烃类燃烧的规律和相关计算

烃类热裂解反应的特点与规律

1.烃类热裂解反应的特点 烃类热裂解反应具有以下特点：

①无论断链还是脱氢反应，都是热效应很高的吸热反应； ②断链反应可以视为不可逆反应，脱氢反应则为可逆反应 ③存在复杂的二次反应； ④反应产物是复杂的混合物。

2.烃类热裂解反应的一般规律 (1)烷烃的裂解反应规律；

①同碳原子数的烷烃，C-H键能大于c-c键能，断链反应比脱氢反应容易。 ②烷烃分子的碳链越长，越容易发生断链反应。

③烷烃的脱氢能力与其结构有关，叔氢最易，仲氢次之，伯氢再次之。 ④含有支链的烷烃容易发生裂解反应。乙烷不发生断链反应，只发生脱氢反应。

(2)环烷烃的裂解反应规律

①侧链烷基比环烷烃容易裂解，长侧链中央的c-c键先断裂，含有侧链的环烷烃裂解比无侧链的环烷烃裂解的烯烃收率高。

②环烷烃脱氢反应生成芳烃，比开环反应生成烯烃容易。 ③低碳数的环比多碳数的环难以裂解。

裂解原料中的环烷烃含量增加，乙烯收率下降，而丁二烯和芳烃的收率有所提高。

(3)各种烃类热裂解的反应规律

①烷烃：正构烷烃，最有利于生成乙烯、丙烯，分子

烃类热裂解反应的特点与规律

1.烃类热裂解反应的特点 烃类热裂解反应具有以下特点：

①无论断链还是脱氢反应，都是热效应很高的吸热反应； ②断链反应可以视为不可逆反应，脱氢反应则为可逆反应 ③存在复杂的二次反应； ④反应产物是复杂的混合物。

2.烃类热裂解反应的一般规律 (1)烷烃的裂解反应规律；

①同碳原子数的烷烃，C-H键能大于c-c键能，断链反应比脱氢反应容易。 ②烷烃分子的碳链越长，越容易发生断链反应。

③烷烃的脱氢能力与其结构有关，叔氢最易，仲氢次之，伯氢再次之。 ④含有支链的烷烃容易发生裂解反应。乙烷不发生断链反应，只发生脱氢反应。

(2)环烷烃的裂解反应规律

①侧链烷基比环烷烃容易裂解，长侧链中央的c-c键先断裂，含有侧链的环烷烃裂解比无侧链的环烷烃裂解的烯烃收率高。

②环烷烃脱氢反应生成芳烃，比开环反应生成烯烃容易。 ③低碳数的环比多碳数的环难以裂解。

裂解原料中的环烷烃含量增加，乙烯收率下降，而丁二烯和芳烃的收率有所提高。

(3)各种烃类热裂解的反应规律

①烷烃：正构烷烃，最有利于生成乙烯、丙烯，分子

关于烃燃烧的小专题,有例题和答案。

有 机 物 燃 烧 学 案

一、由守恒法计算分子式

yyCxHy (x )O2 xCO2 H2O 42

C — O2 — CO2 4H — O2 — H2O

12g 1mol 4g 1mol

1、8.8g样品燃烧后，得到22gCO2和10.8gH2O，求则该有机物最简式是。

2、实验测得某烃A中含碳85.7%，含氢14.3%。在标准状况下11.2L此化合物气体的质量为21g。求此烃的分子式。

二、耗氧量的比较

3、（1）等质量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是_____________ _。 ①C2H6 ②C2H4 ③C3H8 ④聚乙烯 ⑤C4H6

（2）等物质的量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是______________。 ①C2H6 ②C3H4 ③C2H5OH ④ C2H6O2 ⑤C3H8O3

（3）下列各组混合物中，不论二者以什么比例混合，只要总质量一定，完全燃烧时生成CO2的质量也一定的是（ ）

下列各组混合物中，不论二者以什么比例混合，只要总物质的量一定，完全燃烧时生成CO2的质量也一定的是（ ），生成水的物质的量也一定的是（ ）。

A．甲烷

(2) 计算燃烧学的研究目标：构造、检验和发展基

本方程及理论模型，提高他们的可靠性、准确

第一章 绪论

性和实用性；改进数值方法，在保证计算精度的同时提高计算速度和经济性；改善绘图及仿真软件，通告速度和直观性；提供“使用方便

1.1计算燃烧学的研究对象和目标

(1) 研究对象：对流体流动、传热传质和燃烧过程

进行计算机模拟的

基本方程（连续方程、动量方程、能量方程、组分方程）、

理论模型（湍流输运、湍流燃烧、辐射换热、多组分化学反应和多项问题）、

数值方法（研究体系的网格化、控制方程的离散化和求解方法）

计算机程序（计算程序、绘图程序、仿真程序）

性”强的计算、绘图及仿真软件，，方便使用。

1.2 计算燃烧学的意义

(1) 使燃烧上升到系统理论 (2) 是设计、科研和教学的手段 (3) 有助于学科发展和开拓新领域

1.3计算燃烧学的发展简史

燃烧的定义：燃烧室一种带有剧烈放热化学反

基本方程（连续方程、

动量方程、能量方程、

组分方程）理论模型（湍流输运、湍流燃烧、辐射换热、多组分化学反应和多项

问题）

对流体流动、传热传质和燃烧过程进行计算机

模拟的

数值方法（研究体系的网格化、控制方程的离散化和求解方法）

计算机程序（计算程序、绘图程序、仿真程序）

在科研、工程

7.3

一些重要的烃类和石油化工

一、 教学目标： 知识与技能：

1．掌握乙烯的分子组成、结构和化学性质，进一步掌握结构与性质的关系。

2．认识乙烯的性质，（燃烧、能被酸性高锰酸钾溶液氧化、能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，并能写出相应的化学方程式。 过程与方法：

1．从生活实际出发，认识乙烯在化工生产中的作用，激发学生的兴趣。 2．展示分子结构模型增加感性认识，强化理论与实际的联系。 情感态度与价值观：

1．通过乙烯的学习，养成良好的思考、分析问题的方法，加强“结构与性质”的认识。 2．通过乙烯应用的学习，激发学生兴趣，积极投身于科学研究。 二、重点难点

教学重点：乙烯的结构与性质的关系 教学难点：从结构上认识乙烯的加成反应 二、 教学方法

实验探究、设疑启发、对比归纳等。 三、 教具

多媒体、石蜡油、试管、水槽、碎瓷片、石棉网、酒精灯、铁架台、酸性KMnO4溶液、溴水 四、教学过程 教学过程设计

教师活动 学生活动 设计意图 [引入]同学们，上节课我们学 习了一种最简单的有机物——甲烷，这节课我们接着来 从常识引入，提起学生学习热情，降低内容起点。 学习另外两种重要的化工原学生回答：工业血液是指石料，首先请同学们思考：

第一章 烃类热裂解

第四节 裂解气深冷分离流程 一、深冷分离流程

1、 ※三种深冷分离流程 问题1：深冷分离流程包括哪些?如何定义？他们的共同点和不同点各是什么？

问题2：画出顺序流程示意图，并作简要流程叙述。

典型的深冷分离流程，主要有顺序分离流程、前脱乙烷流程和前脱丙烷流程三种，以下分别介绍这三种流程。

(1)顺序分离流程：按碳原子的个数从低到

高的顺序用精馏塔逐个分开的分离流程。

甲烷富氢甲烷2111裂解气I-IIIIV,V乙烷910345乙烯C41067甲烷8丙烯11丙烷C5以上图1-34 顺序深冷分离流程1-碱洗塔；2-干燥塔；3-脱甲烷塔；4-脱乙烷塔；5-乙烯塔；6-脱丙烷塔；7-脱丁烷塔；8-丙烯塔；9-冷箱；10-加氢脱炔反应器；11-绿油塔 顺序分离流程见图1-34，裂解气经过离心式压缩机压缩后，送入碱洗塔，脱去硫化氢、二氧化碳等酸性气体。 碱洗后的裂解气经过压缩机去干燥器脱水，干燥后的裂解气在前冷箱中分离出富氢气体，再进入脱甲烷塔，塔顶脱去甲烷馏分，塔底的液体是C2以上馏分，进入脱乙烷塔，脱乙烷塔的塔顶分出C2馏分，塔底的液体为C3以上馏分。

从脱乙烷塔塔顶出来的C2馏分经过换热升温，进行气相加氢脱乙炔气，脱乙炔以后的气

二、烃类热裂解原理

1. 烃类的热裂解反应

裂解过程中的主要中间产物及其变化可以用图5-1-01作一概括说明。按反应进行的先后顺序,可以将图5-1-01所示的反应划分为一次反应和二次反应,一次反应即由原料烃类热裂解生成乙烯和丙烯等低级烯烃的反应。二次反应主要是指由一次反应生成的低

图5-1-01 烃类裂解过程中一些主要产物变化示意图

级烯烃进一步反应生成多种产物,直至最后生成焦或碳的反应。二次反应不仅降低了低级烯烃的收率,而且还会因生成的焦或碳堵塞管路及设备,破坏裂解操

作的正常进行,因此二次反应在烃类热裂解中应设法加以控制。

现将烃类热裂解的一次反应分述如下。

(1)烷烃热裂解 烷烃热裂解的一次反应主要有: ①脱氢反应: R-CH２-CH３<==>R-CH=CH２+H２ ②断链反应: R-CH２-CH2-R’→R-CH=CH２

+R’H

不同烷烃脱氢和断链的难易,可以从分子结构中键能数值的大小来判断。一般规律是同碳原子数的烷烃,C-H键能大于C-C键能,故断链比脱氢容易;烷烃的相对稳定性随碳链的增长而降低。因此,分子量大的烷烃比分子量小的容易裂解,所需的裂解温度也就比较低;脱氢难易与烷烃的分子结构有关,叔氢最易脱去

7.3

一些重要的烃类和石油化工

一、 教学目标： 知识与技能：

1．掌握乙烯的分子组成、结构和化学性质，进一步掌握结构与性质的关系。

2．认识乙烯的性质，（燃烧、能被酸性高锰酸钾溶液氧化、能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，并能写出相应的化学方程式。 过程与方法：

1．从生活实际出发，认识乙烯在化工生产中的作用，激发学生的兴趣。 2．展示分子结构模型增加感性认识，强化理论与实际的联系。 情感态度与价值观：

1．通过乙烯的学习，养成良好的思考、分析问题的方法，加强“结构与性质”的认识。 2．通过乙烯应用的学习，激发学生兴趣，积极投身于科学研究。 二、重点难点

教学重点：乙烯的结构与性质的关系 教学难点：从结构上认识乙烯的加成反应 二、 教学方法

实验探究、设疑启发、对比归纳等。 三、 教具

多媒体、石蜡油、试管、水槽、碎瓷片、石棉网、酒精灯、铁架台、酸性KMnO4溶液、溴水 四、教学过程 教学过程设计

教师活动 学生活动 设计意图 [引入]同学们，上节课我们学 习了一种最简单的有机物——甲烷，这节课我们接着来 从常识引入，提起学生学习热情，降低内容起点。 学习另外两种重要的化工原学生回答：工业血液是指石料，首先请同学们思考：

篇一：《燃烧和灭火》教学设计与反思

《燃烧和灭火》教学设计与反思

一．教学目标

1、知识与技能：

①认识燃烧的条件和灭火的原理。

②知道防火和自救的常识，培养自护自救能力。

③通过活动与探究，培养学生的实验操作能力、观察能力、合作与交流能力，在学生体验科学探究过程中，培养学生思维能力，分析问题、解决问题的能力，提高学生的科学素养。

2、过程与方法：

①通过实验、探究燃烧的条件,学习对获得的事实进行分析得出结论的科学方法。 ②能用化学科学知识解释日常生活中的某些燃烧现象和灭火的原理。 3、情感态度与价值观：

①通过燃烧可造福人类，又会给人类带来灾害的事实，学会用辨证的观点看问题； ②通过认识燃烧条件和灭火原理，懂得一切事物均有规律，认识规律，掌握规律，可以使事物按照一定的方向进展，避开灾害，造福人类；

③通过安全知识的学习，增强安全意识。 二．重点、难点、疑点：

重点：燃烧条件和灭火的原理 难点：燃烧条件的实验探究 疑点：着火点是否可以降低

六．教学方法：实验探究、多媒体辅助、合作交流讨论

1

2

八．板书设计:

课题1：燃烧和灭火

一、 物质燃烧条件 1、 可燃物

2、 与氧气（或空气）接触3、 达到燃烧所需的最低温度（着火点） （三者缺一不可） 二、 灭火原理和方法 1、 清

烃类的性质实验报告

篇一：烃类有机物性质总结

本章重难点专题突破

1 各类烃的结构与性质归纳解读

后者为铁粉。②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但苯的同系物一般能被氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色。

溴水、溴的四氯化碳溶液、光照、催化剂等)对反应的影响。

2 烃类燃烧规律集锦

1．烃完全燃烧前后气体体积变化规律

yy点燃烃完全燃烧的通式：CxHy＋(x＋2――→xCO2＋H2O 42

(1)燃烧后温度高于100 ℃，即水为气态

yΔV＝V后－V前＝－1 4

①y＝4时，ΔV＝0，体积不变②y>4时，ΔV>0，体积增大③y (2)燃烧后温度低于100 ℃时，即水为液态yΔV＝V前－V后＝1＋ 4

[特别提示] 烃完全燃烧时，无论水是气态还是液态，燃烧前后气体体积变化都只与烃分子中的氢原子数有关，而与烃分子中碳原子数无关。

2．烃完全燃烧时耗氧量规律

y(1)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时，其耗氧量的大

小取决于(x＋的值，其值越大，耗氧 4

量越多。

(2)等质量的烃完全燃烧，其耗氧量大小取决于该烃分子中氢的质量分数，其值越大，耗氧量越多。相同碳原子数的烃类，碳的质量分数越大，耗氧量越多。

(3)最简式相同的烃，不论它们以何种比例混合，只要总质量一定，完全燃烧时所消耗的氧气为定值