8.1 第2课时 煤、石油和天然气的利用 学案 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第2课时　煤、石油和天然气的综合利用 【学习目标】 1.了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用。 2.了解以煤、石油、天然气为原料生产合成材料的过程。 【自主预习】 一、煤的组成及其综合利用 1.煤的组成 2.煤的综合利用 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　　　　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　　　　的不同进行分离的过程叫作石油的分馏。 ②石油经分馏后可以获得　　　　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　　　　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,可以调整结构,使　　　　转化为　　　　。 四、以煤、石油、天然气为原料生产合成材料 1.三大合成材料:　　　　、　　　　、　　　　,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。 【答案】 一、1.有机物　无机物　C　H、O、N、S　2.隔绝空气加强热使之分解　煤的焦化　焦炉气　煤焦油　可燃性气体　C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) 二、CH4　燃料 三、1.碳氢化合物　2.(1)沸点　汽油、煤油、柴油 (2)汽油　(4)链状烃　环状烃 四、塑料　合成橡胶　合成纤维 【效果检测】 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)煤是由有机物和少量无机物组成的化合物。 (　　) (2)石油的分馏、裂化、裂解都属于化学变化。 (　　) (3)汽油主要是C5~C11的烃类混合物。 (　　) (4)汽油与水互不相溶,可以用裂化汽油萃取溴水中的溴。 (　　) (5)大量燃烧化石燃料是形成雾霾天气的重要原因。 (　　) (6)甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到。 (　　) (7)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。 (　　) (8)以石油、煤和天然气为原料,可生产塑料、合成橡胶和合成纤维。 (　　) 【答案】(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)× (7)√　(8)√ 2.煤、碳和炭有什么区别? 【答案】煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物;碳是元素的名称或指单质;炭是木材等物质不充分燃烧的产物,其中含有大量的碳,但是还含有许多杂质。 3.天然气和石油在组成上的共同点是什么? 【答案】其主要成分都是烃。 4.水的汽化、液化和煤的气化、液化概念相同吗? 【答案】不同。水的汽化和液化是物理变化,煤的气化和液化是化学变化。 【合作探究】 任务　煤、石油和天然气的综合利用 情境导入　我国的煤炭资源相对丰富,加快“煤制油”的发展,对我国社会经济可持续发展有着深远意义。煤间接液化的典型流程示意图如图所示: 问题生成 1.煤干馏得到的产品有哪些?煤干馏时为什么要隔绝空气? 【答案】煤干馏的产品主要有焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水等。煤干馏时若有空气,煤会燃烧。 2.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物吗? 【答案】煤是由有机物和无机物所构成的复杂的混合物,煤在干馏时发生化学反应生成了苯、甲苯、二甲苯等有机物,煤中不含这些物质。 3.写出煤气化反应的化学方程式,思考说明煤气化的意义。 【答案】C+H2O(g)CO+H2;煤气化能够减少煤燃烧时的粉尘污染,提高煤的燃烧效率,气化后的产品可以用于化工生产,提高煤的综合利用价值。 4.流程图中,由石油获得相应产品的方法是什么?该方法是物理变化还是化学变化?得到的各种产品是纯净物吗? 【答案】图中由石油获得相应产品的方法是分馏,属于物理变化,所得的各种产品是混合物。 5.石油裂化是为了得到更多的汽油,裂化汽油可以使溴的四氯化碳溶液褪色,其原因是什么? 【答案】裂化汽油中含有烯烃,能与溴发生加成反应,可以使溴的四氯化碳溶液褪色。 【核心归纳】 一、化学中“三馏”的比较 名称 干馏 蒸馏 分馏 原理 隔绝空气、高温下使物质分解 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 产物为沸点相近的各组分组成的混合物 变化类型 化学变化 物理变化 物理变化 二、裂化与裂解的比较 名称 定义 目的 裂化 在一定条件下,把相对分子质量大、沸点高的烃转化为相对分子质量小且沸点低的烃 提高轻质油的产量,特别是提高汽油的产量 裂解 在高温下,使长链分子的烃转