自然资源的开发利用第4课时-煤、石油和天然气的综合利用-讲与练高一化学必修二

煤、石油和天然气的综合利用讲与练知识点一煤和天然气的综合利用基本知识：1．煤的组成煤是由和少量组成的复杂混合物，主要含有元素，还含有少量、、、等元素。2．煤的综合利用(1)煤的干馏：将煤使之分解的过程，也叫煤的焦化。主要产品：出炉煤气()，煤焦油，。(2)煤的气化：将煤转化为的过程。主要反应：。(3)答案：1．有机物无机物组量氢、氧、氮、硫。2．（1）隔绝空气加强热。(焦炉气、粗氨水、粗苯)，焦炭。可燃性气体（2）C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO＋H2。随堂演练1．中国是世界上最早利用煤的国家。下列关于煤的描述正确的是()A．主要成分是硫 B．是可再生资源C．燃烧只产生SO2 D．煤干馏可制得焦炭【答案】D【解析】煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，含有的主要元素是碳，还有少量的氢、氧、硫、氮等元素，A错误；煤是化石燃料，是不可再生资源，B错误；煤燃烧产生的主要物质是CO2，C错误；煤干馏得到出炉煤气、煤焦油和焦炭，D正确。2．下列属于物理变化的是()①石油的分馏②煤的干馏③石油的裂化④铝热反应⑤由乙烯制备聚乙烯⑥将氧气转化为臭氧⑦乙烯催熟果实⑧将苯加入溴水中⑨海水蒸馏制取淡水A．①②③④ B．①②⑤⑦C．①⑧⑨ D．①②⑥⑨【答案】C【解析】蒸馏和分馏的原理相同，都是利用沸点不同分离物质，将苯加入溴水中不发生化学反应，而是苯萃取溴水中的溴，故①⑧⑨均属于物理变化，其余各项均发生了化学变化。3．天然气是目前推广使用的清洁燃料，它的主要成分是()A．CO B．H2C．CH4 D．CH3OH【答案】C【解析】天然气的主要成分为甲烷(CH4)。4.某实验小组在实验室中用下图模拟煤的干馏，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【解析】该实验为煤的干馏，其产品为焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油和焦炭，d装置为冷却作用，液体分层，水层中含有粗氨水，有机物层可以通过蒸馏加以分离。知识点一化石能源与合成高分子材料基本知识：1.石油的组成和利用2．化石能源与合成高分子材料(1)三大合成高分子材料包括：塑料、合成橡胶、合成纤维。(2)以煤、石油、天然气为原料，通过化学反应可以制得合成高分子材料。例如：乙烯制聚乙烯：nCH2=CH2eq\o(→,\s\up7(催化剂))丙烯制聚丙烯：nCH2=CH—CH3eq\o(→,\s\up7(催化剂))答案：1.碳氢化合物利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程汽油、煤油、柴油乙烯、丙烯甲烷C3H6C2H6加热催化链状环状2．(1)塑料、合成橡胶、合成纤维。(2)nCH2=CH2eq\o(→,\s\up7(催化剂))CH2—CH2nCH2=CH—CH3eq\o(→,\s\up7(催化剂))随堂演练1．下列说法不正确的是()A．护肤品中常含有机醇等强亲水性物质，乙二醇可用于汽车防冻液B．石油的裂化、煤的液化、海带中提碘等都必须通过化学变化实现C．蒸馏“地沟油”可以获得汽油D．聚乳酸、聚乙烯琥珀酸酯等可降解产品的广泛使用将有效缓解白色污染【答案】C【解析】护肤品中常含有机醇等强亲水性物质，乙二醇水溶液的熔点较低，乙二醇型防冻液采用乙二醇与软水按不同比例混合而成，故A正确；石油裂化是长链大分子分解为短链小分子，为化学变化，煤的液化是煤转化为甲醇等液体燃料，过程中有新物质生成，为化学变化，海带中提碘是化合态碘元素生成游离态碘单质的过程，属于化学变化，都涉及化学变化，故B正确；“地沟油”属于酯类，汽油属于烃类，对“地沟油”蒸馏不可能获得汽油，故C错误；使用聚乳酸、聚乙烯琥珀酸酯等可降解塑料，减少聚乙烯塑料制品使用，能减少白色污染，故D正确。2．下列关于煤、石油及其所得产品的叙述正确的是()A．煤的气化和液化都是物理变化B．煤的干馏和石油的分馏发生的都是化学变化C．用溴的四氯化碳溶液可鉴别直馏汽油和裂化汽油D．煤和石油都是混合物，都只由碳和氢两种元素组成【答案】C【解析】煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程；煤的液化是将煤与H2在催化剂作用下转化为液体燃料或利用煤产生的H2和CO通过化学合成产生液体燃料或其他液体化工产品的过程，因此煤的液化和气化都是化学变化，故A错误；分馏为物理变化，而干馏为化学变化，故B错误；裂化汽油中含有不饱和烃，能与溴发生加成反应，直馏汽油为饱和烃，不能使溴水褪色，所以可用溴水鉴别，故C正确；煤中主要含有碳元素，石油中主要含有碳和氢两种元素，煤和石油同时还含有少量的硫、氧、氮等元素，故D错误。3．用石油和煤可以得到有机化工生产中需要的众多原料，例如用由石油得到的乙烯和由煤得到的苯可制取聚苯乙烯。其生产过程如下：下列说法不正确的是()A．通过裂解可以从石油中获得更多的乙烯B．煤干馏不能直接得到纯净的苯C．制聚苯乙烯的反应中①为加成反应D．反应①②③的原子利用率都达到了100%【答案】D【解析】石油裂解是为了得到更多的有机化工原料，如乙烯等，A正确；煤干馏只能得到苯和苯的同系物的混合物，还要进行分馏才能得到苯，B正确；根据反应特点可知反应①为加成反应，C正确；反应①③的原子利用率都达到100%，而反应②中除生成目标产物外，还生成了H2，原子利用率小于100%，D错误4．下列关于煤和石油的说法不正确的是()①石油是混合物，其分馏产品煤油为纯净物②煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠③煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料④石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量⑤煤的干馏属于化学变化⑥煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源⑦通过煤的干馏，可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等产品A．①③ B．②④⑥C．①②⑤ D．③④⑦【答案】A【解析】石油是混合物，其分馏产品煤油仍为混合物，故①错误；煤油可由石油分馏获得，可用作燃料，煤油的密度比钠小，故能用于保存金属钠，故②正确；煤的气化和液化有新物质生成，属于化学变化，故③错误；石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量，故④正确；煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使煤分解的过程，是化学变化，故⑤正确；煤的干馏可以获得芳香烃，故煤是获得芳香烃的一种重要的来源，故⑥正确；通过煤的干馏，可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等产品，故⑦正确。5.已知A、B、F是家庭中常见的有机物,E的产量是石油化工发展水平的标志,F是一种常见的高分子材料。根据下面转化关系回答下列问题:图L8-1-7(1)操作⑥、操作⑦的名称分别为、。

(2)下列物质中沸点最高的是。

A.汽油 B.煤油 C.柴油 D.重油(3)在①~⑤中属于取代反应的是;原子利用率为100%的反应是。(填序号)

(4)写出结构简式:A、F。

(5)写出反应③的离子方程式:。

(6)作为家庭中常见的物质F,它给我们带来了极大的方便,同时也造成了环境污染,这种污染称为。【答案】A(1)分馏裂解(2)D(3)①②③④⑤(4)CH3COOHCH2—CH2(5)CH3COOCH2