2 第一节 第2课时 煤、石油和天然气的综合利用-【金版新学案】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019 单选）

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、天然气的组成及综合利用的意义。　2.了解节约能源及防止污染的重要性。 任务一　煤和天然气的综合利用 1．煤的组成 煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。 2．煤的综合利用 (1)煤的干馏 ①定义：将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，也叫煤的焦化。 ②主要产品：出炉煤气（焦炉气、粗氨水、粗苯）、煤焦油、焦炭。 (2)煤的气化 (3)液化 [交流研讨]　煤的干馏是物理变化还是化学变化？煤的气化、液化是物质三态（气、液、固）之间的变化吗？为什么？ 提示：煤的成分复杂，煤在干馏时发生的变化肯定也复杂，可以说发生了复杂的物理变化和化学变化。不是，物质三态之间的变化是物理变化，煤的气化、液化是化学变化。 3．天然气的综合利用 煤干馏的主要产品和用途 产品 主要成分 用途 出炉 煤气 焦炉气 氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳 气体燃料、化工原料 粗氨水 氨、铵盐 化肥、炸药、染料、 医药、农药、合成材料 粗苯 苯、甲苯、二甲苯 煤焦油 苯、甲苯、二甲苯 酚类、萘 染料、医药、农药、合成材料 沥青 筑路材料、碳素电极 焦炭 碳 冶金、合成氨造气、电石、燃料 　　 1．下列不属于煤的综合利用的是(　　) A．将煤干馏制得煤焦油和焦炭 B．在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料 C．煤变为煤饼 D．将煤气化为可燃性气体 答案：C 解析：将煤干馏制得煤焦油和焦炭，属于煤的综合利用，A不符合题意；在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料，属于煤的综合利用，B不符合题意；将煤变为煤饼，只是其物理形态发生了改变，并未改变其成分及结构，不属于煤的综合利用，C符合题意；将煤气化为可燃性气体，属于煤的综合利用，D不符合题意。 2．（2024·泉州市期中）下列有关煤的说法不正确的是(　　) A．通过干馏可从煤中提取化工原料 B．通过气化或液化能把煤转变成清洁能源 C．从煤焦油中可以提取苯、二甲苯等物质 D．干馏的产物能生产氮肥，因为煤中含有氨气 答案：D 解析：A．煤的干馏是煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程，通过干馏可从煤中提取化工原料，故A正确；B.煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程，通过气化或液化能把煤转变成清洁能源，故B正确；C．煤焦油主要成分为苯、甲苯、二甲苯、酚类、萘、沥青，从煤焦油中可以提取苯、二甲苯等物质，故C正确；D.干馏的产物能生产氮肥，是因为煤中含有氮的化合物，不含氨气，故D错误；故选D。 3．某实验小组在实验室中用下图模拟煤的干馏，按要求回答相关问题： 学生用书第117页 (1)仪器d的作用是______________________________________________________， e处点燃的气体主要有_________________________________________________。 (2)c中液体分层，其中水层里溶有　　　　，有机物层可以通过　　　　的方法使其中的重要成分分离出来。 答案：(1)冷却　H2、CO、CH4、C2H4　(2)粗氨水　蒸馏 任务二　石油的综合利用　化石能源与合成高分子材料 1．石油的组成 由多种碳氢化合物组成的混合物（主要由烷烃和环烷烃等饱和烃组成）。 2．石油的综合利用途径 [交流研讨]　目前，多数石油产品仍作为燃料使用，如把石油产品来合成高分子材料，其价值将成倍提升，试写出用汽油（主要成分为辛烷C8H18）为原料，生成聚乙烯塑料的合成原理。 提示：C8H18C4H10＋C4H8 　辛烷　　　　　丁烷　 丁烯 C4H10C2H4＋C2H6 丁烷　　　　　 乙烯 　乙烷 nCH2==CH2CH2—CH2 3．化石能源与合成高分子材料 (1)三大合成高分子材料：塑料、合成橡胶、合成纤维。 (2)合成高分子材料的方法 ①乙烯的加聚：nCH2==CH2CH2－CH2。 ②丙烯的加聚： nCH2==CH—CH3 。 化石燃料的综合利用简图 　　 1．（2023·青岛崂山区高一期中）从“不认识雪蜡车”到造出“中国第一辆雪蜡车”，山东用了不到一年！雪蜡是冰雪运动的重要材料，主要成分为石蜡。下列说法错误的是(　　) A．石蜡是石油分馏产物之一 B．石蜡分解产物可使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．石蜡是混合物 D．石蜡易溶于水 答案：D 解析：A．石蜡是石油分馏后从重油中减压分馏得到的产物之一，故A正确；B.石蜡分解产物中含不饱和的烯烃，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B正确；C．石蜡含多种烃类物质，属于混合物，故C正确；D.石蜡主要成分为烃类，难溶于水，故D错误。 2．（2024·渭南市临渭区期末）《后汉书· 郡国志》中记载：“石出泉水其水有肥、燃之极明，不可食，县人谓 学生用书第118页 之石漆”；《西阳杂俎》一书记载：“高奴且石脂水，水腻，浮上如漆，采以膏车及燃灯极明”。下列说法正确的是(　　) A．上述材料所说“石漆”“石脂水”是石油，在工业上通过石油分馏可得纯净的苯 B．以石油为原料可生产三大合成材料即合金、合成橡胶和合成纤维 C．石油的催化裂化属于物理变化 D．塑料聚乙烯的单体可以由石油裂解得到 答案：D 解析：A．题述材料所说“石漆”“石脂水”是石油，石油中不含有苯，通过石油分馏得到燃料气、液化石油气等，但是得不到苯，故A错误；B.三大合成材料都是有机材料，三大合成材料分别是塑料、合成橡胶和合成纤维，故B错误；C．石油的催化裂化是在加热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应，转变为裂化气、汽油和柴油等的过程，石油的催化裂化生成新的物质，属于化学变化，故C错误；D.石油催化裂解生成乙烯，乙烯加聚反应生成聚乙烯，所以塑料聚乙烯的单体可以由石油催化裂解得到，故D正确；答案选D。 1．（2024·上海市期中）下列关于石油的说法正确的是(　　) A．石油属于可再生矿物能源 B．石油分馏得到的各馏分是纯净物 C．石油主要含有碳、氢两种元素 D．石油裂解气和水煤气的主要成分都是甲烷 答案：C 解析：A．煤、石油和天然气均为化石燃料，均属于不可再生矿物能源，故A错误；B.石油分馏的产物有：石油气、汽油、煤油、柴油、沥青等物质，各馏分均是混合物，故B错误；C．石油主要含有碳、氢两种元素，故C正确；D.石油裂解主要得到乙烯、丙烯、丁二烯等化工原料，故D错误；综上所述，选C。 2．（2024·四川成都高一期末）煤、石油和天然气是人类当前使用的主要能源。下列说法错误的是(　　) A．煤的干馏、气化、液化均为化学变化 B．天然气是生产甲醇的原料之一 C．石油经分馏获得的煤油属于纯净物 D．石油裂化获得的汽油可使溴水褪色 答案：C 解析：A．煤的干馏、气化、液化均为生成新物质的变化，属于化学变化，A正确；B.天然气主要成分为甲烷，甲烷是工业生产甲醇的原料之一，B正确；C．煤油中含有多种成分，属于混合物，C错误；D.石油裂化获得的汽油中含有多种不饱和烃，可使溴水褪色，D正确。 3．（2024·天津滨海新区高一期末）下列有关煤、石油和天然气的说法错误的是(　　) A．煤的干馏为化学变化，石油的分馏为物理变化 B．“可燃冰”是天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质 C．以煤或天然气为主要原料，均可以生产甲醇 D．通过石油裂化和裂解可以得到苯或甲苯等环状烃 答案：D 解析：A．石油的分馏是通过沸点不同分离出各种不同的烃，属于物理变化，煤的干馏是化学变化，A正确；B.“可燃冰”是天然气水合物，分布于深海沉积物或陆域永久冻土中，是天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状的结晶物质，稳定性较差，B正确；C．煤先发生气化生成CO和氢气，然后CO和氢气在催化剂的作用下反应生成甲醇，天然气的主要成分是甲烷，在高温条件下能分解为C和H2，用来合成甲醇，C正确；D.石油裂化主要获得汽油，石油裂解主要获得乙烯、丙烯等小分子烃，通过煤的干馏可以获得苯或甲苯等环状烃，D错误。 4．下列说法正确的是(　　) A．汽油与水不相溶，可以用裂化汽油萃取溴水中的溴 B．石油含有烷烃、环烷烃、芳香烃，煤含有苯、甲苯、二甲苯等有机物 C．煤的气化、液化是使煤变成清洁能源、减小环境污染的有效途径 D．沸点范围：汽油>煤油>柴油>重油 答案：C 解析：裂化汽油是石油通过裂化得到的，含有不饱和烃，不饱和烃能和溴发生加成反应，所以裂化汽油不能萃取溴水中的溴，故A错误；石油含有烷烃、环烷烃、芳香烃，煤干馏后生成苯、甲苯、二甲苯等芳香烃，故B错误；煤的气化、液化是使煤变成清洁能源的有效途径，故C正确；石油分馏时，首先分馏出的是汽油，其次是煤油，再次是柴油、重油，故其沸点：汽油<煤油<柴油<重油，故D错误。 5．以原油为原料生产聚烯烃的流程如下： 回答下列问题： (1)流程中②表示的加工方法是　　　　（填字母）。 A．分馏 B．分液 C．裂解 D．干馏 (2)C4～C10的混合物中含戊烷，请写出戊烷的所有同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)聚乙烯的结构简式为__________________________________________________。 (4)丙烯与乙烯化学性质相似。丙烯可以与水反应生成丙醇，该反应类型是　　　　，丙醇中官能团的名称是　　　　。 答案：(1)C　(2)CH3(CH2)3CH3、 (3)CH2—CH2　(4)加成反应　羟基 解析：(1)流程中②表示获得乙烯、丙烯等重要的化工原料，加工方法是裂解；(2)戊烷(C5H12)的同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊烷，结构简式分别为CH3(CH2)3CH3、；(3)乙烯发生加聚反应生成聚乙烯，聚乙烯结构简式为CH2—CH2；(4)丙烯含有碳碳双键，可以与水发生加成反应生成丙醇，丙醇中含有的官能团为羟基。 学科网（北京）股份有限公司 $$