重庆市永川区第五中学校高中化学 2.3 石油 煤和天然气综合利用导学案 新人教版选修2

重庆市永川区第五中学校高中化学2.3石油煤和天然气综合利用导学案新人教版选修2课前预习1、通过教材38-43页，进行知识梳理，勾画课本。课前预习2、回顾《化学必修Ⅱ》中95-102页《资源综合利用、环境保护》3、完成预习自测题目。4、将预习中不能解决的问题标记出来，并填写到后面“我的疑惑”处，查阅资料，补充完善，限时15分钟，独立完成。知识准备一1、参阅《化学必修Ⅱ》95-98页，回顾知识准备一元素。2、化学三馏——蒸馏、分馏、干馏的原理。3、三大合成材料是指_______、______、。4、什么叫加成反应？加聚反应？教材助读二1、石油是蕴藏在地下深处的色，有教材助读二气味，密度比水，不溶于水，是各种烃、烃和烃组成的混合物，加工前的石油叫油。原油主要是由分子中的碳原子数不等的烃组成的混合物，分子中碳原子数不等，烃的就不同，通常情况下，分子中碳原子数多的烃具有较高的沸点，碳原子数少的烃具有较低的沸点，大部分是烃，溶有少量烃和烃。2、石油炼制前先要经过、、等过程，石油炼制时同时是将混合物进行一定程度的，使之物尽其用，另一方面，将含碳原子较多的烃转变为碳原子较少的烃，作为基本原料。3、工业上常用分馏和分馏的办法，把不同沸点的产品分离出来，为了提高轻质油特别是汽油的产量，还可采用的方法，如十六烷分解反应方程式为。4、石油的用途，不仅是燃料资源，还是的重要来源。5、写出己烷裂解反应的方程式。已成为生产乙烯的主要方法，是衡量一个国家石油化工发水平的标志之一。6、天然气除了直接作燃料外，还可以作为原料，合成甲醇及其他化工原料随着技术的进步，用甲醇作为基础原料，可以转化为。从天然气合成液体燃料，也为今后替代石油生产、等燃料油提供了美好的前景。7、与石油和天然气相比，作为固体燃料的煤存在的缺点有、、等问题，将煤转变为、、等，可以提高其作为燃料的性能与价值，也会成为之一。8、在煤的综合利用中，人们最为关注并一直致力于研究的问题是：、以及。9、煤是由和组成的复杂混合物，煤除了主要含碳元素外，还含有少量的、、、、等元素，以及无机矿物质（主要有、、、等元素。）10、煤可以分为、烟煤、和泥煤，它们的含碳量不同，发热量也不同，一般含碳量高的，发热量也高。11、煤的干馏是指将，也叫。工业上炼焦是将放在隔绝空气的炼焦炉中加热，煤变热分解产生气体，这些气体经过冷却而，并分为上、下两层，上层为、的水溶液，为粗氨水和粗苯，下层为的油状物，叫，另一部分没有凝结的气体可点燃，叫做，反应后的黑灰色固体物质叫做，这些物质可用于生产、、、、炸药、医药等，煤干馏发生的条件有两个：一是隔绝空气以防止；二是，煤的干馏发生了复杂的物理、化学变化。12、煤的气化是指煤在特定的设备内，在一定温度及压强下使与气化剂（如蒸气、空气或氧气等）发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有、、等气体和CO2、N2等非可燃气体的过程，煤炭气化时，必须具备几个条件，即炉、剂。碳与水蒸气的反应方程式为，该反应为热反应，煤的气化的优点：消除了和的污染，减轻了运输负担，提高了热效率，减轻了二氧化硫对空气的污染等。13、煤的液化是把煤转化为的过程，煤的液化的方法有液化和液化两种方式，两者的目的、产物是不相同的，直接液化是把煤与适当的混合后制成煤浆，在、和有催化剂的条件下，使煤与作用，裂化生成液体燃料，即“合成石油”，直接液化的效率约为65%—75%，每吨煤可生产0.3～0.4液化油，主要产品有、、和其他原料，副产品有气、气和等，把煤直接液化的装置叫装置。14、一碳化学是指为原料，用化学的方法制造一系列化工原料和燃料的化学，当今世界上，通常一碳化学的范畴主要是指、、、四种物质所涉及的有关内容，同时甲烷、CO2及CH3OH都可由CO制造，故狭义的一碳化学就是指一氧化碳化学，或称合成气（CO+H2）化学。15、煤气化的主要反应方程式为；；；。16、使用不同的催化剂，可以从合成气制出不同的产物，这就是化学，由CH4、CH3OH等含一个碳原子的分子，通过直接生成新的化合物叫化学和化学。预习自测三1、从石油分馏得到的固体石蜡，用氯气漂白后，燃烧时会产生含氯气元素预习自测三的气体，这是由于石蜡在漂白时与氯气发生过（）A、加成反应B、取代反应C、聚合反应D、催化裂化反应2、有一套以天然气（CH4）为燃料的灶具，若改用液化石油气（C3H8）为燃料，使用时应采取的措施是。3、下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是（）A、石油裂解得到的汽油是纯净物B、石油产品都可用于聚合反应C、天然气是一种清洁的化石燃料D、水、煤气是通过煤的液化得到的气体燃料4、下列说法中错误的是（）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、C18以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油C、煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物D、煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来请你将预习中未解决的问题和有疑惑的问题写下来，待课堂上与老师和同学们探究解决。。课中探究1、课中探究2、石油裂化和裂解的区别是什么，目的是什么？3、天然气的用途。4、煤干馏分为低温干馏和高温干馏，低温干馏控制在500－600℃为了获取什么？高温干馏在1000℃可以得到什么？5、煤的气化和液化的方法及主要产品。学始于疑一——学始于疑一1、石油是怎样形成的？2、天然气的形成。3、化学中的蒸馏、分馏及干馏的区别。4、石油分馏用到的设备叫分馏塔，低沸点的烃从什么地方分离出来？分别得到汽油、煤油、柴油等轻质燃油，高沸点的烃从什么地方分离出来？得到的是什么油？5、为什么要对重油进行减压分馏？6、石油裂解的种类。质疑探究二——质疑探究二探究点一：石油的烧制—石油的分馏实验问题1：石油分馏的产物是纯净物还是混合物？问题2：石油的分馏产品及其主要用途。问题3：直馏汽油和裂化汽油的区别。问题4：石油热裂化，催化裂化、加氢裂化的原理。如：C16H34（十六烷）C8H16（辛烯）+C8H18（辛烷）探究点二：石油的裂化。问题1：石油裂化与裂解的区别。问题2：烷烃裂解的化学反应。探究点三：天然气的用途探究点四：煤气化的原理探究点五：石油分馏实验的注意事项我的知识网络图我的知识网络图三1、石油的炼制石油的炼制和加工方法分馏裂化裂解常压分馏减压分馏热裂化催化裂化加氢裂化原理主要原料条件目的主要产品2、煤干馏的主要产品和用途干馏产品主要成分主要用途出炉煤气焦炉气粗氨水粗苯煤焦油焦炭（2）煤的气化和液化煤气化低热值气（成分：CO、H2、N2煤气化中热值气（成分：CO、H2、少量CH4）CO+3H2CH4+H2O高热值气（主要成分：CH4）乙醇甲醇合成气CO、H2煤的液化乙醇甲醇合成气CO、H2合成汽油合成汽油3、直馏汽油和裂化汽油的比较获取方法主要化学成分燃烧质量鉴别方法直馏汽油裂化汽油4、煤的综合利用干馏气化液化直接液化间接液化原理产品当堂检测四1、煤焦油的主要成分是酚类和萘。萘的分子式是C10H18当堂检测四是。在30－60℃条件下，萘可用浓硝酸和浓硫酸的混酸进行硝化，生成的一硝基取代物有（A、1种B、2种C、3种D、4种2、现有以下几种措施：①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理；②少用煤作燃料；③燃煤时鼓入足量空气；④开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是（）A、①②③B、②③④C、①②④D、①③④3、下列说法中正确的是（）A、煤是各种芳香烃组成的混合物B、煤燃烧时，会产生大量二氧化碳、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等污染物C、煤是以单质碳为主的复杂混合物D、以煤为主要原料，不仅可以合成甲醇，还可以加工成高级汽油*4、煤的干馏和石油的分馏，两种变化在本质上的差别是（）A、加热的温度不同B、得到的产品不同C、前者要隔绝空气，后者不必D、干馏是化学变化，分馏是物理变化5、我国已建设了从新疆至上海的天然气管道干线，实施“西气东输”。（1）天然气的主要成分是，它是由动、植物残体在隔绝空气的情况下，经形成的。（2）天然气既是高效能源，也可作基本化工原料，生产乙炔、氢气、氯甲烷、甲醇、甲醛等化工产品，写出天然气的主要成分在隔绝空气、高温下反应生成乙炔和炭黑的化学方程式。（3）同样燃烧1m3的水煤气（主要成分是CO和H2氧气哪个多？【省以致善】（总结得失，体验成功与收获）。课后训练1、下列有关能量转换的说法正确的是课后训练A、煤燃烧是化学能转化为热能的过程B、化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳C、动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程D、植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程2、下列说法正确的是（）A、石油是混合物，汽油是纯净物；B、沸点：汽油>煤油>柴油>机油；C、蒸馏汽油和裂化汽油成分相同；D、蒸馏石油的实验装置也可用来制取蒸馏水。*3、下列有关石油加工的叙述中，不正确的是（）A、石油分馏所得的馏分仍是混合物；B、C、石油裂化的主要目的是获得更多汽油等轻质油；D、石油裂解的原料是石油分馏产品，包括石油气。4、我国三峡工程所提供的清洁、廉价、强劲、可再生的水电，相当于每年燃烧几百万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程有助于控制（）。A、温室效应和酸雨B、赤潮；C、白色污染；D、破坏臭氧层5、进行下列实验时，都要用到温度计，请填出温度计插入实验装置中的位置及其目的。（1）石油分馏时，温度计的位置在，目的是。（2）苯的硝化反应时，温度计的位置在，目的是。（3）测定硝酸钾的溶解度时，温度计的位置在，目的是。*6、请将石油产品汽油、柴油、煤油、沥青、