（学生版）17 第三章 第2节 第1课时 从天然气、石油和煤中获取燃料-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂同步复习（鲁科版）

第三章简单的有机化合物 五维课堂型 第2节 从化石燃料中获取有机化合物 第1课时 从天然气、石油和煤中获取燃料 课程标准 核心素养 1.了解天然气和煤的组成 能够辨识天然气、煤和石油的组成，能从它们的宏观 ①宏观辨识与 2.通过学习认识天然气和煤用作 特征人手对它们进行分类和表征，能联系物质的组成 微观探析 燃料的优缺点 和结构解释有关宏观现象 3.了解石油的组成，学习如何从石 能运用所学知识分析和探讨煤的使用对社会可持续 油获取燃料，认识石油的炼制 ②科学态度与 发展可能带来的双重影响，并对这些影响从多个方面 方法 社会责任 进行评估 教材梳理。探新知 [知识梳理] (2)燃煤面临的问题 一、天然气和煤直接用作燃料 直接燃煤会产生一些大气污染物，如硫的氧化物、 1.化石燃料 氨的氧化物、烟尘等。因此燃煤面临的主要问题 (1)含义：化石燃料又叫作 ,包括 为①如何降低燃煤污染、提高燃煤的热效率；②煤 ,属于 能源。 的综合利用。 (2)现存问题 二、从石油中获取燃料 ①化石燃料存在逐渐枯竭的危机： 1.石油的组成 ②引起的环境问题：如温室效应、有毒气体和粉尘 组成元素 主要是 两种元素 污染等。 石油 2.天然气 主要物质 由分子中含有不同数日碳原子的 等组成的复杂混合物 (1)主要成分：甲烷。另外沼气、坑道气（瓦斯）、天然 气水合物（可燃冰）的主要成分也是甲烷。 2.石油的炼制 (2)甲烷的物理性质 分馏 裂化 裂解 颜色 状态 气味 密度 水溶性 将石油分离提高 成 得到 无色 无味 比空气 目的 的的产量和 短链烃 产物 质量 (3)甲烷的燃烧 化学方程式为 主要变 变化 变化 变化 通常状况下，1 mol CH完全燃烧可放出 的 化类型 热量，是一种优良的气体燃料。 等 3.煤 主要 轻质液体 (1)煤的组成 产物 冬 等小分子不 燃料 元素：除含有 元素以外， 油、重油等 饱和烃 还含有少量 等元素 3.按要求写出相应的化学方程式 煤的组成 物质：由 和 组成的 (1)十六烷的一种裂化方式： 复杂的混合物 (2)辛烷的燃烧： ·61 世五维课堂 化学·必修第二册 重难突破。释疑惑 要点一 宕油的炼制 要点二 烃分字式的确定 1.石油炼制的工艺流程简图 只要计算求得1mol烃分子中碳原子、氢原子的物 →石油气 质的量，即可写出烃的分子式。 →汽油 裂解乙烯、丙烯 原油 脱水 常压 (1)化学方程式法：写出烃(CH,)燃烧生成CO2和 等小分子烃 脱盐 一石油 蒸馏 →煤油 →柴油 重油裂化 轻质液体燃料 H0的化学方程式：CH,+(+)0, 诚压蒸馏 xCO,十H,O,根据化学方程式，结合已知条件 油 石蜡油 可计算烃的分子式。 油 (2)原子守恒法：根据烃(CH)燃烧的化学方程式可 2.直馏汽油和裂化汽油的比较 直接找到烃(CH)、CO2、HO之间的定量关系， 获得方法 主要化学成分 鉴别方法 若1mol烃完全燃烧生成CO,和H,O的物质的量为 般是Cs n(CO2)、n(HO),则有x=n(CO2),y=2n(H2O)。 原油直接 直馏 C12的烷烃及少 能使溴的 (3)最简式法：根据分子式为最简式的整数倍，因此利用 分馏，物理 汽油 量的芳香烃等， 四氯化碳 相对分子质量和最简式可确定分子式。即n(C): 变化 性质稳定 溶液褪色 (H)= 碳的质量分数，氢的质量分数=a:b(最 含有C~C2 的是裂化 裂化 重油裂化 的烷烃和烯烃， 汽油 简整数比)。最简式为CH,,则分子式为 汽油 化学变化 性质活泼 (C.H6)n,n= 2a十6M为烃的相对分子质量， Mr O[典例示范 (12a十b)为最简式的相对分子质量]。 [典例1]下列关于石油加工的叙述中，不正确的是 O[典例示范] [典例2]写出下列各烃的分子式。 A.石油分馏所得的产物是具有恒定沸点的纯净物 (1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36 B.石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃油的产量 倍，A的分子式为 和质量 (2)某气态烷烃20ml.完全燃烧时，正好消耗同温 C.石油裂解的原料是石油分馏产物，包括石油气 同压下100mL氧气，该烷烃的分子式 D.石油的分馏是物理变化过程 O[学以致用] [尝试解答] 2.将0.1mol两种气态烃组成的混合气体完全燃烧 O[学以致用] 后得3.36L(标准状况)CO,和3.6gH2O。下列 1.下列关于石油的说法不正确的是 A.石油主要含C、H两种元素 说法正确的是 B.石油主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成 A.一定有甲烷 的混合物 B.一定有乙烷 C.石油有固定的熔点 C.一定没有甲烷 D.石油分馏得到的汽油是混合物 D.可能有乙烷 ·62· 第三章简单的有机化合物 五维课堂兰 随堂自测。夯基础 1.近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油 5.能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，常规 田。下列关于石油的说法正确的是 能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会 A.石油属于可再生矿物能源 人类面临的严峻课题，回答下列问题： B.石油主要含有碳、氢两种元素 (1)我国是世界上少数以煤为主要燃料的国家之一， C.石油的裂化是物理变化 下列关于煤做燃料的说法不正确的是 D.石油分馏的各馏分均是纯净物 A.煤是重要的化工原料，把煤做燃料简单燃烧掉 2.一辆卡车在启动、刹车时排出黑烟，由此可推断这 太可惜，应该综合利用 辆卡车所用的燃料是 ( ) B.煤是发热很高的固体燃料，我国煤炭资源相对集 A.酒精 B.汽油 中，开采成本低，用煤做燃料实惠 C.柴油 D.液化石油气 C.煤燃烧时产生大量的二氧化硫和烟尘，对环境污 3.下列气体的主要成分不是甲烷的是 染严重 A.沼气 B.天然气 D.通过洁净煤技术，如煤的气化和液化以及烟气 C.煤气 D.坑道气 脱硫，不仅减轻了燃煤污染，还能提高煤燃烧的 4.2014年中国天然气实际消费量约在960~980亿 热利用率 立方米。下列有关天然气的说法不正确的是 (2)乌克兰科学家将铜和铁混合熔化制成多孔金 ( 属，用于制作太空火箭上使用的煤油燃料雾化器， A.天然气是一种混合物 该雾化器的作用是 B.天然气是一种清洁能源 C.可利用甲烷生产粮食 ⊙温攀提 D.天然气的主要成分是一种只含碳、氢元素的化 学习至此，请完成配套训练 合物 第2课时 石油裂解与乙烯 课程标准 核心素养 1.通过石油的裂解的学习进一步 ①宏观辨识与 能根据实验现象辨认乙烯的结构和加成反应，能够联 了解石油加工工艺，并认识石油 微观探析 系乙烯的组成和结构解释有关的宏观现象 裂解的产物 2.通过乙烯的分子结构的学习，进 ②证据推理与 能从乙烯及其变化的事实中提取证据，建立不饱和碳 一步认识有机物分子的结构 模型认知 原子的平面结构模型 3.通过乙烯化学性质的学习，认识 有机化合物中官能团的决定作 能设计简单的实验方案，完成石油裂解和乙烯的性质 用，并认识加成反应的原理 ③科学探究与 实验操作，并对实验现象作出解释，发现和提出需要 4.了解乙烯的用途 创新意识 进一步研究的问题 教材梳理。探新知 [知识梳理] (2)实验现象 一、石油的裂解 实验步骤 实验现象 1.实验探究石油的裂解 (1)实验装置 1.将生成的气体通人酸性 溶液褪色 KMnO,溶液中 浸透了液状碎瓷片 石蜡的矿渣棉。 2.将生成的气体通入溴的 溶液褪色 四氯化碳溶液中 ·63.巴五维课堂 重难突破释疑惑 要点典例示范 [典例]C[A、B两项生成两种一氯代烃：C项生成一种一 氯代烃；D项可生成四种一氯代烃。] 学以致用 C[分子式相同的物质，结构不一定相同，所以不一定是 同种物质：通式相同的不同物质不一定是同系物，也可能 是同分异构体或是其他关系；相对分子质量相同，分子式 不一定相同，如NO和C2H,因此不一定是同分异构体。] 随堂自测夯基础 1.B[荧光素中含有C、H、O、N、S元素，为有机化合物，因其 分子中不全是C、H两种元素，故其不为烃，而是烃的衍生 物。分子中有羟基和羧基两种含氧官能团。] 2.C[官能团是决定化合物特殊性质的原子或原子团，乙基 (一CHCH3)不属于官能团，而其余的基团均属于官 能团。」 3.A[根据同分异构体的概念可知，互为同分异构体的物质 具有相同的分子式，则一定有相同的组成元素和相同的相 对分子质量，BC、D均正确：“异构”表明有不同的结构，结 构的不同，导致熔沸点不同，A错误。」 4.C[戊烷CH12有3种同分异构体，分别是正戊烷（省略氢 原子)：C一CC—C一C,有3种不同的氢原子，故—Br取 代一H有3种可能：异戊烷：C—C—CC,有4种不同 的氢原子，故一Br取代一H有4种可能：新戊烷： C,有1种氢原子，故一Br取代一H有1种可能。 则CH1Br的同分异构体有 CH2 BrCH2CH2CH2CH3、CH3 CHBrCH2CH2CH3、 CHCH2 CHBrCH2CH3、CH2BrCH2CHCH3、 CH2 Br CH3 CHBrCHCH3、CHCH2CCH3、 CH3 CHa CH2 CH3CH2CHCH2Br、CH3C-CH2Br,共8种.] CHz CH3 5.C[A.戊烷有三种结构，A正确：B.只能确定最简式相同， 如C2H4和C3H,分子式不一定相同，B正确；C.相对分子 质量相同，分子组成不一定相同，如C2H4和CO,C错误： 相对分子质量相同而且各元素的质量分数相同，可推出相 同的分子式，但由于是不同化合物，结构一定不同，故互为 同分异构体，D正确。] 第2节从化石燃料中获取有机化合物 第1课时从天然气、石油和煤中获取燃料 教材梳理探新知知识梳理 一、1.(1)矿石燃料、矿物燃料天然气、煤和石油不可再生 2.(2)气体小难溶于水(3)CH,+20,点袋C0,十 2H2 O 802 kJ 3.碳氢、氯、氮、硫有机化合物无机物 二、1.碳、氢烷烃环烷烃2.沸点范围不同轻质液体 燃料气态物理化学化学石油气汽油煤油 汽油乙烯丙烯 .10 化学·必修第二册 化剂，CH1s十CH6 3.(1)C6H△ 十六烷 辛烷 辛烯 (2)2C,Hs十250，点s16C0,十18H,0 重难突破释疑惑 要点一典例示范 [典例1门A[石油分馏得到的馏分是不同沸点范围的产 物，仍为混合物，A项错误，B、C两项正确：在石油常见的 炼制方法中，分馏是物理变化，而裂化和裂解是化学变化， D项正确。] 学以致用 1.C 要点二典例示范 [典例2解析：(1)M,(A)=36×2=72 设烷烃A的分子式为CH2w+2,有121十(2m十2)=72，n= 5,故A的分子式为CH12。 (2)设该烷烃分子式为CH2+2,由 点燃 C,Hw+2十310，点5C0,+(m+1)H,0 2 1 3十1 2 20 ml 100ml 1:3+1=20ml:100ml1=3. 2 故分子式为C3Hg。 答案：(1)CH12(2)C3H8 学以致用 2.A 随堂自测夯基础 1.B石油属于化石燃料，是不可再生能源：其主要的组成 元素是碳、氢：裂化是石油中某些碳链较长的成分在较高 温度或者是在催化剂作用下反应生成一些短链的烃类物 质，该变化属于化学变化；分馏是在一定温度范围内把沸 点较接近的成分蒸馏出来，所得的馏分是沸点在这个范围 内的多种烃的混合物。] 2.C[燃料油分子中碳的质量分数越大，燃烧时产生的烟越 浓。题给四种燃料中，柴油含碳质量分数最大。] 3.C「煤气的主要成分是CO。] 4.C[天然气主要成分是CH4,它燃烧产生CO2、H2O,不污 染环境，A、B、D正确。] 5.解析：(1)煤可燃烧，燃烧时产生大量二氧化硫和烟尘，且然 烧效率较低，可通过洁净煤技术，如煤的气化和液化以及 烟气脱硫，提高煤燃烧的热利用率，如用煤直接做燃料，可 导致环境污染，造成较大浪费，因此ACD正确，B错误，故 合理选项是B: (2)物质气态时燃烧时更充分，因此煤油燃料雾化器能将 煤油由液态雾化为气态，增大接触面积，使燃料燃烧更 充分。 答案：(1)B(2)使煤油雾化，增大煤油与助燃剂的接触面 积，提高燃烧效率 第2课时石油裂解与乙烯 教材梳理探新知知识梳理 一、2.较大乙烯丙烯石油分馏石油气乙烯丙烯 化学3.碳碳双键(C一C) 二、1.(1)CH2=CH2C2H4 HH HH H:C::C:H H-C-C-H