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专题3
石油化工的基础物质——烃
第一单元　脂肪烃的性质及应用
课时2　脂肪烃与石油化工
1. 了解石油、天然气的来源与组成。
2. 了解石油的分馏、裂化、裂解、重整等化学工业。
3. 认识石油和天然气在生产、生活中的应用。
1. 阅读教材，讨论脂肪烃有哪些用途？
【答案】 脂肪烃提供了60%以上人类使用的能源，是现代“能源经济”的推进剂；脂肪烃还是最重要的有机化工基础原料。
2. 交流讨论：社会发展所需的大量脂肪烃的来源是什么？人类使用石油和天然气的主要目的是什么？
【答案】 社会发展所需的大量脂肪烃的来源是石油。人类使用石油和天然气的主要目的是获得能源和化工原料。
活动一：了解脂肪烃与现代人类生活的关系
活动二：了解石油的组成与石油化工产品
石油产品的一些应用
石油开采
1. 阅读教材，了解石油的颜色、状态和主要组成。
【答案】 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。
2. 什么是石油化工产品？石油经过各种加工过程，可制得哪些化工产品？
【答案】 以石油和天然气为原料制造的化学品统称为石油化工产品。石油经过各种加工过程，可制得汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青等石油产品，并可为塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、化肥等产品提供丰富的原料。
3. 我国各地出产的石油的成分是否相同？
【答案】 不完全相同。
4. 阅读教材“拓展视野”的内容，石油化学工业是国民经济的重要支柱之一，是生产石油产品和石油化工产品的工业，它的原料是什么？石油产品包括哪些？石油化工产品如何获得，包括哪些产品？
【答案】 石油化学工业以石油和天然气为原料。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. 什么叫石油的分馏？常压分馏产品包括哪些？什么是重油？如何分离重油？重油减压分馏可得哪些产品？
【答案】 石油的分馏是对石油加热，使其汽化，然后再按烷烃沸点的不同，分离出不同的馏分。石油常压分馏可得到碳原子数较少、沸点较低的石油气、汽油、煤油、轻柴油等馏分。常压分馏中未被蒸发的是碳原子数较多、沸点较高的物质，叫重油。重油采用减压分馏的方法分离。可以得到重柴油、润滑油、石蜡、燃料油等馏分，未被汽化的剩余物质为沥青。
活动三：了解石油的分馏
2. 石油的分馏实验。
原理：加热石油，低沸点的烃先汽化，经过冷凝液化后分离出来；随着温度的升高，较高沸点的烃再汽化，经过冷凝液化后又分离出来；这样不断地加热汽化和冷凝液化，就可把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物。
温度计的位置和作用：温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处，指示蒸气的温度。
碎瓷片的作用：防止混合液暴沸。
冷凝水方向：冷凝器中冷却水从下口进，从上口出，管中的蒸气流向与冷却水的流向正好相反，采取逆流冷凝效果好。
讨论：
(1) 石油的分馏是什么变化？
【答案】 石油分馏是物理变化。
(2) 每一种馏分都是纯净物吗？
【答案】 获得的馏分仍是多种烃的混合物。
(3) 分馏与蒸馏的相同点与不同点有哪些？
【答案】 蒸馏：把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作。蒸馏可使混合物中沸点较低的组分挥发而达到混合物分离或除杂的目的。被蒸馏的混合物中至少有一种组分为液体。各组分沸点差别越大，挥发出的物质越纯。若不同组分之间沸点差别小，或不同组分互溶形成恒沸液体，馏分则不纯。常见的实验有蒸馏水的制取。分馏：对多组分的液体混合物在控温条件下先后、连续进行两次或多次蒸馏。分馏可使多组分混合物在一个完整的操作过程中分离为两种或多种馏分而达到混合物分离或除杂的目的。常见的实验有石油的分馏。
1. 讨论石油的常压、减压分馏有什么不足？在石油加工中，常利用具有较长碳链的烃在高温下发生反应生成短碳链烃来获得较多的轻质油和气态烯烃。下列变化有什么共同特点？
活动四：了解石油的裂化与裂解的原理与目的
【答案】 汽油等轻质油和气态烯烃(如乙烯、丙烯和丁二烯)是经济价值较高的重要石油化工产品，但是石油的常压、减压分馏得不到烯烃，得到的轻质油产量也不高。这些变化可以使长碳链变短，同时生成烯烃。
2. 阅读教材，理解裂化的原理，了解裂化的分类与目的。
(1) 什么叫裂化？石油裂化属于什么变化？裂化包括哪些类别？
【答案】 在一定条件下，使分子里含碳原子多、相对分子质量大、沸点高的烃断裂为分子中含碳原子少、相对分子质量小、沸点低的烃的过程叫裂化。石油的裂化属于化学变化。石油的裂化可分为热裂化和催化裂化，不使用催化剂的裂化称为热裂化，使用催化剂的裂化称为催化裂化。
(2) 裂化的目的是什么？
【答案】 裂化可以由重油获得轻质油，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. 使具有长链的烃分子断裂成各种短链的气态烃和少量的液态烃的方法叫石油的裂解，又称深度裂化。裂解的目的是什么？
【答案】 由轻质油生产气态烯烃。
4. 在石油加工中，还有催化重整和加氢裂化等工艺，这些石油加工工艺的目的是什么？
讨论：直馏汽油(石油直接分馏得到的汽油)与裂化汽油(石油及石油产品通过裂化得到的汽油)都属于汽油，其成分是否一样？
【答案】 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。不一样，直馏汽油是石油分馏的产物，主要为饱和烃；裂化汽油是石油催化裂化的产物，含有不饱和烃。
5. 石油的加工方法比较。
加工
方法 分馏 裂化 裂解
常压 减压 热裂化 催化裂化 深度裂化
变化 物理变化 化学变化 化学变化
原料 原油 重油 重油 重油 分馏产物
原理 根据烃的沸点不同，用加热方法使石油汽化分离成各种馏分 通过加热方法(或催化剂作用下)使长链烃分解变成短链烃 使分馏产物中的长链烃断裂成短链烃的过程
目的 把石油中各成分分离成各种馏分(仍是混合物) 提高汽油产量 提高汽油质量 获得气态烯烃
主要
产品 石油气、汽油、煤油和轻柴油 重柴油、润滑油、石蜡、燃料油 石油气、汽油、煤油、柴油等 乙烯、丙烯、丁二烯等气体化工原料
6. 发展绿色石油化工。
我国石油炼制在多个领域都有重大突破，重油加工技术处于国际领先地位。在关注石油化学工业发展的同时，必须警惕石油化工及其产品对生态环境产生的不良影响。目前，科学家正在积极探索“全合成、零排放”的绿色化学工艺。
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1. 石油是一种重要的能源，我国面临着石油短缺的问题。从可持续发展的角度看，下列解决能源问题的做法不恰当的是(　　)
A. 开发地热能 B. 用液氢代替汽油
C. 开发风能 D. 大量使用木材作燃料
【解析】 大量使用木材作燃料不符合可持续发展的原则，故选D。
【答案】 D
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2. (2025南师附中月考)美国墨西哥湾英国石油公司的一海上石油钻探平台发生爆炸，致使大量石油泄漏，给墨西哥湾海域带来巨大的经济损失和生态灾难。下列关于石油的叙述不正确的是(　　)
A. 石油中含有C5～C11的碳氢化合物，可以通过石油的分馏这种化学变化得到汽油
B. 含C20以上碳氢化合物的重油经过催化裂化可以得到汽油
C. 石油裂解是为了获得更多化工原料，如乙烯、丙烯等
D. 汽油是烃的混合物，煤油、柴油是由烃构成的混合物
【解析】 石油分馏属于物理变化，A错误。
【答案】 A
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3. 石油加工成乙烯的方法是(　　)
A. 分馏 B. 蒸发
C. 催化氧化 D. 裂解
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【解析】 裂解是深度裂化以获得短链不饱和烃(主要为乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃)的石油加工过程，故选D。
【答案】 D
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4. 某研究性学习小组所做的石蜡油(17个碳原子以上的烷烃)分解实验如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
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A. 装置Ⅱ中逸出的气体通入酸性KMnO4溶液中，发生加成反应
B. 石蜡油分解生成的气体中只有烯烃
C. 十八烷完全分解为乙烷和最多乙烯时，二者物质的量之比为 1∶8
D. 装置Ⅰ中Al2(SO4)3和碎瓷片都是催化剂
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【答案】 C
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5. 中国南海海域是全球范围内石油储量与可开采储量较丰富、开采潜力较大的区域，有“第二个波斯湾”之称。下列关于石油的说法正确的是(　　)
A. 石油属于可再生矿物资源
B. 石油只含有碳、氢、氧三种元素
C. 石油裂化的主要目的是提高轻质液体燃料的产量和质量
D. 石油分馏的各馏分均是纯净物
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【解析】 石油属于不可再生矿物资源，A错误；石油中含有碳、氢、氧、氮、硫等元素，B错误；石油裂化的主要目的是提高轻质液体燃料的产量和质量，C正确；石油分馏得到的各馏分仍是混合物，D错误。
【答案】 C
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6. (2025泰州期中)仔细观察下图，下列有关说法正确的是(　　)
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A. 图中a区的直链烷烃在常温下呈液态
B. 烷烃的熔点随分子中碳原子的增加一定逐渐升高
C. 碳原子数相同的不同烷烃，其沸点都相同
D. 汽油的化学成分为C5～C12的碳氢化合物，分馏石油时，收集汽油的温度应控制在200 ℃附近
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【答案】 D
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【解析】 由图可知，4个C及以下的烃沸点均低于25 ℃，在常温下呈气态，A错误；由图可知，直链烷烃的熔点也会出现随碳原子个数增加而下降的个例，B错误；互为同分异构体的烷烃分子中，虽然含有的碳原子数相同，但支链越多，沸点越低，C错误。
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7. 石油是一种重要的化工原料，可生产汽油、煤油、乙烯、苯等，实现石油的综合利用，减少环境污染，是人类面临的重大课题。
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(2) 乙烯可制取聚乙烯塑料，聚乙烯的结构简式是______________，它属于高分子材料，大量使用塑料容易造成的环境问题是___________。
沸点
C4H8
白色污染
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(3) 汽车尾气中的NO是雾霾成因之一，治理它的一种方法是在 400 ℃、催化剂条件下使NO与NH3反应生成对大气无污染的物质，反应
的化学方程式是______________________________。
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8. (1) 实验室分馏石油的正确操作顺序是A→______→______→D→ ______→F→______。
A. 在铁架台上放酒精灯，固定好铁圈，放上陶土网
B. 固定好仪器a C. 连接仪器b及进出水管
D. 连接接液管c E. 检测装置气密性
F. 装入碎瓷片和石油，塞上带温度计的塞子
G. 加热
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G
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(2) 图中有3处错误，它们分别是_______________________________ _______；________________；______________________。
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(3) 在仪器a中加入碎瓷片的作用是___________________________。
(4) 分馏石油得到的各个馏分都是__________(填“混合物”或“纯净物”)。
温度计水银球未放在蒸馏烧瓶支管
口附近
没有用陶土网
冷凝水的方向通反了
防止在石油蒸馏时发生暴沸
混合物

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