2024-2025学年新教材高中化学第八章化学与可持续发展第1节第2课时煤石油和天然气的综合利用学案新人教版必修2

PAGE1-第2课时煤、石油和自然气的综合利用学习目标核心素养1．结合石油化工了解化学在生产中的详细应用，相识化学工业在国民经济发展中的重要地位。2．以煤、石油、自然气的开发利用为例，了解依据物质性质及其改变综合利用资源和能源的方法。3．相识化学对于构建清洁低碳、平安高效的能源体系所能发挥的作用，体会化学对促进人与自然和谐相处的意义。宏观辨识与微观探析：1．能从物质的微观角度说明煤、石油、自然气的组成及综合应用。2．能用不同的化学符号描述煤的气化、石油裂化的过程。科学看法与社会责任：1．具有将化学成果应用于生产、生活的意识。2．能运用所学化学学问分析煤、石油、自然气综合利用对社会可持续发展可能带来的双重影响，并对这些影响从多个方面进行评估。3．主动关切资源开发利用，形成合理利用自然资源的观念。新课情景呈现自然气、石油和煤不仅是重要的化石燃料，而且是重要的化工原料。石油和煤分别被誉为“工业的血液”和“工业的粮食”，让我们走进教材学习煤、石油、自然气的综合利用。课前素能奠基新知预习一、煤的综合利用1．煤的组成2．煤的综合利用二、自然气的综合利用三、石油的综合利用四、以煤、石油、自然气为原料生产合成材料1．三大合成材料：__塑料__、__合成橡胶__、__合成纤维__，这三大合成材料，主要是以石油、煤和自然气为原料生产的。2．合成材料的大量生产和运用，急剧增加的废弃物对人类社会造成巨大的环境压力。预习自测1．推断下列说法是否正确(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)煤、石油和自然气是不行再生能源，也是新型清洁能源。(×)(2)化石燃料燃烧时产生的二氧化碳是大气污染物之一。(×)(3)不能用裂化汽油萃取溴水中的溴。(√)(4)煤俗称煤炭，因此可看作碳元素形成的单质。(×)(5)煤里主要含碳及少量的其他元素，但绝大多数都含硫，工业上大量燃烧含硫燃料会形成“酸雨”。(√)(6)若从煤焦油中分别出芳香烃，可用分液法。(×)解析：(1)煤、石油和自然气不是新型清洁能源。(2)二氧化碳不是大气污染物。(3)裂化汽油含有不饱和烃，会与溴反应。(4)煤是由无机物和有机物组成的困难的混合物。(5)煤中的硫元素在燃烧时会生成SO2气体，SO2气体是形成酸雨的主要污染物之一。(6)煤焦油是由各种芳香烃组成的液态混合物。可依据各种芳香烃的沸点不同利用蒸馏法进行分别。2．石油裂解的目的主要是(D)A．提高轻质液体燃料的产量B．提高汽油的产量C．改善汽油的质量D．获得短链不饱和烃解析：石油裂解的目的是获得乙烯、丙烯等工业原料。3．下列关于石油的说法不正确的是(C)A．石油主要含C、H两种元素B．石油通过催化重整可得到环状烃C．石油裂化是物理改变D．石油分馏得到的汽油是混合物解析：石油裂化是化学改变。4．有关煤的说法正确的是(C)A．煤中含有苯、二甲苯、焦炉气B．煤的干馏是物理改变C．煤由有机物和少量无机物组成，煤的干馏是化学改变D．煤主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素解析：煤是多种困难的有机物和无机物形成的混合物，不含苯、二甲苯和焦炉气，这三者都是煤在干馏过程中产生的，A错误；将煤隔绝空气加强热使其分解的过程为煤的干馏，故煤的干馏是化学改变，B错误；煤由有机物和少量无机物组成，C正确；煤中H元素含量很少，煤的构成元素主要为C元素，D错误。课堂素能探究煤、石油、自然气的综合利用,学问点问题探究1．如何从石油中得到乙烯？提示：乙烯是石油裂解得到的，是石油深度裂化的产物。2．裂化和裂解有何区分和联系？提示：二者均属于化学改变。裂化和裂解的目的不同，裂解的目的主要是获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。裂化的目的是提高优质、轻质油的产量，特殊是提高汽油的产量。学问归纳总结1．化学“三馏”的比较名称原理特点干馏隔绝空气、高温下使物质分解的过程属于化学改变，产物为混合物蒸馏依据液态混合物中各组分沸点不同，加热使某一组分蒸发进行分别属于物理改变，产物为单一组分的馏出物分馏依据液态混合物中各组分沸点不同进行分别属于物理改变，产物为沸点相近的各组分组成的混合物2．化学中“两裂”的比较名称定义目的裂化在肯定条件下，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，特殊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不饱和烃3．化学“六气”的主要成分高炉煤气水煤气自然气液化石油气焦炉气裂解气主要成分CO、CO2H2、COCH4C3H8、C4H10H2、CH4、C2H4、COC2H4、C3H6、C4H8、CH4┃┃典例剖析__■典例如图是试验室干馏煤的装置图，依据图示回答下列问题。(1)指出图中仪器名称：b__硬质玻璃管__；d__U形管__。(2)装置c的作用是__将干馏生成的气体进行降温柔冷凝__，d中的液体有__粗氨水__和__煤焦油__。煤焦油可以通过__分馏__的方法使其中的重要成分分别出来。(3)e处点燃的气体是__焦炉气__，火焰的颜色是__蓝__色。(4)b中剩余固体是__焦炭__。(5)点燃e处之前，必需进行__检验气体的纯度__。(6)下列叙述错误的是__C__。A．煤发生了化学改变B．d中液体的pH>7C．d中液体只有一层D．e处的气体可以还原氧化铜，可以使溴水褪色解析：煤的干馏生成焦炭、煤焦油和出炉煤气，出炉煤气包括焦炉气、粗氨水等，经c装置的降温柔冷凝，粗氨水和煤焦油变为液体在d中聚集，则液体显碱性；焦炉气中氢气、一氧化碳、甲烷都具有还原性，可用于还原氧化铜，这些气体燃烧产生蓝色火焰；焦炉气中含有乙烯可以使溴水褪色；煤焦油是有机物的液态混合物，应采纳分馏的方法分别；煤干馏后剩余固体是焦炭，在e处点燃气体之前应检验气体的纯度，防止爆炸。┃┃变式训练__■下列说法中错误的是(D)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．含C20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困难的混合物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别出来解析：石油可以通过分馏的方法获得汽油、煤油和柴油等轻质液体燃料，但产量不高。通常采纳裂化的方法，提高汽油的产量。煤是由有机物和少量无机物组成的困难混合物，主要含碳元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素，并不含苯和甲苯。煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。煤焦油是含有多种芳香族化合物的混合物，可以生产芳香族化合物苯和甲苯。名师博客呈现1．干馏、蒸馏、分馏比较名称干馏蒸馏分馏原理隔绝空气、高温下使物质分解依据液态混合物中各组分沸点不同进行分别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反应类型化学改变物理改变物理改变2．裂化与裂解对比名称裂化裂解原理在肯定条件下，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目的提高轻质油的产量，特殊是提高汽油的产量获得短链不饱和烃〔即时训练〕下列关于化石燃料的加工说法正确的是(C)A．石油裂化主要得到乙烯B．石油分馏是化学改变，可得