的烃 重油 提高轻质液体燃料的产裂解 把石油产品中相对分子质量较大的烃断裂为乙烯、丙烯等小分子气态烃 石油分馏产品(包括石油气) 得到气态短链烃 第 2 页
范围的油品 变化类型 主要产品 物理变化 石油气、汽油、煤油、柴油、重油等 量和质量 化学变化 汽油等轻质燃油 化学变化 乙烯、丙烯等小分子烃 2. 直馏汽油和裂化汽油的区别 获得方法 主要化学成分 鉴别方法 一般是C5~C11的烷烃及直馏汽油 原油直接分馏,物理变化 少量的芳香烃等,性质稳定 能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油 裂化汽油 重油裂化,化学变化 含有C5~C11的烷烃和烯烃,性质活泼
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