4.2.1煤、石油和天然气的综合利用(人教版)

其次节 资源综合利用 环境爱护 第1课时 煤、石油和自然气的综合利用 三维目标 学问与技能 1．了解煤、石油和自然气的综合利用，特殊是石油的利用 2．了解石油的裂化和裂解，了解加聚反响化学方程式的书写重点 过程与方法 通过化工案例的分析，了解石油化工对人类生活的重要性 情感、看法 与价值观 了解我国石油化工、煤化工的开展状况，感受有机化工与现实生活和工农业生产的亲密联系 思维激活 石油是工业的血液，石油化工是化学工业的主体，可以说，没有石油化工，就没有我们今日的现代化生活。你知道石油炼制的根本原理、产品及其用途吗 自学导引 一、煤的组成及其综合利用 1．煤、石油、自然气是目前人类运用的主要能源化石燃料。 2．煤的组成煤是由有机物和少量无机物组成的混合物，主要含有碳元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。 3．煤的综合利用煤的综合利用的主要途径是煤的干馏、煤的气化和液化，目的是获得干净的燃料和多种化工原料。 1煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，可获得燃料及多种重要的化工原料。煤干馏的主要产品有焦炉煤气焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭。 2煤的气化煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程。主要反响是煤与水蒸气反响生成水煤气等，化学方程式为Cs＋H2OgCOg＋H2g。 3煤的液化煤的液化可分为干脆液化和间接液化。煤的干脆液化就是使煤与氢气作用生成液体燃料；煤的间接液化是先把煤转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂的作用下合成甲醇等液体燃料，其反响的化学方程式为CO＋2H2CH3OH。 二、自然气的组成及其综合利用 1．自然气的组成自然气的主要成分是甲烷。 2．自然气的综合利用自然气是一种清洁的化石燃料。自然气更是一种重要的化工原料，主要用于合成氨、生产甲醇等。 思索题1 我国三峡工程所供应的清洁、廉价、强劲的可再生能源水电，相当于每年燃烧3000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程有助于限制 ①温室效应 ②形成酸雨 ③空气中的固体颗粒浓度 ④白色污染 A．只有①B．只有①② C．①②③D．①③④ 答案 C 三、石油的组成及其综合利用 1．石油的组成石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。 2．石油的综合利用 1石油的分馏是利用原油中各组分沸点的不同进展别离的过程。石油通过分馏可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油。 2石油的催化裂化石油的催化裂化是指在催化剂的存在下将大分子的烃进展分解得到小分子的烃，从而提高轻质油的产量和质量的过程。裂化所用的原料是重油。裂化过程中一分子的烷烃分解为一分子的烷烃和一分子的烯烃，得到的汽油称为裂化汽油。 3石油裂化的产品再经过进一步的裂解，可以获得很多重要的化工原料。 如以C16H34为例，写出裂化反响的化学方程式以分子中碳原子平均断裂为例 C16H34C8H18＋C8H16 C8H18C4H10＋C4H8 C4H10C2H6＋C2H4或 C4H10CH4＋C3H6 乙烯、丙烯、甲烷等都是通过石油裂化和裂解得到的重要化工原料。 思索题2 石油的分馏、裂化、裂解都是化学改变吗 答案 石油的分馏是物理改变，石油的裂化、裂解是化学改变。 四、聚合反响和高分子化合物 1．nCH2CH2CH2CH2，该反响称为加成聚合反响，简称加聚反响。在CH2CH2中，CH2＝CH2称为单体；CH2CH2称为链节；n称为聚合度，表示高分子化合物中所含链节的数目。 高分子化合物有自然的，如蛋白质、纤维素、淀粉等；也有人工合成的，如聚乙烯等；塑料、合成橡胶和合成纤维是三大人工合成的高分子材料。 思索题3 假如要合成84 kg相对分子质量为28000的聚乙烯，理论上须要乙烯多少千克 答案 84 kg 2．＋nHOCH2CH2OH ＋2n－1H2O，该反响简称缩聚反响，也是合成高分子化合物的一类重要反响。 名师解惑 一、蒸馏、分馏和干馏有何区分 1．蒸馏把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝聚成液体的操作。蒸馏可使混合物中沸点较低的组分挥发而到达混合物别离或除杂的目的。被蒸馏的混合物中至少有一种组分为液体。各组分沸点相差越大，挥发出的物质越纯。假设不同组分之间沸点相差小，或不同组分互溶形成恒沸液体，那么馏分不纯。常见的试验有蒸馏水的制取。 2．分馏对多组分的混合物在不同温度下先后、连续进展两次或屡次蒸馏。分馏可使多组分混合物在一个完整的操作过程中别离为两种或多种馏分而到达混合物别离或除杂的目的。常见的试验有石油的分馏，要留意的是石油分馏的产品都是混合物。 3．干馏把固体混合物如煤、木材隔绝空气加强热使之分解的过程叫做干馏。 1在煤的干馏过程中所发生的是很困难的化学改变和物理改变。 2将煤干馏的条件有两个一是要隔绝空气，目的是防止煤在空气中燃烧；二是要加强热。 3煤在干馏过程中生成了很多新的物质，如苯、萘等，发生的是困难的化学改变。 4煤是由有机物和少量无机物组成的困难混合物，煤中并不含小分子有机物苯、萘等。苯、萘等物质是煤的分解产物煤焦油中所含有的，这一点要留意。 [特殊提示] 蒸馏和分馏都是物理改变，而干馏是化学改变。 二、直馏汽油和裂化汽油 1．直馏汽油石油常常压分馏获得的，主要成分为介于5个碳到11个碳之间的烷烃、环烷烃等。由于它的成分中不含烯烃，所以它不能与溴发生加成反响，因而不能使溴水或溴的CCl4溶液褪色，可作为从卤素单质的水溶液中萃取出卤素单质的萃取剂。 2．裂化汽油是重油经催化裂化制得的，主要成分为介于5个碳到11个碳之间的烷烃、烯烃等。由于它的成分中含有烯烃，所以能与溴发生加成反响，因而可使溴水或溴的CCl4溶液褪色，不能用做提取卤素单质的萃取剂。 三、聚合反响 1．加聚反响由很多小分子经过加成反响合成高分子化合物的反响称为加成聚合反响，简称加聚反响。如nCH2＝CHCH3。 2．缩聚反响由很多小分子经过缩合反响合成高分子化合物的同时生成很多小分子的反响称为缩合聚合反响，简称缩聚反响。例如获得聚对苯二甲酸乙二酯 ＋nHOCH2CH2OH＋2n－1H2O [特殊提示] 一般可从以下两个方面区分加聚反响和缩聚反响①高分子的链节中链上不全是碳原子，一般是缩聚反响生成的；假如链上全是碳原子，一般是加聚反响生成的。②从反响的形式来看，在反响中只得到高分子的反响是加聚反响，而得到高分子的同时又生成了小分子的反响那么是缩聚反响。 3．有机加聚产物单体的确定 1链节的主链中只存在碳碳单键时，以两个碳原子为单元分段断键，可得到“乙烯型〞单体。如的单体为CH2＝CH2、CH2＝CHCl。 2链节的主链中存在的高聚物，那么以四个碳原子为单元在中间分段进展断键，然后单键变双键，双键变单键，即可得到单体。如的单体为。 典例导析 学问点1煤的干馏试验及产品分析 例1 视察以下图，推断以下表达中错误的选项是 A．图示试验中发生了化学改变