2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第1節(jié)第2課時煤石油和天然氣的綜合利用學(xué)案新人教版必修2

PAGE1-第2課時煤、石油和自然氣的綜合利用學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1．結(jié)合石油化工了解化學(xué)在生產(chǎn)中的詳細(xì)應(yīng)用，相識化學(xué)工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位。2．以煤、石油、自然氣的開發(fā)利用為例，了解依據(jù)物質(zhì)性質(zhì)及其改變綜合利用資源和能源的方法。3．相識化學(xué)對于構(gòu)建清潔低碳、平安高效的能源體系所能發(fā)揮的作用，體會化學(xué)對促進(jìn)人與自然和諧相處的意義。宏觀辨識與微觀探析：1．能從物質(zhì)的微觀角度說明煤、石油、自然氣的組成及綜合應(yīng)用。2．能用不同的化學(xué)符號描述煤的氣化、石油裂化的過程?？茖W(xué)看法與社會責(zé)任：1．具有將化學(xué)成果應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的意識。2．能運(yùn)用所學(xué)化學(xué)學(xué)問分析煤、石油、自然氣綜合利用對社會可持續(xù)發(fā)展可能帶來的雙重影響，并對這些影響從多個方面進(jìn)行評估。3．主動關(guān)切資源開發(fā)利用，形成合理利用自然資源的觀念。新課情景呈現(xiàn)自然氣、石油和煤不僅是重要的化石燃料，而且是重要的化工原料。石油和煤分別被譽(yù)為“工業(yè)的血液”和“工業(yè)的糧食”，讓我們走進(jìn)教材學(xué)習(xí)煤、石油、自然氣的綜合利用。課前素能奠基新知預(yù)習(xí)一、煤的綜合利用1．煤的組成2．煤的綜合利用二、自然氣的綜合利用三、石油的綜合利用四、以煤、石油、自然氣為原料生產(chǎn)合成材料1．三大合成材料：__塑料__、__合成橡膠__、__合成纖維__，這三大合成材料，主要是以石油、煤和自然氣為原料生產(chǎn)的。2．合成材料的大量生產(chǎn)和運(yùn)用，急劇增加的廢棄物對人類社會造成巨大的環(huán)境壓力。預(yù)習(xí)自測1．推斷下列說法是否正確(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)煤、石油和自然氣是不行再生能源，也是新型清潔能源。(×)(2)化石燃料燃燒時產(chǎn)生的二氧化碳是大氣污染物之一。(×)(3)不能用裂化汽油萃取溴水中的溴。(√)(4)煤俗稱煤炭，因此可看作碳元素形成的單質(zhì)。(×)(5)煤里主要含碳及少量的其他元素，但絕大多數(shù)都含硫，工業(yè)上大量燃燒含硫燃料會形成“酸雨”。(√)(6)若從煤焦油中分別出芳香烴，可用分液法。(×)解析：(1)煤、石油和自然氣不是新型清潔能源。(2)二氧化碳不是大氣污染物。(3)裂化汽油含有不飽和烴，會與溴反應(yīng)。(4)煤是由無機(jī)物和有機(jī)物組成的困難的混合物。(5)煤中的硫元素在燃燒時會生成SO2氣體，SO2氣體是形成酸雨的主要污染物之一。(6)煤焦油是由各種芳香烴組成的液態(tài)混合物?？梢罁?jù)各種芳香烴的沸點不同利用蒸餾法進(jìn)行分別。2．石油裂解的目的主要是(D)A．提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量B．提高汽油的產(chǎn)量C．改善汽油的質(zhì)量D．獲得短鏈不飽和烴解析：石油裂解的目的是獲得乙烯、丙烯等工業(yè)原料。3．下列關(guān)于石油的說法不正確的是(C)A．石油主要含C、H兩種元素B．石油通過催化重整可得到環(huán)狀烴C．石油裂化是物理改變D．石油分餾得到的汽油是混合物解析：石油裂化是化學(xué)改變。4．有關(guān)煤的說法正確的是(C)A．煤中含有苯、二甲苯、焦?fàn)t氣B．煤的干餾是物理改變C．煤由有機(jī)物和少量無機(jī)物組成，煤的干餾是化學(xué)改變D．煤主要含有碳和氫兩種元素，同時還含有少量的硫、氧、氮等元素解析：煤是多種困難的有機(jī)物和無機(jī)物形成的混合物，不含苯、二甲苯和焦?fàn)t氣，這三者都是煤在干餾過程中產(chǎn)生的，A錯誤；將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過程為煤的干餾，故煤的干餾是化學(xué)改變，B錯誤；煤由有機(jī)物和少量無機(jī)物組成，C正確；煤中H元素含量很少，煤的構(gòu)成元素主要為C元素，D錯誤。課堂素能探究煤、石油、自然氣的綜合利用,學(xué)問點問題探究1．如何從石油中得到乙烯？提示：乙烯是石油裂解得到的，是石油深度裂化的產(chǎn)物。2．裂化和裂解有何區(qū)分和聯(lián)系？提示：二者均屬于化學(xué)改變。裂化和裂解的目的不同，裂解的目的主要是獲得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。裂化的目的是提高優(yōu)質(zhì)、輕質(zhì)油的產(chǎn)量，特殊是提高汽油的產(chǎn)量。學(xué)問歸納總結(jié)1．化學(xué)“三餾”的比較名稱原理特點干餾隔絕空氣、高溫下使物質(zhì)分解的過程屬于化學(xué)改變，產(chǎn)物為混合物蒸餾依據(jù)液態(tài)混合物中各組分沸點不同，加熱使某一組分蒸發(fā)進(jìn)行分別屬于物理改變，產(chǎn)物為單一組分的餾出物分餾依據(jù)液態(tài)混合物中各組分沸點不同進(jìn)行分別屬于物理改變，產(chǎn)物為沸點相近的各組分組成的混合物2．化學(xué)中“兩裂”的比較名稱定義目的裂化在肯定條件下，把相對分子質(zhì)量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量小、沸點低的烴提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量，特殊是提高汽油的產(chǎn)量裂解在高溫下，使具有長鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴獲得短鏈不飽和烴3．化學(xué)“六氣”的主要成分高爐煤氣水煤氣自然氣液化石油氣焦?fàn)t氣裂解氣主要成分CO、CO2H2、COCH4C3H8、C4H10H2、CH4、C2H4、COC2H4、C3H6、C4H8、CH4┃┃典例剖析__■典例如圖是試驗室干餾煤的裝置圖，依據(jù)圖示回答下列問題。(1)指出圖中儀器名稱：b__硬質(zhì)玻璃管__；d__U形管__。(2)裝置c的作用是__將干餾生成的氣體進(jìn)行降溫柔冷凝__，d中的液體有__粗氨水__和__煤焦油__。煤焦油可以通過__分餾__的方法使其中的重要成分分別出來。(3)e處點燃的氣體是__焦?fàn)t氣__，火焰的顏色是__藍(lán)__色。(4)b中剩余固體是__焦炭__。(5)點燃e處之前，必需進(jìn)行__檢驗氣體的純度__。(6)下列敘述錯誤的是__C__。A．煤發(fā)生了化學(xué)改變B．d中液體的pH>7C．d中液體只有一層D．e處的氣體可以還原氧化銅，可以使溴水褪色解析：煤的干餾生成焦炭、煤焦油和出爐煤氣，出爐煤氣包括焦?fàn)t氣、粗氨水等，經(jīng)c裝置的降溫柔冷凝，粗氨水和煤焦油變?yōu)橐后w在d中聚集，則液體顯堿性；焦?fàn)t氣中氫氣、一氧化碳、甲烷都具有還原性，可用于還原氧化銅，這些氣體燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰；焦?fàn)t氣中含有乙烯可以使溴水褪色；煤焦油是有機(jī)物的液態(tài)混合物，應(yīng)采納分餾的方法分別；煤干餾后剩余固體是焦炭，在e處點燃?xì)怏w之前應(yīng)檢驗氣體的純度，防止爆炸。┃┃變式訓(xùn)練__■下列說法中錯誤的是(D)A．石油中含有C5～C11的烷烴，可以通過石油的分餾得到汽油B．含C20以上的烷烴的重油經(jīng)過催化裂化可以得到汽油C．煤是由有機(jī)物和無機(jī)物組成的困難的混合物D．煤中含有苯和甲苯，可以用先干餾后分餾的方法把它們分別出來解析：石油可以通過分餾的方法獲得汽油、煤油和柴油等輕質(zhì)液體燃料，但產(chǎn)量不高。通常采納裂化的方法，提高汽油的產(chǎn)量。煤是由有機(jī)物和少量無機(jī)物組成的困難混合物，主要含碳元素，還含有少量的氫、氧、氮、硫等元素，并不含苯和甲苯。煤干餾得到焦炭、煤焦油、焦?fàn)t氣等。煤焦油是含有多種芳香族化合物的混合物，可以生產(chǎn)芳香族化合物苯和甲苯。名師博客呈現(xiàn)1．干餾、蒸餾、分餾比較名稱干餾蒸餾分餾原理隔絕空氣、高溫下使物質(zhì)分解依據(jù)液態(tài)混合物中各組分沸點不同進(jìn)行分別與蒸餾原理相同產(chǎn)物混合物單一組分的純凈物沸點相近的各組分組成的混合物反應(yīng)類型化學(xué)改變物理改變物理改變2．裂化與裂解對比名稱裂化裂解原理在肯定條件下，把相對分子質(zhì)量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量小、沸點低的烴在高溫下，使具有長鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴目的提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量，特殊是提高汽油的產(chǎn)量獲得短鏈不飽和烴〔即時訓(xùn)練〕下列關(guān)于化石燃料的加工說法正確的是(C)A．石油裂化主要得到乙烯B．石油分餾是化學(xué)改變，可得