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)展第一節(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

PAGE8-第2課時煤、石油和自然氣的綜合利用核心微網(wǎng)絡(luò)素養(yǎng)新目標1.了解化石燃料的類型。2．了解煤、石油、自然氣的組成。3．相識化石燃料的加工方法和綜合利用的意義與社會價值。學(xué)業(yè)基礎(chǔ)[預(yù)習新知]1．煤的組成和加工(1)煤的組成(2)煤的加工方法及產(chǎn)品2．自然氣的組成和利用3．石油的組成和加工eq\x(狀元隨筆)化石燃料也稱礦石燃料，其包括的自然資源為煤炭、石油、自然氣、可燃冰、頁巖氣等，是不行再生資源。[即學(xué)即練]1．推斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)煤、石油、自然氣的化學(xué)成分相同。()(2)煤、石油和自然氣是不行再生能源，也是新型清潔能源。()(3)把煤加強熱使之分解的過程叫煤的干餾。()(4)化石燃料燃燒時產(chǎn)生的二氧化碳是大氣污染物之一。()(5)自然氣的主要用途就是作燃料。()(6)不能用裂化汽油萃取溴水中的溴。()2．下列轉(zhuǎn)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．在肯定條件下將煤與氫氣轉(zhuǎn)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3．下列說法錯誤的是()石油eq\o(→,\s\up15(①))分餾產(chǎn)品eq\o(→,\s\up15(②))乙烯eq\o(→,\s\up15(③))CH2BrCH2BrA．石油主要是由烴組成的混合物B．①主要發(fā)生物理改變C．②包括裂化、裂解等過程D．③是加成反應(yīng)，產(chǎn)物名稱是二溴乙烷4．下列說法正確的是()A．煤是各種芳香烴組成的混合物B．煤是由特別困難的無機物和有機物組成的化合物C．煤的干餾可以得到焦爐氣、煤焦油、焦炭等產(chǎn)品，該過程屬于物理改變D．煤里主要含有碳及少量其他元素與礦物，但絕大多數(shù)都含硫，在工業(yè)上，大量燃燒含硫煤是造成酸雨的主要緣由之一5．下列說法正確的是()A．煤、石油和自然氣是不行再生能源，也是新型清潔能源B．化石燃料燃燒時產(chǎn)生的二氧化碳是大氣污染物之一C．自然氣的主要用途就是作燃料D．石油裂解氣可以使溴水或酸性高錳酸鉀溶液褪色核心素養(yǎng)目標煤和石油的常見加工方法[例]下列說法錯誤的是()A．通過煤的干餾，可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水、焦爐氣等產(chǎn)品B．自然氣屬于純凈物，可用于合成氨等C．裂解氣通入溴水，溴水褪色D．煤的氣化和液化是使煤變成清潔能源的有效途徑eq\x(狀元隨筆)煤的干餾在工業(yè)上也叫煤的焦化。[提升]石油蒸餾裝置如圖所示，下列說法正確的是()A．儀器W的名稱：圓底燒瓶B．碎瓷片的作用：催化劑C．冷卻水的流向：X進水，Y出水D．收集到的60～150℃的餾分為混合物[核心實力]“三餾”“二裂”的比較1．“三餾”的比較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行分別與蒸餾原理相同目的獲得煤或木材的分解產(chǎn)物使混合物中沸點較低的組分揮發(fā)而達到分別或提純的目的使多組分混合物分別為兩種或多種餾分而達到分別的目的產(chǎn)物產(chǎn)物為混合物產(chǎn)物為單一組分的純凈物產(chǎn)物為沸點相近的各組分組成的混合物(稱為餾分)反應(yīng)類型化學(xué)改變物理改變物理改變eq\x(狀元隨筆)兩點提示：1.蒸餾和分餾是物理改變，煤的焦化、氣化和液化都是化學(xué)改變。2.石油的每種餾分仍為混合物。2．“二裂”的比較方法原料原理目的裂化重油在肯定條件下，將含碳原子較多、沸點較高的烴斷裂為含碳原子較少、沸點較低的烴提高輕質(zhì)液體燃料油的產(chǎn)量，特殊是提高汽油的產(chǎn)量裂解(深度裂化)石油的分餾產(chǎn)品(包括石油氣)在高溫下，使具有長鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量的液態(tài)烴獲得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料關(guān)系裂解是深度裂化

學(xué)考評價1．下列關(guān)于化石燃料的加工說法正確的是()A．石油裂化主要得到乙烯B．石油分餾是化學(xué)改變，可得到汽油、煤油C．煤干餾主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦爐氣D．煤制煤氣是物理改變，是高效、清潔地利用煤的重要途徑2．下列說法中錯誤的是()A．石油是混合物，石油分餾得到的汽油也是混合物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．焦炭是煤干餾的一種重要產(chǎn)品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3．下列說法不正確的是()A．煤油可由石油分餾獲得，可用作燃料和保存少量金屬鈉B．煤可與水蒸氣反應(yīng)制成水煤氣，水煤氣的主要成分為CO和H2C．汽油、煤油、柴油和植物油都是碳氫化合物D．以石油、煤和自然氣為原料，可生產(chǎn)塑料、合成橡膠和合成纖維4．下圖是試驗室干餾煤的裝置圖，結(jié)合下圖回答問題。(1)指出圖中儀器名稱：a________；b________；c________；d________。(2)裝置c的作用是______________，d中的液體有________和________。有機物可以通過________的方法使其中的重要成分分別出來。(3)e處點燃的氣體是________，火焰的顏色是________色。(4)下列敘述錯誤的是________。A．煤發(fā)生了化學(xué)改變B．d中液體顯堿性C．d中液體不分層練后感悟化工“五氣”的比較氣體水煤氣自然氣液化石油氣焦爐氣裂解氣主要成分H2、COCH4C3H8、C4H10H2、CH4、C2H4、COC2H4、C3H6、C4H8、CH4來源炙熱的炭與水蒸氣反應(yīng)氣井、氣田石油分餾煤的干餾(煉焦爐)石油裂解第2課時煤、石油和自然氣的綜合利用學(xué)業(yè)基礎(chǔ)[預(yù)習新知]有機物無機物CH、O、N、S隔絕空氣加強熱使之分解煤的焦化焦爐氣煤焦油可燃性氣體C(s)＋H2O(g)高溫,CO(g)＋H2(g)CH4燃料碳氫化合物原油中各組分沸點的不同鏈狀烴環(huán)狀烴[即學(xué)即練]1．答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√2．答案：C3．答案：D4．解析：煤是由無機物和有機物組成的混合物，煤中并無各種芳香烴，而是其發(fā)生化學(xué)改變以后的干餾產(chǎn)物煤焦油中含有芳香烴。煤中含有的硫在燃燒時轉(zhuǎn)化為SO2，會造成環(huán)境問題，故燃燒之前應(yīng)進行脫硫處理。答案：D5．答案：D核心素養(yǎng)[例]解析：A項，煤的干餾是指煤在隔絕空氣的條件下加強熱，分解生成煤焦油、焦炭、焦爐氣等物質(zhì)，正確；B項，自然氣的主要成分為CH4，還含有少量C2H6等其他物質(zhì)，是混合物，錯誤；C項，裂解氣中含有不飽和烯烴，能使溴水褪色，正確；D項，煤的氣化和液化過程將煤轉(zhuǎn)化成CO、H2、甲醇等，這些都屬于高效清潔燃料，正確。答案：B[提升]解析：A錯，儀器W的名稱是蒸餾燒瓶。B錯，碎瓷片的作用是防止暴沸，不是催化劑。C錯，冷凝管中冷卻水從下口通入，從上口流出，故X是出水口，Y是進水口。D對，石油分餾得到汽油、煤油、柴油等餾分，都是多種烴的混合物。答案：D學(xué)考評價1．解析：石油裂化主要得到更多的液態(tài)輕質(zhì)油，A錯誤；石油的分餾是指在加熱條件下將石油分成不同沸點范圍的產(chǎn)物的過程屬于物理改變，B錯誤；煤的干餾是將煤隔絕空氣加強熱的過程，其產(chǎn)物有焦炭、煤焦油、粗氨水和焦爐氣，C正確；由煤制取煤氣的過程中，煤中的碳與水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，兩者的混合物被稱為“水煤氣”，這個過程發(fā)生的是化學(xué)改變，D錯誤。答案：C2．解析：石油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，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，提高汽油的產(chǎn)量。煤是由有機物和少量無機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、焦爐氣等。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。答案：D3．解析：植物油是由C、H、O三種元素構(gòu)成的有機物，不屬于碳氫化合物。答案：C4．解析：煤的干餾生成焦炭、煤焦油和出爐煤氣，出爐煤氣包括焦爐氣、粗氨水等，經(jīng)c裝置的降溫柔冷凝，粗氨水