2022年-化学人教版必修第二册教案第8章第1节第2课时　煤、石油和天然气综合利用.docx

精选word文档 下载可编辑　　晨鸟教育　　　　Earlybird　　第2课时　煤、石油和天然气的综合利用　　发展目标　　体系构建　　1.结合石油化工了解化学在生产中的具体应用，认识化学工业在国民经济发展中的重要地位培养“社会责任”的核心素养　　2.以煤、石油、天然气的开发利用为例，了解依据物质性质及其变化综合利用资源和能源的方法培养“科学态度与科学探究”的核心素养　　3.认识化学对于构建清洁低碳、安全高效的能源体系所能发挥的作用，体会化学对促进人与自然和谐相处的意义培养“科学精神与社会责任”的核心素养　　一、煤的组成及其综合利用　　1．煤的组成　　2．煤的综合利用　　煤的干馏、气化和液化属于什么变化？　　提示：化学变化　　二、天然气的组成和利用　　三、石油的组成和综合利用　　1．组成：石油是由多种碳氢化合物组成的混合物　　2．综合利用　　(1)分馏　　①定义：利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做石油的分馏　　②石油经分馏后可以获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油，但其产量难以满足社会需求，而含碳原子多的重油却供大于求　　(2)催化裂化　　①目的：将重油裂化为汽油等物质　　②例如：C16H34eq \o(―――――→,\s餀呋?,\s\do9(加热、加压))C8H18＋C8H16　　(3)裂解　　①目的：得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料。

　　②例如：C8H18eq \o(―――――→,\s餀呋?,\s\do9(加热、加压))C4H10＋C4H8　　C4H10eq \o(―――――→,\s餀呋?,\s\do9(加热、加压))CH4＋C3H6　　C4H10eq \o(―――――→,\s餀呋?,\s\do9(加热、加压))C2H6＋C2H4　　(4)催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构调整，使链状烃转化为环状烃　　微点拨：石油的分馏为物理变化，石油的裂化、裂解、催化重整均为化学变化　　四、以煤、石油、天然气为原料生产合成材料　　1．三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维，这三大合成材料，是以煤、石油和天然气为原料生产的　　2．随着合成材料的大量生产和使用，急剧增加的废弃物对人类社会造成巨大的环境压力　　生活中的白色污染，主要指什么？　　提示：废弃塑料制品　　1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)　　(1)煤、石油和天然气是不可再生能源，也是新型清洁能源 (　　)　　(2)煤的干馏是指在空气中加强热使之分解的过程 (　　)　　(3)重油的裂化和裂解可以得到烯烃 (　　)　　(4)重油裂化的目的是为了获得气态烃。

(　　)　　(5)石油分馏得到的汽油或煤均为纯净物 (　　)　　[答案]　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　　2．下列关于化石燃料的加工说法正确的是(　　)　　A．石油裂化主要得到乙烯　　B．石油分馏是化学变化，可得到汽油、煤油　　C．煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气　　D．煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径　　[答案]　C　　3．由于我国煤储藏量相对比石油和天然气丰富，能源消费以煤为主将原煤作为燃料燃烧，既严重污染环境，效率又不高，因而国家大力提倡煤的综合利用实施“煤变油”，其原理之一是先将煤与水蒸气制得水煤气(CO和H2)，再催化合成甲醇或烃类等液态能源　　(1)用CO和H2合成甲醇(CH3OH)的化学方程式是____________________　　________________________________________________________________　　(2)用CO和H2合成烃(CnHm)的化学方程式是_________________________　　________________________________________________________________。

　　(3)气化和液化的优点是_________________________________　　[答案]　(1)CO＋2H2eq \o(――→,\s餀呋?)CH3OH　　(2)nCO＋eq \f(m＋2n,2)H2eq \o(――→,\s餀呋?)CnHm＋nH2O　　(3)使煤变成清洁能源，提高煤的燃烧效率　　煤、石油的综合利用原理　　1．“三馏”比较　　干馏　　蒸馏　　分馏　　原理　　隔绝空气加强热使物质分解　　根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离　　与蒸馏原理相同　　产物　　产物为混合物　　产物为单一组分的纯净物　　产物为沸点不同的各组分组成的混合物　　反应类型　　化学变化　　物理变化　　物理变化　　微点拨：减压可以降低物质的沸点，石油的减压蒸馏可以在较低温度下，使重油、柴油等常压蒸馏产品继续分离，可得到燃料油、润滑油、石蜡等石油产品　　2．化学中“两裂”的比较　　名称　　定义　　目的　　裂化　　在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃　　提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量　　裂解　　在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃　　获得短链不饱和烃　　3.化学“六气”的主要成分　　高炉煤气　　水煤气　　天然气　　液化石油气　　焦炉气　　裂解气　　主要成分　　CO、CO2、N2　　H2、CO　　CH4　　C3H8、C4H10　　H2、CH4、C2H4、CO　　C2H4、C3H6、C4H8、CH4　　1．煤的干馏和石油的分馏，两种变化在本质上的差别是(　　)　　A.加热的温度不同　　B．得到的产品不同　　C．前者要隔绝空气，后者不用隔绝空气　　D．干馏是化学变化，分馏是物理变化　　D　[石油的分馏是物理变化，煤的干馏是化学变化。

]　　2．关于石油的说法中，不正确的是(　　)　　A．石油是混合物，除含烷烃外，还可能含有环烷烃和芳香烃　　B.常压分馏得到的汽油是混合物，没有固定的沸点　　C．裂化是化学变化，裂解不是化学变化　　D．裂化的目的是得到轻质油，裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料　　C　[石油是混合物，除含烷烃外，还可能含有环烷烃和芳香烃，故A正确；常压分馏得到的汽油是混合物，混合物没有固定的沸点，故B正确；裂化是在一定条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程，裂解是石油化工生产过程中，以比裂化更高的温度，使石油分馏产物(包括石油气)中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程，裂化和裂解过程中都有新物质生成，属于化学变化，故C错误；石油裂化的目的是提高轻质液体燃料(汽油、煤油、柴油等)的产量，特别是提高汽油的产量，裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料，故D正确]　　3．下列说法不正确的是(　　)　　A．煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠　　B.煤可与水蒸气反应制成水煤气，水煤气的主要成分为CO和H2　　C．汽油、煤油、柴油和植物油都是碳氢化合物　　D．以煤、石油和天然气为原料，可生产塑料、合成橡胶和合成纤维　　C　[植物油是由C、H、O三种元素组成的有机物，不属于碳氢化合物。

]　　1．有关煤的说法正确的是(　　)　　A．煤中含有碳的单质、苯、二甲苯、焦炉气　　B．煤的干馏是物理变化　　C．煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，煤的干馏是化学变化　　D．煤主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素　　C　[煤主要含有碳元素，同时还含有少量的氢、硫、氧、氮等元素；煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物；煤干馏可获得焦炭、苯、二甲苯、焦炉气等，属于化学变化，C项正确]　　2．下列关于石油的说法不正确的是(　　)　　A．石油主要含C、H两种元素　　B．石油通过催化重整可得到环状烃　　C．石油裂化是物理变化　　D．石油分馏得到的汽油是混合物　　[答案]　C　　3．含有6个碳原子的烷烃，经催化裂化可生成的烷烃最多有(　　)　　A．3种　　　　 B．4种　　C．5种　　　　 D．6种　　C　[C6H14裂解的方式可能有下列四种：　　C6H14eq \o(―――――→,\s餀呋?,\s\do9(加热、加压))CH4＋C5H10　　C6H14eq \o(―――――→,\s餀呋?,\s\do9(加热、加压))C2H6＋C4H8　　C6H14eq \o(―――――→,\s餀呋?,\s\do9(加热、加压))C3H8＋C3H6　　C6H14eq \o(―――――→,\s餀呋?,\s\do9(加热、加压))C4H10＋C2H4　　其中CH4、C2H6、C3H8分别为甲烷、乙烷、丙烷，没有同分异构体，而C4H10有2种同分异构体CH3—CH2—CH2—CH3、，因此考虑C4H10的同分异构体，最终生成的烷烃最多有5种。

]　　4．下列关于化石燃料及其使用的一些说法不正确的是(　　)　　A．煤的气化是指将固态煤粉碎后高温下变为气态，以使煤燃烧时能与氧气充分接触而完全燃烧　　B．天然气除可用作清洁燃料外，还可用于合成氨和生产甲醇等　　C．石油通过催化裂化过程可将重油裂化为汽油　　D．化石燃料是重要的化工原料，乙烯和苯就是分别来自于石油和煤的基本化工原料　　A　[煤的气化是将固态煤转化为可燃性气体的过程，主要反应的化学方程式为C＋H2O(g)eq \o(=====,\s餀呶?)CO＋H2，选项A错误；天然气是一种清洁的化石燃料，它作为化工原料则主要用于合成氨和生产甲醇等，选项B正确；含碳原子多的重油经过催化裂化过程可得到汽油等物质，选项C正确；天然气、煤和石油都是重要的化工原料，石油裂解可以得到乙烯，煤的干馏可以得到苯，选项D正确]　　5．下图是实验室干馏煤的装置图：　　(1)指出图中仪器名称：a.________，d.________　　(2)仪器d的作用是________________________________________________　　________________________________________________________________，　　c中液体有________和________，其中无机物里溶有______，可用________检验出来。

有机物可以通过________的方法使其中的重要成分分离出来　　(3)e处点燃的气体主要成分有______________________(填化学式)，火焰的颜色是________　　[解析]　本题是关于煤干馏的实验，根据煤干馏的主要产品，b中得到。