内容正文:
第2课时 煤、石油和天然气的综合利用
新知探究(一)——煤和天然气的综合利用
1.煤的组成
物质组成
由有机物和少量无机物组成的复杂混合物
元素组成
主要含有碳元素,另有少量氢、氧、氮、硫等元素
2.煤的综合利用
干馏
定义
将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,也叫煤的焦化
主要产品
焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭
气化
定义
将煤转化为可燃性气体的过程
主要反应
C+H2O(g)CO+H2
液化
直接液化
使煤与氢气作用生成液体燃料
间接液化
煤CO和H2甲醇等
[微点拨] 煤的干馏、气化和液化都是化学变化。
3.天然气的组成和利用
[题点多维训练]
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)煤的主要元素是碳,由有机物和无机物组成的混合物。 (√)
(2)煤中含粗苯、煤焦油等物质,可通过蒸馏获取苯、甲苯等芳香烃。 (×)
(3)煤的气化和液化都是物理变化。 (×)
(4)天然气是清洁的化石燃料,对环境没有污染。 (×)
2.天然气水合物外形似冰,被人们称为“可燃冰”。天然气的主要成分是 ( )
A.氢气 B.一氧化碳
C.二氧化碳 D.甲烷
答案:D
3.(2025·宁波高一检测)于谦在《咏煤炭》中写道:“凿开混沌得乌金,藏蓄阳和意最深,爝火燃回春浩浩,洪炉照破夜沉沉……”。下列有关说法错误的是 ( )
A.煤的干馏是化学变化,煤的液化是物理变化
B.煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物
C.煤燃烧前的脱硫处理是为了防止污染空气
D.煤经过气化和液化可转化为清洁燃料
解析:选A 煤的干馏和煤的液化都是化学变化。
4.某实验小组在实验室中用如图模拟煤的干馏,按要求回答相关问题:
(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
新知探究(二)——石油的综合利用
1.石油的组成
由多种碳氢化合物组成的混合物。
2.石油的分馏
石油经分馏后可以获得汽油、煤油、柴油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。
3.石油的裂化与裂解
(1)催化裂化
①目的:将重油裂化为汽油等物质。
②例如:C16H34C8H18+C8H16。
(2)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.石油的催化重整
石油在加热和催化剂的作用下,可以通过结构的调整,使链状烃转化为环状烃。
[微点拨] 石油通过裂化所得汽油为裂化汽油,其中含烯烃;石油通过蒸馏所得汽油为直馏汽油,不含烯烃。
[题点多维训练]
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)石油产品汽油、煤油、石蜡均为烃类物质。 (√)
(2)石油的分馏、裂化和裂解均为化学变化。 (×)
(3)裂化的目的是提高汽油的质量与产量。 (√)
(4)裂化汽油可以使溴的CCl4溶液褪色。 (√)
2.(2025·安徽宿州高一检测)煤、石油和天然气是工农业生产、国防建设的重要资源。下列有关说法正确的是 ( )
A.煤中含有苯、甲苯等,煤干馏可得到芳香烃
B.石油分馏可得到汽油、煤油和柴油等,裂解可得到乙烯、丙烯等
C.石油的分馏、煤的气化和液化都属于化学变化
D.石油、煤、天然气、沼气都属于化石燃料
解析:选B 煤的干馏可得到苯、甲苯、芳香烃等,煤中不含有苯、甲苯,故A错误;石油分馏可得到汽油、煤油和柴油等,裂解可得到乙烯、丙烯等,B正确;石油的分馏属于物理变化,煤的气化和液化都属于化学变化,故C错误;石油、煤、天然气属于化石燃料,沼气是各种有机物质,在隔绝空气(还原条件),并在适宜的温度、pH下,经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体,不属于化石燃料,故D错误。
3.[双选]下列有关说法正确的是 ( )
A.石油中含有C5~C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油
B.石油的分馏是化学变化
C.石油的分馏实验中,温度计水银球插入液面以下,因为它测的是混合液的温度
D.石油的裂解可以得到乙烯等气态烯烃
解析:选AD 石油的分馏是物理变化,B错误;石油分馏时测的是馏分的温度,C错误。
4.如图是石油分馏塔的示意图,a、b、c三种馏分中 ( )
A.a的沸点最高
B.b的沸点最低
C.c的平均相对分子质量最大
D.每一种馏分都是纯净物
解析:选C 石油分馏得到的每一种馏分都是混合物,沸点最低的最先蒸出,故a、b、c三种馏分中,a馏分的沸点最低,c馏分的沸点最高,沸点最高的馏分含碳原子数最多,则平均相对分子质量最大。
|归纳拓展|化学中“三馏”的比较
名称
干馏
蒸馏
分馏
原理
隔绝空气加强热使物质分解
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
物质
变化
化学变化
物理变化
物理变化
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