11.1碳氢化合物的宝库—石油(一)(二)

本章的知识结构

碳氢化合物又称为烃

石油——重要的能源和宝贵的资源。塑料、合成橡胶、合成纤维三大合成材料

几乎全部靠石油来生产；在世界能源消费中，石油占居首位。被称为“工业的血液”。

一、石油和石油炼制1.石油的性质和组成

(1)物理性质颜色： 黑色或深棕色

状态： 黏稠的油状液体气味： 特殊

密度： 比水稍轻溶解性： 不溶于水 熔沸点： 不固定(说明是混合物)

(2)组成

C:83-87%

从组成元素来看，石油 H:10-14%

主要

N O S:少量

P K Si Fe Mg:微量

烷烃 从组成物质来看，石油 液态烃(大部分) 气态烃 (溶于液 固态烃 态烃中)

环烷烃芳香烃

从组成状态来看，石油 (以链烃为主)

2.石油的炼制

未经处理的石油——原油。烃类混合物~熔沸点有高低 含 水~炼制时浪费燃料~需脱水处理 盐类~腐蚀设备~需脱盐处理 石油的炼制主要有： 分馏、裂化、重整、精制 炼制石油的第一步

[1]实验室蒸馏装置

多次加热 不同沸点范围的 石油 冷凝 蒸馏产物

物理 变化

石油的分馏 馏分~仍是多种烃的混合物*工业上分馏石油的装置是分馏塔，有多个

馏分出口，哪个出口出来的馏分沸点最低？ 越在高处的出口，出来的馏分沸点越低

[2]分馏塔装置模拟

工业上的石油分馏塔

*石油分馏产 物及用途：课 本P7/表11.1

11.1(二)(1)天然气、油田气

甲烷

1.甲烷在自然界的存在形式

(2)沼气(3)坑气 主要成分都是甲烷

(4)“可燃冰”

Exp:下列气体的主要成份不是甲烷的是( C )A 沼气 C 水煤气 B 天然气 D 坑道所产生的气体

2.甲烷的组成和结构(1)组成 CH4

①已知S.T.P下，甲烷的ρ=0.717g/L,则摩尔质量M=?

②已知甲烷中质量分数C%=75%,H%=25%,则确定甲烷的分子式： (2)结构 电子式 结构式

推测：甲烷分子的空间结构是平面的还是立体的？

两个C-H键之间的夹角即键角109o28′ 空间结构：以碳原子为中心，四个氢原子 为顶点的正四面体结构

* 为何不用CH3Cl、CHCl3、CCl4来推断甲烷 分子的空间结构？

* CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4是否还是正四面体构型？

3.甲烷的物理性质(1)状态气味： 无色无臭气体 (2)密度： 比空气小(MCH4=16 < M空气=29) (3)溶解性： 极难溶于水

4.甲烷的化学性质 通常情况下，甲烷相当稳定，不与强酸、强 碱、强氧化剂反应。 甲烷不与酸性高锰酸 钾溶液、溴水等反应。

(1)氧化反应(可燃性)CH4(g)+2O2(g)点燃

CO2(g)+2H2O(l)+890kJ

※ 甲烷是一种清洁的气体燃料，纯净的甲烷

能安静地燃烧，发出淡蓝色火焰。※ 点燃甲烷前，必须先检验纯度。 ※ 当空气中混有的甲烷占多少体积分数时， 点燃后爆炸最剧烈？(氧气

体积分数21%) ※ 如何用实验验证甲烷的燃烧产物为水和 二氧化碳？

想一想：如何鉴别H2、CO、CH4?分别点燃三瓶无色气体，在其火焰上罩着干而冷 的烧杯。若没有水珠生成的是一氧化碳，有水珠 生成的是氢气或者是甲烷；再用涂着石灰水的烧 杯罩在氢气或者是甲烷的火焰上，出现浑浊的是 甲烷。

(2)受热分解 条件：1000℃以上 ，隔绝空气 CH4高温

C + 2H2

橡胶工业、 着色剂

合成氨 工业

(3)取代反应现象：量筒内液面上升，混和气体的黄绿色逐渐 变浅，量筒内壁出现 油状液滴。※ 甲烷和氯气取代反应完成后，产物是什么？

※ 为何试管中液面没有上升至试管顶部？※当甲烷和氯气的体积比为1:4时，是否全部生 成CCl4?

一氯甲烷的形成H

+ Cl—Cl

光

H

C H

Cl

+H

Cl

甲基：甲烷分子中的 分子式 CH3Cl 一个氢原子被替代后， 状态 气态 剩余的部分(CH3—) (S T P) ( g ) 叫做甲基。