网校教育资源平台

2017_2018学年高中化学第4章化学与自然资源的开发利用4.2.1煤石油和天然气的综合利用课件新人教版必修2

评价文档:
文档评论: 0

相关文档推荐

人教版高中化学必修2第四章第二节化学与资源综合 坏境保护 (1) 煤、石油和天然气的综合利用课件
免费
人教版高中化学必修2第四章第二节化学与资源综合 坏境保护 (1) 煤、石油和天然气的综合利用 教学设计
免费
人教版高中化学必修2同步习题%3A4.2 资源综合利用 环境保护
免费
人教版高一化学必修二第四章化学与自然资源的开发利用复习课教学课件 (共18张PPT)
免费
高中化学(人教版必修2)第四章同步教学课件%3A4.2 资源综合利用 环境保护 (共78张PPT)
免费
【整合】人教版必修二 4.2 第二节 资源综合利用 环境保护学案
免费
%5B中学联盟%5D重庆市云阳县南溪中学校人教版高一化学必修二课后习题:4.2 资源综合利用 环境保护(无答案)
免费
%5B中学联盟%5D河北省新乐市第一中学高中化学必修二%3A4.2资源综合利用 环境保护 第二课时环境保护与绿色化学 (共12张PPT)
免费
%5B中学联盟%5D辽宁省普兰店市第一中学人教版化学必修二4.3金属冶炼 学案
免费
【整合】人教版必修二 4.2 第二节 资源综合利用 环境保护教案
免费
%5B名校联盟%5D内蒙古海拉尔三中高一化学《第二节 化学与资源综合利用、环境保护》教案
免费
2017_2018学年高中化学第4章化学与自然资源的开发利用4.2.1煤石油和天然气的综合利用课件新人教版必修2
免费
2017_2018学年高中化学第4章化学与自然资源的开发利用4.2.2环境保护与绿色化学课件新人教版必修2
免费
第四章-第二节 资源综合利用 环境保护
免费
2017_2018学年高中化学第4章化学与自然资源的开发利用4.1.2海水资源的开发利用课件新人教版必修2
免费
2017_2018学年高中化学第4章化学与自然资源的开发利用4.2.1煤石油和天然气的综合利用课件新人教版必修2
免费
2017_2018学年高中化学第4章化学与自然资源的开发利用4.2.2环境保护与绿色化学课件新人教版必修2
免费
通用版2019版高考化学微一轮复习第13讲富集在海水中的元素学案
免费
2018年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用4.1.2海水资源的开发利用课时作业新人教版必修2
免费
2018年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用4.2资源综合利用环境保护课时作业新人教版必修2
免费

高中化学审核员

中国现代教育网
分享到:
4积分 下载
第二节                                                                资源综合利用                                                                                                               环境保护 
第                      1             课时                                                     煤、石油和天然气的综合利用 
         1.认识煤、石油、天然气是人类能源的主要来源。 
         2.了解煤的成分;知道通过煤的干馏可得到多种化工产品及其用途;知道煤
         的气化和液化可减少燃烧所造成的环境污染。 
         3.了解石油的成分;知道通过石油的分馏及裂化可得到多种化工产品及其
         用途。 
         4.通过乙烯的聚合反应了解常见高分子材料的合成,了解聚合反应的原

目标导航 预习引导
         理。知道日常生活中的一些合成高分子材料的应用。 

         1.化石燃料综合利用的意义。 
         2.常见高分子材料的合成反应,高分子材料在生活等领域中的作用。 
      

   
1.煤 
      (1)煤的组成 


                                                                             
      (2)煤的综合利用 

目标导航 预习引导
                           概念     把煤隔绝空气加强热使之分解的
                                 :
                                                  过程
      ①煤的干馏                                                                       
                      主要产品:焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、
                      
                                                  焦炭
目标导航 预习引导

         ②煤的气化                                                                                   

                                 直接液化:煤与氢气作用生成液体燃料
                              
         ③煤的液化                  间接液化:煤先转化为一氧化碳和氢气,  
                              
                                          再在催化剂作用下合成甲醇等
                              
                                                 预习交流               1 
         若从煤焦油中分离出芳香烃,应采用什么方法? 
目标导航 预习引导
         答案:煤焦油是由各种芳香烃组成的液态混合物。可根据各种芳香
烃的沸点不同利用蒸馏法进行分离。 
                                                 预习交流               2 
         “煤中含有煤焦油、苯等,可通过干馏获得”这种说法正确吗? 
         答案:不正确。煤的干馏发生了复杂的物理、化学反应,煤焦油、苯
是在干馏过程中通过化学反应而生成的。 
目标导航       预习引导


                       2.天然气 


                                                                                                                                                                                                                                                                 
       3.石油 
       (1)石油的组成 
       石油是由多种碳氢化合物组成的混合物,所含元素以                                                           C、H      为主。 

目标导航 预习引导 (2)石油的综合利用 
       ①石油的分馏 
       利用原油中各组分的沸点不同进行分离的过程叫作分馏。 
       ②石油的裂化和裂解 
       通过催化裂化过程可以将重油裂化为汽油等,再进一步裂化可以
获得很多重要的化工原料。 
     C16H34               C8H18+C8H16, 


     C8H18               C4H10+C4H8 


     C4H10               C2H6+C2H4, 


目标导航 预习引导
     C4H10               CH4+C3H6 
     由上述反应可知,石油裂化、裂解的末端产品中含有乙烯、丙烯、
甲烷等重要化工原料。裂解的目的是为了获得重要的化工原料乙烯等
气态烯烃。裂解又叫深度裂化,是石油化工生产过程中,以采用比裂化更
高的温度,使长链烃断裂成短链烃——乙烯、丙烯等的加工过程。 
         ③石油的催化重整 
         石油在加热和催化剂的作用下,通过结构重新调整使链状烃转化
目标导航 预习引导
为环状烃,如苯、甲苯等重要的基本化工原料,并提高汽油品质。 
                                                 预习交流               3 
         我们为什么常把石油称作工业的“血液”? 
         答案:目前,石油作为燃料使用,成为工业上主要的能量来源。石油
还是化工、医药等行业的基本化工原料的主要来源。也有部分石油被
用作润滑油、沥青、石蜡等。因此,我们常把石油称为工业的“血液”。 
      4.以煤、石油和天然气为原料生产合成材料 
      塑料、合成橡胶、合成纤维三大合成材料,是以煤、石油和天然气
为原料生产的。 
      (1)加聚反应:在适当温度、压强和有催化剂存在的条件下,像乙烯那
样可以发生自身加成反应,形成相对分子质量巨大的高分子化合物(聚
乙烯)的反应。 
目标导航 预习引导

      nCH2      CH2             􀰷CH2—CH2􀰷 

                                      聚乙烯
      (2)单体:能合成高分子化合物的小分子物质,如聚乙烯的单体是

CH2     CH2。 
目标导航 预习引导

              (3)链节:高分子化合物中重复出现的结构单元,如聚乙烯的结构单

元是—CH2—CH2—。 
           (4)聚合度:聚乙烯分子结构中的                                                           n    值,表示高分子化合物中所含链
节的数目。 
           聚乙烯中,聚合度                                 n    有的相同,有的不同,所以它是混合物,没有固定
的熔点和沸点,只是在一定温度范围内熔化和气化。 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         预习交流                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     4 
                                                                                                                                                                                                            塑料制品的使用给我们生活带来方便的同时,也带来巨大的危害
——“白色污染”问题,我们该如何解决这个问题? 
                                                                                                                                                                                                            答案:(1)改进塑料的配方和生产工艺,研制可降解的塑料。如以乙烯
和一氧化碳为原料制成聚乙烯光降解塑料,以纤维素和淀粉为原料制
成微生物降解塑料等。 
                                                                                                                                                                                                            (2)回收利用废旧合成材料 
                                                                                                                                                                                                            ①通过熔融再生重新做成多种有用的材料;②是采用热裂解或化
学处理的方法使其分解,用于制备多种化工原料;③将废旧合成材料作
目标导航       预习引导
为燃料使用。 
       一、煤的干馏 
          活动与探究 
      下图是实验室模拟煤的干馏的实验装置,试分析下列叙述的正误。 


问题导学 当堂检测


                                                                    
      ①图示实验中发生了化学变化 
      ②实验后水溶液的                   pH>7,溶液        Y  是黑色黏稠的煤焦油,上层                         X  是粗
苯等 
      ③气体        Z  易燃,可以还原氧化铜 
      ④液体        Y  是一种纯净物 
问题导学 当堂检测

      答案:煤的干馏是化学变化,①正确;所得产物有焦炉气(含有                                                      CH4、

H2、C2H4、CO          等)、煤焦油(不溶于水的一种多成分混合物)、粗氨水(溶

于水)、焦炭等,焦炉气中的                         H2、CO       可还原氧化铜,且易燃,③正确;氨水
的   pH>7,煤焦油居于水层以下,粗苯密度小于水,在上层,故②正确;煤焦
油中含有多种物质,属混合物,④错误。 
        迁移与应用 
              例  1 煤是我国农村中应用最广泛的燃料,矿藏丰富,但随着
人们无节制地开采,正面临枯竭的危险,下列关于煤的有关描述不正确
的是(  ) 
     A.煤在隔绝空气的条件下加强热而分解的过程叫作煤的干馏 
     B.煤是化石能源,属于不可再生能源,不能无节制开采 
     C.煤俗称“炭”,其主要成分为碳单质 
问题导学 当堂检测
     D.工业上芳香烃的原料可由煤的干馏得到,其存在于煤干馏所得
的煤焦油中 
     解析:煤属于不可再生资源,因此不能无节制开采,故                                    B 项正确;煤是
由有机物和少量无机物构成的,C                       项错误。 
     答案:C 
问题导学  当堂检测


                                                 迁移训练                        1     煤在干馏时得到的气态产物是(  ) 
            A.天然气                                     B.水煤气                                       C.焦炉气                               D.高炉煤气 
             解析:煤干馏时得到的气体是焦炉气,主要成分为氢气、甲烷、乙烯
和一氧化碳。 
             答案:C 
                                                                         

        产品             主要成分                 用途 

                       H2、CH4、乙烯、 
             焦炉气                            气体燃料、化工原料 
                       CO 
             粗氨水       氨、铵盐 
                                            化肥、炸药、染料、医药、 
             粗苯        苯、甲苯、二甲苯 
                                            农药、合成材料 
                       苯、甲苯、二甲苯 
                                            染料、医药、农药、 
        煤焦油            酚类、萘 
问题导学 当堂检测                                   合成材料 
                       沥青                   筑路材料、制碳素电极 
                                            冶金、合成氨、 
        焦炭             碳 
                                            电石、燃料 
  
问题导学  当堂检测


             要点提示:①煤的干馏过程中发生了很复杂的化学变化和物理变
化,生成了许多新的物质,如苯、萘、蒽等。 
             ②煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物,煤中并不含有小分
子有机物苯、萘、蒽等,苯、萘、蒽等物质是煤分解的产物煤焦油中含
有的。 
       二、石油的综合利用 
          活动与探究 
       丁烷催化裂解,其碳链按两种方式断裂,生成两种烷烃和两种烯烃。
若丁烷的裂解率为                   90%,且裂解后两种烯烃的质量相等,则裂解后得到
的相对分子质量最小的气态烃在混合气体中的体积分数是多少
问题导学 当堂检测                                                                                ? 

       答案:丁烷裂解有两种方法分别生成                                   CH4   和 

CH2      CHCH3、CH3CH3              和   CH2      CH2,化学方程式如下: 

       C4H10         CH4+CH2          CHCH3 

       C4H10         CH3CH3+CH2            CH2 

CH2      CHCH3      与   CH2       CH2   质量相等,其物质的量之比为                            2∶3。 
问题导学  当堂检测


             丁烷裂解的化学方程式可整合为: 

             5C4H10                           2CH2                  CHCH3+2CH4+3CH2                                                   CH2+3CH3CH3 
             若丁烷完全裂解,质量最小的烃——甲烷在混合气体中所占体积
分数为                   20%。实际丁烷的裂解率为                                                                 90%,综合计算,甲烷在混合气体中所
占体积分数为                                    19%。 
          迁移与应用 
                 例   2  下列叙述中不正确的是(  ) 
A.石油分馏的产物是一种具有恒定沸点的纯净物 
      B.石油裂化的目的是提高汽油等轻质油产量 
      C.石油裂解的原料石油分馏产物包括石油气 
问题导学 当堂检测
      D.石油炼制过程中发生一系列物理、化学变化 
      解析:石油分馏得到的是不同沸点范围的产物,为混合物,故                                                      A  项错
误;B、C       两项正确;石油炼制过程中分馏为物理变化,裂化、裂解为化学
变化,故       D  项正确。 
      答案:A 
问题导学 当堂检测

           反思归纳:(1)煤的干馏、气化和液化,石油的裂化和裂解均为化学变
化,石油的分馏属于物理变化。 
           (2)煤的气化、液化的目的是把煤转变为清洁能源,提高煤的燃烧效
率;石油分馏的目的是为了得到汽油、煤油、柴油等轻质油;石油裂化的
目的是为了提高轻质油,特别是汽油的产量和质量;石油裂解的目的是
为了得到乙烯、丙烯、丁烯等短链不饱和烃。 
                              迁移训练              2  关于裂解与裂化的叙述中,不正确的是
(  ) 
问题导学 当堂检测
A.裂解与裂化的产物中都含有不饱和烃 
         B.裂解与裂化都是为了得到气态烃 
         C.裂解与裂化的原料都是石油分馏产品 
         D.裂解与裂化都是使相对分子质量大的烃断裂为相对分子质量小
的烃的过程 
         答案:B 
                                                                           
     石油直接使用的效益非常低,一般不能直接使用,而是加工成石油
产品使用。石油加工的主要方法有石油的分馏、石油的裂化、石油的
裂解、石油的催化重整等。 
     1.石油的分馏产品 


问题导学 当堂检测


                                                               
问题导学       当堂检测


                       特别提醒:(1)石油分馏过程属于物理变化过程。(2)每种石油的馏分
都是混合物。(3)石油分馏,根据分馏时所选的压强,可以分为常压分馏和
减压分馏。 
     2.石油的裂化和裂解 


问题导学 当堂检测


                                                     
         要点提示:(1)裂化:将重油通过催化过程使分子内含碳原子数较多、
沸点较高的烃断裂为分子内含碳原子数较少、沸点较低的汽油,其目的
问题导学 当堂检测
是将重油转化为轻质油。 
         (2)裂解采用比石油裂化更高的条件,使某些石油加工产品转化为
分子内含碳原子数更少、沸点更低的气态化工原料。裂解实际上就是
深度裂化。 
         (3)在石油裂化和裂解的过程中,烃发生了复杂的化学变化。 
         (4)直馏汽油中不含烯烃,裂化汽油中含有烯烃。 
       三、有机高分子化合物 
          活动与探究 
      1.有机高分子化合物的结构都很复杂吗? 
      2.有机高分子化合物都有固定的熔点吗? 
      答案:1.有机高分子化合物的相对分子质量虽然很大,但它们的结
问题导学 当堂检测
构并不复杂,都是由简单的结构单元重复连接而成。 
      2.有机高分子化合物中结构单元重复的次数(即聚合度)并不确定,
即同一种有机高分子化合物内分子有大有小,没有一个准确的相对分
子质量,只是一个范围。因此任何一种有机高分子化合物都不属于纯净
物,也没有固定的熔点。 
       迁移与应用 
            例  3 某高分子化合物的部分结构如下 


                                       
     下列说法正确的是(  ) 


问题导学 当堂检测 A.该高分子化合物的链节为                    
     B.该化合物为纯净物 
     C.该化合物的单体是         CHCl    CHCl 

     D.该化合物的结构简式可写为􀰷CHCl􀰷 
     解析:碳碳单键是可以转动的,氯原子写在碳原子的上边和下边是
一样的。该高分子化合物是由许多重复的结构单元组成,也就是链节,
这些重复的结构单元来源于含有双键的物质,含有双键的物质打开双
键中的一个共价键,形成链节,故每个链节常常是以两个碳原子为母体


的。因此该高分子化合物的重复结构单元即链节为                                          ,单体应为

CHCl问题导学 当堂检测 CHCl,该化合物的结构简式可写为 

􀰷CHCl—CHCl􀰷,故       A、D    项错误,C     项正确;该高分子化合物的链节数

(即聚合度      n)不能确定,即分子有大有小,该物质为混合物,B                           项错误。 
     答案:C 
      规律技巧:已知单体的结构简式,书写加聚产物结构简式的方法:以
单体中碳碳双键为母体形成链节,双键写成单键,将双键碳原子上的取
代基写在上面或下面(若为单个原子,可以不写在上面或下面),并在两个
双键碳原子两端写出短线,最后书写方括号,注意短线要穿过方括号,在
方括号后写上脚码                   n。如: 
问题导学 当堂检测


                                                                             (R1、R2、R3        代
表取代基)。 
                       迁移训练          3(双选)乙烯和丙烯按物质的量之比                                 1∶1    进
行聚合,生成聚合物乙丙树脂,该聚合物的结构简式可以是(  ) 

      A.                                        


问题导学 当堂检测
      B.                              

      C.                                         

      D.􀰷CH2—CH2—CH2—CH                       CH􀰷 
问题导学 当堂检测


           解析:将乙烯和丙烯分子中的双键都打开,分别得到—CH2—CH2—


和                                       ,再彼此相连。由于丙烯分子结构是非对称性的,发生

聚合时单体间的连接方式就有多种。 
           答案:AC 
                                                                                                                   

问题导学 当堂检测
         1.加聚产物的元素组成及百分含量与其单体一致,而缩聚产物则不
一致。 
         2.高聚物的单体是一种小分子物质,而链节是高聚物分子中重复的
结构单元(或片断),不是一种物质。 
         3.高聚物的聚合度                        n  不是一个确定的值。 
                                                                                                        
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 
问题导学 当堂检测 1 2        3        4        5
B.在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料 
C.煤变为煤饼作燃料 
D.将煤干馏制得甲苯和乙烯 
解析:煤的综合利用包括煤的干馏、煤的气化和煤的液化。因此                                                                                    A、B、
D   三项都正确,不属于煤的综合利用的只有                                                       C  项。 
答案:C 
2.有关煤的叙述中不正确的是(  ) 
A.煤是工业上获得苯、甲苯、二甲苯等芳香烃的重要来源 
B.煤是由多种有机物组成的混合物,其中含煤焦油等成分 

C.问题导学 煤除了含有碳元素外当堂检测 1        2 3        4        5 ,还含有少量的 N、H、S、O              等元素 
D.煤等化石燃料的储量有限,节能和开发新能源是人类实现可持续发
展的关键 
解析:该题主要考查煤的成分及利用,煤是由有机物和少量无机物组成
的混合物,煤焦油是煤干馏的产物之一,不属于煤本身的成分,故选                                                                       B项。 
答案:B 
3.关于石油的组成的叙述中正确的是(  ) 
A.石油是一些不饱和烃的混合物 
问题导学 当堂检测 1        2        3 4        5
B.石油是各种烷烃和烯烃的混合物 
C.石油是各种饱和烃的混合物 
D.石油是各种烷烃、环烷烃和芳香烃的混合物 
解析:石油主要是由分子中含有不同数目碳原子的烃组成的复杂混合
物,故选           D   项。 
答案:D 
4.天然气的主要成分——CH4                      是一种会产生温室效应的气体,等物质的

量的     CH4  和   CO2  产生的温室效应,前者大。下面是有关天然气的几种叙
述,其中正确的是(  ) 

①天然气与煤、柴油相比是比较清洁的能源                                        ②等质量的           CH4  和   CO2
产生的温室效应也是前者大                           ③燃烧天然气也是形成酸雨的原因之一 
A.①②③                   B.①                C.①②            D.③ 
问题导学 当堂检测 1        2        3        4 5
解析:由甲烷的组成可判断天然气与煤、柴油相比是清洁能源;1 mol 

CH4  的质量是         16 g,1 mol CO2     的质量是         44 g,等质量的两种气体                 CH4   的

物质的量比          CO2   大,产生的温室效应甲烷大;酸雨的形成主要是含                                        S、N
的氧化物所致。 
答案:C 
5.石油炼制过程中,既能提高汽油产量又能提高汽油质量的方法是
(  ) 
A.常压分馏                       B.减压分馏 

C.问题导学 裂解当堂检测 1        2         3        4        5 D.催化裂化 
解析:选项中的四种方法都是石油炼制加工的方法,而其目的不同。A                                                                           项
中只能对石油进行初步加工,各类烃的质量仅占石油总量的                                                                  25%左右;B
项操作不会得到汽油;C                          项所得产物主要是乙烯、丙烯等小分子短链不
饱和烃;只有              D   项才能得到质量更高、产量更多的汽油。 
答案:D 
4积分下载