煤、石油和天然气的综合利用高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第八章化学与可持续发展第一节自然资源的开发利用第3课时煤、石油和天然气的综合利用金属矿物海水资源化石燃料[学习目标]1.了解煤、石油、天然气的组成及综合利用(重、难点)。2.了解节约能源及防止污染的重要性(重点)。引入新课迄今为止，人类使用的主要能源？化石燃料综合利用的主要意义？煤、石油、天然气提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染一、煤的综合利用1.煤的组成煤物质组成：由有机物和少量无机物组成的复杂混合物元素组成：主要为C元素，还含有少量H、O、N、S等元素③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①干馏定义：将煤隔绝空气加强热使之分解的过程主要产品：焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭②气化定义：将煤转化为可燃性气体的过程主要反应：2.煤的综合利用一、煤的综合利用煤的气化、液化是物质三态之间的变化吗？为什么？思考一、煤的综合利用不是，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。固液气熔化凝固汽化液化凝华升华1.判断正误(1)把煤加强热使之分解的过程为煤的干馏(

)(2)煤俗称煤炭，因此可看作碳元素形成的单质(

)(3)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(

)(4)在一定条件下，煤可以和氢气直接反应生成液体燃料(

)(5)煤的气化和液化都是物理变化(

)×√×××一、煤的综合利用应用体验应用体验2.下列说法不正确的是A.煤的干馏是化学变化B.煤液化后可以得到甲醇等液体燃料C.煤经气化和液化两个物理变化过程，可变为清洁能源D.根据煤的干馏产品，可推知煤中含有C、H、O、N等元素√一、煤的综合利用二、石油与天然气的综合利用、合成高分子材料1.天然气的综合利用(1)主要成分：CH4(2)综合利用清洁的化石燃料化工原料合成氨生产甲醇合成多碳有机物天然气开采天然气炉灶可燃冰CH4CH3OH2.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)石油的综合利用分馏、裂化、裂解、催化重整二、石油与天然气的综合利用、合成高分子材料分馏原理利用各组分沸点不同进行分离产品常压：石油气、汽油、煤油、

柴油、重油减压：柴油、燃料油、石蜡、

润滑油、沥青①裂化②目的：提高汽油的产量原理：C16H34十六烷C8H18＋C8H16辛烷

辛烯二、石油与天然气的综合利用、合成高分子材料裂解③目的：生产乙烯等气态化工原料原理：C8H18辛烷C4H10＋C4H8丁烷

丁烯C4H10丁烷C2H6＋C2H4乙烷

乙烯C4H10丁烷CH4＋C3H6甲烷

丙烯催化重整④目的：使链状烃转化为环状烃产品：苯或甲苯等化工原料二、石油与天然气的综合利用、合成高分子材料生活中汽车的车用燃料一般为裂化汽油，这种汽油和直馏汽油在组成上的区别是直馏汽油主要是饱和烃的混合物，裂化汽油中含不饱和烃。如何鉴别它们？思考1二、石油与天然气的综合利用、合成高分子材料各取少许于试管中，加入溴的四氯化碳溶液，不褪色的是直馏汽油，褪色的是裂化汽油。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)以煤、石油、天然气为原料合成高分子材料。

例如：①乙烯制聚乙烯：

②丙烯制聚丙烯：

二、石油与天然气的综合利用、合成高分子材料目前，多数石油产品仍作为燃料使用，如把石油产品用来合成高分子材料，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。二、石油与天然气的综合利用、合成高分子材料思考21.判断正误(1)石油的分馏为物理变化，获取的各种产品为混合物(

)(2)石油的裂化和裂解原理相同，目的也相同(

)(3)含4个碳原子的烷烃，经催化裂解后，只能生成2种气态烃(

)(4)许多性能优异的合成高分子材料的原始原料为煤、石油和天然气(

)×√×√应用体验二、石油与天然气的综合利用、合成高分子材料2.(2022·福建泉州第六中学高一期中)下列说法正确的是A.石油的炼制过程都是化学变化B.石油分馏出来的各馏分仍是多种烃的混合物C.石油经过常压分馏、减压分馏、裂化等工序炼制后即能制得纯净物D.石油分馏的目的是将含碳原子数较多的烃先气化，再经冷凝而分离出来√应用体验二、石油与天然气的综合利用、合成高分子材料化学中的“三馏”和“两裂”(1)化学中“三馏”的比较归纳总结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产物混合物单一组分的纯净物沸点相近的各组分组成的混合物类型化学变化物理变化物理变化二、石油与天然气的综合利用、合成高分子材料归纳总结化学中的“三馏”和“两裂”(2)化学中“两裂”的比较名称定义目的裂化在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量裂解在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃获得短链烃二、石油与天然气的综合利用、合成高分子材料随堂检测1.(2022·山东枣庄高一期末)下列说法不正确的是A.石油减压蒸馏可以得到重柴油、润滑油、石蜡、燃料油等馏分B.等体积的甲烷与氯气混合，在光照下反应只生成一氯甲烷和氯化氢C.天然气是清洁的化石能源，也可作为化工原料用于合成甲醇D.煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气√随堂检测2.下列说法正确的是A.石油的分馏、裂化、裂解均属于化学变化B.煤的干馏、气化、液化均属于物理变化C.汽油、煤油、柴油、聚乙烯均是纯净物D.石油在加热和催化剂的作用下可使烃分子重整生成苯、甲苯等有机物√随堂检测3.我国在“煤变油”技术上已取得了重大突破，达到5吨煤可以合成1吨成品油的水平。下列叙述错误的是A.煤是复杂的混合物，其组成以碳元素为主B.“煤变油”的方法之一是使煤与H2作用生成液态有机物C.煤之所以能变“油”，是因为煤中含有大量的汽油、柴油和煤焦油D.煤变成成品油需要经过一系列工艺流程，发生复杂的物理、化学变化才能

实现√随堂检测4.某研究性学习小组在实验室中模拟石油的炼制，设计了如图的装置。实验过程中，可观察到b中试管内有少量液体凝结且闻到有汽油的气味，c中试管内酸性KMnO4溶液褪色。(1)实验研究小组模拟的是___________(填化工工艺名称)。(2)b中试管内的液体____(填“能”或“不能”)使溴水褪色，请说明理由：_______________________________________________________。石油的裂化能裂化产物中有烯烃，易与溴发生加成反应，故能使溴水褪色随堂检测(5)实验过程中，装置d中的溴水褪色，写出验证烯烃与溴水的反应是加成反应而不是取代反应的方法：__________________________________________________________________________________________________。(3)c中试管内酸性KMnO4溶液褪色，体现了酸性KMnO4溶液的_______性。(4)写出十六烷裂化得到辛烷和辛烯的化学方程式：__________________________________。氧化

向反应后的溶液中滴加紫色石蕊溶液，溶液不变红，则说明该反应为加成反应而非取代反应本节内容结束目标一答案煤、石油、天然气是人类使用的主要

，也是重要的

原料。其综合利用的关键是提高其

，减少对环境的

。1.煤的组成煤物质组成：由

和少量

组成的复杂混合物元素组成：主要为

元素，还含有少量H、O、N、S等元素能源化工利用率污染有机物无机物C目标一答案2.煤的综合利用①干馏定义：将煤

加强热使之分解的过程主要产品：焦炉气、粗氨水、

、煤焦油、

②气化定义：将煤转化为

的过程主要反应：______________________③液化直接液化：使煤与

作用生成液体燃料

隔绝空气粗苯焦炭可燃性气体氢气COH2

甲醇目标二答案1.天然气的综合利用(1)主要成分：

。(2)综合利用清洁的

。化工原料：合成

和生产

等，通过化学变化合成含两个或多个碳原子的其他

。CH4化石燃料氨甲醇有机化合物目标二答案2.石油的综合利用(1)石油的组成：由多种

组成的混合物。(2)石油的综合利用分馏原理：利用石油中各组分

不同进行分离产品常压：石油气、

、

、

、重油减压：柴油、燃料油、石蜡、润滑油、沥青①裂化②目的：提高

的产量原理：C16H34十六烷C8H18＋C8H16辛烷

辛烯碳氢化合物沸点汽油煤油柴油汽油目标二答案裂解③目的：生产

等气态化工原料原理：C8H18辛烷____________________________________________________C4H10丁烷____________________________________________________C4H10丁烷CH4＋C3H6甲烷

丙烯催化重整④目的：使

转化为

。产品：

或

等化工原料乙烯链状烃环状烃苯甲苯C4H10＋C4H8丁烷

丁烯C2H6＋C2H4乙烷

乙烯目标二答案3.化石能源与合成高分子材料(1)三大合成高分子材料包