必修2421煤石油天然氣的綜合利用

第四章化學與自然資源的開發(fā)利用其次節(jié)資源綜合利用環(huán)境保護〔第1課時〕【高效學習指導案】【】A級：了解有機高分子合成的原理，知道高分子材料在生活等領域的應用及可能帶來的環(huán)境問題。B1、理解煤、石油綜合利用的目的和方法。2、知道通過石油的分餾及裂化可得多種化工產品及用途。C級：1、了解煤、石油、自然氣的綜合利用。2、通過書寫乙烯聚合反響的化學方程式，了解聚合反響的原理。自我確定目標： 〔級別，理由： ，學習方式 ?！局攸c學習內容】煤、石油、自然氣的綜合利用。學問回憶：蒸餾的原理、加成反響【難點問題預設】石油的分餾及裂化目的及方法。難于理解的是 。聚乙烯的合成原理。難點在于 。【高效預習探究案】以下轉化不屬于煤或石油的綜合利用的是( )A．將煤干餾制得煤焦油和焦炭B．在確定條件下將煤與氫氣轉化為液體燃料C．將煤變?yōu)槊猴炞魅剂螪．將石油裂解制得乙烯等化工原料【預習思考選題】123456【重難點合作探究】1、學生爭論與溝通煤的干餾與煤的直接燃燒有什么區(qū)分？你所了解的煤氣化和液化的反響及產物有些什么？怎么合成甲醇〔CH3OH〕的？石油的分餾是 ，主要是在分餾塔中進展，通過分餾可以獲得等輕質油石油的催化裂化是 的過程裂化所用的原料： 裂化的產物： 等裂化的方式 和 。石油裂化的產品再經過進一步 ，可以獲得很多重要的化工原料?！?〕現(xiàn)有兩種烯烴：CH===CHCH===CR(R能含有( )

2 2 2 2A．B．C．D．2、學生談感受〔1〕科技進步給我們帶來了什么？〔2〕怎樣處理資源利用和環(huán)境保護的關系？【預習探究自我評價】1、以下有關煤、石油、自然氣等資源的說法正確的選項是( A．石油裂解得到的汽油是純潔物B．石油產品都可用于加成反響C．自然氣是一種清潔的化石燃料D．煤就是碳，屬于單質2、石油裂解的目的和原理是( )A．使具有長鏈的烴深度裂化，斷裂成各種短鏈的氣態(tài)不飽和烴和少量液態(tài)烴B．使直鏈烴轉化為芳香烴C．避開炭化結焦D．除去石油中的雜質3、在石油處理的以下過程中：①從石油中分別出汽油、煤油、柴油等；②將直鏈烴變?yōu)榉枷銦N；質量小的不飽和烴如乙烯質量小的不飽和烴如乙烯丙烯等其中屬于石油裂化的是 屬于石油裂解的是 ，屬于石油分餾的是屬于石油分餾的是 ，屬于物理變化的是 ，屬于化學變化的是 〔填序號。A.煤的干餾BA.煤的干餾B.裂解C.從煤焦油中得到苯、甲苯、二甲苯等D.古代植物變質成煤5、以下物質屬于純潔物的是〔〕①酒精②自然氣③煤焦油④甲醇⑤煤⑥石油⑦冰醋酸⑧工業(yè)酒精⑨焦爐氣⑩汽車廢氣A．①③④⑨B．②⑤⑦⑧C．①②④⑦⑨D．①④⑦6、學問建構：煤、石油、自然氣的成分及綜合利用三大合成材料類別和用途高分子學問〔單體、鏈節(jié)、聚合度、加聚反響、縮聚反響〕自我小結：質疑問難：【拓展訓練】

【高效練習拓展案】1〔雙選〕以下物質中能使溴水褪色，又能生成高分子化合物的是A.B.甲烷C.乙烯D.丙烯2、以下說法正確的選項是〔〕A．煤、石油、自然氣是當今世界上最重要的三大礦物燃料，是取之不盡的B．煤是由無機物和有機物所組成的簡潔的混合物，主要含有碳和氫兩種元素C．石油主要含有碳和氫兩種元素，同時還含有少量的硫、氧、氮等元素D．煤和石油都是由古代植物遺體埋在地層下或在地殼中經過一系列格外簡潔的變化而形成的。3、以下對于有機高分子化合物的生疏不正確的選項是( )A．有機高分子化合物稱為聚合物或高聚物，是由于它們大局部是由小分子通過聚合反響而制得的B．有機高分子化合物的相對分子質量很大，但其構造是假設干鏈節(jié)的重復C．對于一種高分子材料，n是一個整數(shù)值，因而它的相對分子質量是確定的D．高分子材料可分為自然高分子材料和合成高分子材料兩大類4、以以下圖是試驗室干餾煤的裝置圖，依據(jù)圖答復以下問題。(1)指出圖中各儀器的名稱：b： ，c： ，d： 。(2)c的作用：，有機物可通過 的方法使其中的重要成分分別出來。(3)e處點燃的氣體是 ，火焰呈 色。【達標自查】1〔5〕關于石油的組成的表達中，正確的選項是〔〕A、石油是一些不飽和烴的混合物B、石油是各種烷烴和烯烴的混合物C、石油是各種飽和烴的混合物D、石油是各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴的混合物2〔5分〕中學化學試驗中常見的溫度計使用有如下三種情形：①溫度計的液泡浸沒在液體反響物液面以下并接近容器的底部；②溫度計的液泡置于水浴中；③溫度計的液泡置于蒸餾燒瓶的支管處。以下試驗使用溫度計正確的選項是。A、苯的硝化反響①B、酒精和濃硫酸混合加熱制乙烯①C、測定硝酸鉀在水中的溶解度③D、分別苯和硝基苯的混合物②3〔5〕可用來鑒別裂化汽油和直餾汽油的試劑是〔〕A、乙醇 B、溴的四氯化碳溶液 C、NaOH溶液 D、鹽酸4〔5分〕地球大氣中因二氧化碳含量增加而引起“溫室效應”，下面關于大氣中二氧化碳增加的主要來源的說法中，最不合理的一種是〔〕A．人和動物呼出的二氧化碳B．石油產品大量燃燒C．森林大面積縮小，吸取二氧化碳的力氣削減D．煤的燃燒5〔5分〕以下關于煤、石油、自然氣等資源的說法正確的選項是( )A．石油裂解得到的汽油是純潔物B．石油產品都可用于聚合反響C．自然氣是一種清潔的化石燃料D．水煤氣是通過煤的液化得到的氣體燃料6〔5分〕以下說法中不正確的選項是( )A．與煤、柴油相比較，自然氣是一種比較清潔的化石燃料B．乙醇是一種可再生能源，作為燃料的優(yōu)點是完全燃燒的產物不污染環(huán)境C．利用太陽能、風能和氫能等能源替代化石能源能有效改善空氣質量D．煤轉化為水煤氣再燃燒放出的熱量不會增加，因此煤的氣化毫無意義7〔5〕工業(yè)上乙烯的最主要來源是A.石油分餾B.煤的干餾C.重油裂解D.自然氣分解8〔5分〕CF==CF，它的加聚反響的產物聚四氟乙烯可以作為不粘鍋的2 2內襯，其構造可表示為A. B.—CF—CF—2 2C.CF==CFD.—CF==CF—2 2 2 29〔雙選，10分〕CH==CH與 按1∶1聚合，生成物的表示正確的選項是2 2A. B.C. D.10、(35分)某爭論性學習小組在試驗室中模擬石油的催化裂化，裝置如圖。試驗過程中可觀看到燒瓶Ⅰ中固體石蠟先熔化，試管Ⅱ中有少量液體分散，試管Ⅲ中酸性高錳酸鉀溶液褪色，試驗后聞試管Ⅱ中液體氣味，具有汽油的氣味。該裝置儀器連接的挨次應遵循的原則為 品之前的操作為 ，長導管的作用是 。試管Ⅲ中溶液褪色說明白 。能否用試管Ⅱ中的液體萃取溴水中的溴，理由 。(4)寫出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化學方程式 。(5)石油裂化的重要意義是 。11、選做題(10分)現(xiàn)以CH8 18

為原料經裂解制得乙烯，寫出制取乙烯的化學方程式 ， 。自查小結〔5〕挑戰(zhàn)題〔20分〕由于我國煤的貯存比石油和自然氣相對較為豐富，所以迄今能源消費仍以煤為主。將原煤作為燃料燃燒，既嚴峻污染環(huán)境，又效率不高，國家大力提倡煤的綜合利用。例如在內蒙鄂爾多斯等地建設煤液化工程便是實施“煤變油”戰(zhàn)略的重要內容，其原理之一是先將煤與水蒸氣制得水煤氣CO和H，再催化合成甲醇2或烴類等液態(tài)能源。煤與水蒸氣制得水煤氣的化學方程式是：用CO和H合成甲醇的化學方程式是： 。2用CO和H合成烴〔CnHm〕的化學方程式是： 。2氣化和液化的優(yōu)點是 。參考答案【預習思考選題】解析：選C。煤的綜合利用包括煤的干餾、氣化和液化；石油的綜合利用包括分餾、裂化、裂解、重整等。煤變成煤餅，并未轉變其成分及構造，不屬于煤的綜合利用。【重難點合作探究】1〔1〕解析：煤的干餾是煤綜合利用的一種方式，是將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程，可生較大的污染。解析：煤的氣化主要反響時碳與水蒸氣反響生成水煤氣等C〔s〕+HO〔g〕 CO〔g〕2+H〔g；煤的液化分為直接液化〔及煤與氫氣生成液體燃料〕和間接液化〔用煤氣化的產物一2氧化碳和氫氣再在催化劑作用下合成甲醇等。解析：在確定條件下，將相對分子質量較大、沸點較高的烴斷裂為相對分子質量較小、沸點較低的烴重油裂化汽油催化裂化熱裂化裂解D?！狢H—CH——CH—CR—，2 2 2 2當一樣的構造發(fā)生聚合時得到的產物分別是CH—CH、CH—CR

；當兩種構造相互聚合時得到2 2 2 2的產物為CHCHCRCH或CHCHCHCR

，發(fā)生聚合時烴基R的位置不變，故得不到產物④。2 2 2 2 2 2 2 22〔1〕解析：可以從利弊兩方面分析：極大地改善了我們的生活質量，也極大地轉變了我們的題?！?〕解析：讓學生暢所欲言，可以從以下方面開放：現(xiàn)在的環(huán)境資源問題相當熱門，一方面是題，開發(fā)了資源又用資源來整治環(huán)境。開發(fā)的清潔能源、綜合利用資源提高資源的利用率等?！绢A習探究自我評價】1、解析：選C石油裂解得到多種烴的混合物，石油產品中的烷烴不能發(fā)生加成反響，自然氣是一種清潔的化石燃料，煤是由簡潔的有機物和無機物組成的混合物，主要元素是碳。3、解析：③④①①②③2、解析：選AA成原料的主要是氣態(tài)烯烴，其中以乙烯量為最大，其次還有丙烯、丁二烯等。裂化產物中還有作為芳香烴的液態(tài)產品：苯、甲苯、二甲苯；B項，使直鏈烴轉化為芳香烴屬于構造的重調整；CD3、解析：③④①①②③稱為石油的重整，故②屬于石油的重整。裂化、裂解、重整過程都有物質生成，均屬于化學變稱為石油的重整，故②屬于石油的重整。裂化、裂解、重整過程都有物質生成，均屬于化學變分解成乙烯、丙烯等更小的分子的過程，又稱為深度裂化，故④屬于裂解。將直鏈烴變?yōu)榉枷銦N化。5D【拓展訓練】1、解析：選CD有機物使溴水褪色，一種可能是溴易溶于有機物中使水層褪色，一種可能是溴物。2、解析：C3、解析C 有機高分子化合物分自然高分子化合物和合成高分子化合物兩局部，合成高分子化合物主要由加聚縮聚兩類反響制備加聚和縮聚是聚合反響的兩個類型對于高分子化合物來說，盡管相對分子質量很大，沒有一個準確的相對分子質量，只有一個范圍，但它們的構造均是由假設干個鏈節(jié)組成的。4、解析：(1)硬質玻璃管燒杯U形管將干餾生成的氣體降溫存冷凝分餾焦爐氣藍【達標自查】1D2、解析：選BA項，苯的硝化反響為水浴加熱，應為②。C項，測定硝酸鉀在水中的溶解度，應為①。D項，分別苯和硝基苯的混合物，應為③3B4A5、解析：選C。此題考察了資源的開發(fā)與利用。石油裂解得到的汽油是C～C 的烴類混合物。5 11石油產品有CH4、苯等，不能用于聚合反響。水煤氣是通過煤的氣化得到的氣體燃料。6、解析：選D A項，自然氣的主要成分是CH，完全燃燒生成CO和HO，對環(huán)境無污染，4 2 2而煤或柴油燃燒能產生污染環(huán)境的SONO等氣體；B項，CHOH完全燃燒生成CO和HO，2 x 2 5 2 2對環(huán)境無污染；CD7CBC項，在煤的干餾中，焦爐氣含有確定量的乙烯，但產量并不高，所以最主要來源是C項。8、解析：選ACF==CF雙鍵翻開再聚合，聚四氟乙烯的構造可表示為 ,A項2 2正確?！?、解析：選AB乙烯翻開C==C雙鍵中的一個共價鍵變?yōu)镃H—CH—，苯乙烯翻開C==C雙—2 2鍵中的一個共價鍵變?yōu)?，也可以寫成 。所以兩者按1∶1聚合時可生成高分子化合物。答案中的A、B實際構造幾乎是一樣的，只是書寫形式不同。10、解析：答案(1)從下往上，從左往右檢驗裝置的氣密性導氣、冷凝氣體5的烯烴不能，裂化產物中有烯烴，易與溴發(fā)生加成反響(4)C

H l23C

H ＋C H20 42 △

10

10 20(5)可提高石油產品中輕質燃油特別是汽油的產量和質量油分餾工業(yè)的分餾塔原理，設置了長導管，其作用除導氣外，兼起冷凝氣體的作用；依據(jù)催化裂化原理，以下反響皆有可能發(fā)生：a．C

H―23

H