新教材化学人教版必修第二册教案：第8章 第1节 第2课时　煤、石油和天然气的综合利用 Word版含解析

新教材化学人教版必修第二册教案：第8章 第1节 第2课时　煤、石油和天然气的综合利用 Word版含解析

www.ks5u.com 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：C16H34C8H18＋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：C8H18C4H10＋C4H8‎ C4H10CH4＋C3H6‎ C4H10C2H6＋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＋2H2CH3OH ‎(2)nCO＋H2CnHm＋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：‎ C6H14CH4＋C5H10‎ C6H14C2H6＋C4H8‎ C6H14C3H8＋C3H6‎ C6H14C4H10＋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)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中得到的应是焦炭，c中得到的应是粗氨水和煤焦油，e处点燃的应是焦炉气。其中粗氨水中溶有氨，呈碱性，可用酚酞溶液等检验；煤焦油主要是苯、甲苯、二甲苯的混合物，应用分馏的方法分离；焦炉气的主要成分有CH4、CO、H2、CH2===CH2，燃烧时呈淡蓝色火焰。‎ ‎[答案]　(1)酒精喷灯　烧杯 ‎(2)盛装冷水对蒸气进行冷却　粗氨水　煤焦油　氨　酚酞溶液　分馏 ‎(3)H2、CH4、CH2===CH2、CO　淡蓝色