《從化石燃料中獲取有機化合物》簡單的有機化合物PPT(第1課時)
第一部分內容：必備知識·素養奠基
一、天然氣和煤直接用作燃料
1.化石燃料
(1)含義:化石燃料又叫作___________________,包括_________________,屬于_________能源。
(2)現存問題:
①化石燃料存在逐漸枯竭的危機;
②引起的環境問題:如溫室效應、有毒氣體和粉塵污染等。
2.天然氣
(1)主要成分:甲烷。另外沼氣、坑道氣(瓦斯)、天然氣水合物(可燃冰)的主要成分也是甲烷。
(2)甲烷的物理性質
(3)甲烷的燃燒
化學方程式為____________________。通常狀況下,1 mol CH4完全燃燒可放出_______的熱量,是一種優良的氣體燃料。
【情境·思考】
我國在南海北部神狐海域進行的“可燃冰”試開采獲得成功,標志著我國成為全球第一個實現了在海域可燃冰試開采中獲得連續穩定產量的國家,為可燃冰的開采邁出了重要的一步。
可燃冰是一種由天然氣與水在低溫(0～10℃)高壓(>107 Pa)條件下形成的類冰狀結晶物質,又名天然氣水合物。
有人認為“可燃冰的開采和利用實現了由水變成油的夢想”,這種說法對嗎?
提示:不對。因為可燃冰中含有CH4和H2O,可燃冰中并不是只有H2O,可燃冰能燃燒是其中的可燃性成分CH4起作用。
3.煤
(1)煤的組成
(2)燃煤面臨的問題:
直接燃煤會產生一些大氣污染物,如硫的氧化物、氮的氧化物、煙塵等。因此燃煤面臨的主要問題為①如何降低燃煤污染、提高燃煤的熱效率;②煤的綜合利用。
【巧判斷】
(1)點燃甲烷之前需要檢驗純度。 ( )
提示:√?？扇夹詺怏w點燃前需要檢驗純度,防止混合氣體爆炸。
(2)煤俗稱煤炭,因此可看作碳元素形成的單質。( )
提示:×。煤是由無機化合物和有機化合物組成的復雜的混合物。
(3)煤里主要含碳及少量的其他元素,但絕大多數都含硫,工業上大量燃燒含硫燃料會形成“酸雨”。( )
提示:√。煤中的硫元素在燃燒時會生成SO2氣體,SO2氣體是形成酸雨的主要污染物。
二、從石油中獲取燃料
1.石油的組成
2.石油的煉制
3.按要求寫出相應的化學方程式
(1)十六烷的一種裂化方式:_____________________。
(2)辛烷的燃燒:__________________________。
【巧判斷】
(1)石油有固定的沸點,所以可以進行分餾。( )
提示:×。石油是由各種碳原子數不等的烴混合而成的混合物,沒有固定的沸點。
(2)分餾、裂化得到的汽油成分完全相同。 ( )
提示:×。石油的裂化屬于化學變化,裂化汽油成分中含有不飽和烴,分餾汽油中有石油氣、煤油等。
(3)石油裂解的主要目的是得到短鏈不飽和烴。( )
提示:√。石油裂解可得到乙烯、丙烯等短鏈不飽和烴。
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從化石燃料中獲取有機化合物PPT，第二部分內容：關鍵能力·素養形成
知識點一 石油的煉制
【重點釋疑】
1.石油煉制的工藝流程簡圖
2.直餾汽油和裂化汽油的比較
【知識拓展】認識石油的煉制
(1)外界壓強越小,物質的沸點就越低,而使本應要很高溫度才能沸騰的餾分,在較低溫度下就可以沸騰,從而得到高沸點餾分。一方面降低生產成本,另一方面可降低常壓分餾中發生炭化的可能性。
(2)石油的裂化和裂解均屬于烷烴的分解反應,且裂解就是深度裂化,采用的溫度比裂化的溫度更高。
(3)烷烴的分解反應中生成烯烴,因此裂化汽油的成分中含有烯烴,能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
【思考·討論】
(1)石油通過分餾、裂化后得到的產物是純凈物嗎?
提示:不是。石油通過分餾、裂化得到的產物是多種烴的混合物,而不是單一的純凈物。
(2)直餾汽油(石油分餾產品)和裂化汽油都適合做溴的萃取實驗嗎?
提示:裂化汽油中含有烯烴,能與溴發生加成反應,不適合做溴的萃取實驗。直餾汽油主要成分是烷烴,不含烯烴,適合做溴的萃取實驗。
【案例示范】
【典例】(2019·咸陽高一檢測)下列關于石油加工的敘述中,不正確的是( )
A.石油分餾所得的產物是具有恒定沸點的純凈物
B.石油裂化的目的是提高汽油等輕質燃油的產量和質量
C.石油裂解的原料是石油分餾產物,包括石油氣
D.石油的分餾是物理變化過程
【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:
(1)注意區分石油煉制方法的不同點;
(2)石油和石油的分餾產品均是混合物。
【解析】選A。石油分餾得到的餾分是不同沸點范圍的產物,仍為混合物,A項錯誤,B、C兩項正確;在石油常見的煉制方法中,分餾是物理變化,而裂化和裂解是化學變化,D項正確。
【遷移·應用】
(2019·六盤水高一檢測)下列關于石油的說法不正確的是( )
A.石油主要含C、H兩種元素
B.石油主要是由各種烷烴、環烷烴和芳香烴所組成的混合物
C.石油有固定的熔點
D.石油分餾得到的汽油是混合物
【解析】選C。石油是由各種烷烴、環烷烴和芳香烴所組成的混合物;混合物沒有固定的熔、沸點;石油分餾所得的餾分為混合物。
知識點二 烴分子式的確定方法
【重點釋疑】
只要計算求得1 mol烴分子中碳原子、氫原子的物質的量,即可寫出烴的分子式。
【思考·討論】
(1)若某有機物充分燃燒后只生成CO2和H2O,該有機物一定是烴嗎?
提示:不一定。燃燒后生成物只是CO2和H2O,說明該有機物含有碳、氫元素,但也可能含有氧元素,因此不能確定是烴。
(2)確定了有機物的分子式就一定能確定其結構嗎?
提示:不一定。由于同分異構現象的存在,確定有機物的分子式之后,還需要通過有機物的結構特點以及性質來確定其可能的結構。
【案例示范】
【典例】寫出下列各烴的分子式。
(1)烷烴A在同溫同壓下蒸氣的密度是H2的36倍,A的分子式為________。
(2)某氣態烷烴20 mL完全燃燒時,正好消耗同溫同壓下100 mL氧氣,該烷烴的分子式________。
【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:
(1)注意利用相對密度求相對分子質量的公式;
(2)烷烴的分子通式為CnH2n+2。
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