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1、第3课时煤、石油和天然气的综合利用学业要求核心素养对接1 .了解煤、石油、天然气的组成。2 .掌握煤、石油、天然气的综合应用。3.认识化学对环境保护的意义。通过煤、石油、天然气的组成及其综合利用,培养学生科学探究与创新意识。基础自主学习预习基础知识知识梳理知识点煤、石油和天然气的综合利用如图是煤和石油化工的图片,它们究竟是如何获得化工原料的?请完成下列知识占/、1 .煤的组成和加工煤的组成,物质组会由有机物和少无机物组成的亚杂混合物元素组成.主要含有C元素另行少量h、o、n、S等元素煤的加工方法及产品n*定义:把煤隔绝空气加强热使之分解的过程.也叫煤的焦化主要产品:出炉煤气(包括野炉气、粗氨水
2、、粗苯)、煤保油、焦炭定义:把煤转化为可燃变气体的过程主要反应:C+H2O(g)=OH2但Aj直接液化:煤+电一液体燃料述间接液化:煤型CO和也幽幽甲砰2 .天然气的组成和利用)主要成分是空包生运.用作燃料-化工生产_主要用于合成氨:和生产甲醇等3 .石油的组成和加工Eff1-*山多种碳氢化合物组成的混合物加工方法概念:利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程成分:分播Ur得到汽油、成油.成油等轻质油目的:为了获得轻质油,特别是汽油的产量原油:C16H31催化剂加热、加压C11H1b+C11H16H的:为了获得乙烯、丙烯、甲烷等化工原料原理CH“,谨备CHj也C1H1o催化剂一h+h加热、加压
3、GH,+S概念:石油在加热和催化剂的作用下,Ur以通过结构的重新丽.获煌转化为环状烧微判断(1)煤、石油和天然气是不可再生能源,也是新型清洁能源()(2)把煤加强热使之分解的过程叫煤的干储()(3)化石燃料燃烧时产生的二氧化碳是大气污染物之一()(4)天然气的主要用途就是作燃料()(5)不能用裂化汽油萃取溪水中的溟()答案(1)(2)(3)X(4)X(5)微训练1.下列说法中正确的是()A.煤中含有苯和甲苯,可以用先干馈后分储的方法把它们分离出来B.将煤在空气中加强热使之分解的过程,称为煤的干储,也叫煤的焦化C.将石油分储得到大量的乙烯、丙烯等重要化工原料D.用澳的四氯化碳溶液可鉴别分储获得的
4、汽油和裂化获得的汽油解析A项,煤中不含苯和甲苯,煤干偏后从煤焦油或出炉煤气中能分离出来苯和甲苯,错误。B项,煤在隔绝空气加强热的条件下分解的过程称为煤的干偏,而不是在空气中,错误。C项,石油分修主要得到汽油、煤油等,乙烯、丙烯等可通过石油裂化、裂解获得,错误。D项,分僧获得的汽油主要成分是饱和燃,裂化获得的汽油中含有不饱和烧,二者可用谟的四氯化碳溶液鉴别,正确。答案D2.下列关于化石燃料的加工说法正确的是()A.石油裂化主要得到乙烯B.石油分僧是化学变化,可得到汽油、煤油C.煤干储主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气D.煤制煤气是物理变化,是高效、清洁地利用煤的重要途径解析石油裂化主要得到更多
5、的液态轻质油,A错误;石油的分储是指在加热条件下将石油分成不同沸点范围的产物的过程属于物理变化,B错误;煤的干倒是将煤隔绝空气加强热的过程,其产物有焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气,C正确;由煤制取煤气的过程中,煤中的碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,两者的混合物被称为“水煤气”,这个过程发生的是化学变化,D错误。答案C微思考1 .煤的加工方法有哪些?提示干偏、气化、液化。2 .蒸储与分储的主要区别是什么?提示它们的原理相同,主要区别是蒸馆得到的是单一产品为纯净物,分倒得到的是沸点相近的多种物质的混合物。核心互动探究突破核心任务学习任务(核心素养)煤、石油、天然气的综合利用一、知识要点1.“三储”
6、比较干储蒸储分储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储原理相同产物产物为混合物产物为单一组分的纯净物产物为沸点不同的各组分组成的混合物反应类型化学变化物理变化物理变化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、沸点高的燃断裂为相对分子质量小、沸点低的一提高轻质油的产量,特别是提高汽油的产量裂解在高温下,使具有长链分子的燃断裂成各种短链的气态烧和少量液态烧获得短链不饱和燃3.化学“六气”的主要成分高炉煤气水煤气天然气液化石油气焦炉气裂解气主要成分8、CO2H2、COCH4C3H8C4HioH2、CH4、C2H4COC2H4、C3H6.
7、C4H8sCH4二、核心素养煤、石油和天然气的综合应用=培养学生科学精神与社会责任【素养解题】典例示范下列转化不属于煤或石油的综合利用的是()A.将煤干储制得煤焦油和焦炭B.在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料C.将煤变为煤饼作燃料D.将石油裂解制得乙烯等化工原料解题思路读题干关键词:不属于、煤的综合利用、石油的综合利用考察点:煤、石油的综合利用看选项A.煤的干僧B.煤的液化C.煤直接燃烧D.石油的裂解得答案C三、对点训练1 .下列关于燃料的说法错误的是(双选)()A.燃料燃烧产物CO2是温室气体之一B,化石燃料完全燃烧不会造成大气污染C.以液化石油气代替燃油不可减少大气污染D.燃料不完全燃烧
8、排放的CO是大气污染物之一解析A项,温室气体包括Co2、CHi等气体,正确;B项,二氧化硫主要来源于煤、石油等化石燃料的燃烧排放的废气,会造成大气污染,错误;C项,用液化石油气减少燃油中硫等杂质燃烧产生的空气污染物,错误;D项,燃料不完全燃烧会产生CO,Co易与血红蛋白结合而阻碍血红蛋白与氧的结合,使人体或动物窒息中毒,是大气污染物之一,正确。答案BC2 .下列说法中错误的是()A.石油是混合物,石油分储得到的汽油也是混合物B.含C20以上的烷烽的重油经过催化裂化可以得到汽油C.焦炭是煤干储的一种重要产品D.煤中含有苯和甲苯,可以用先干偏后分储的方法把它们分离出来解析石油通过分储的方法获得汽油
9、、煤油和柴油等轻质液体燃料,但产量不高。通常采用裂化的方法,把相对分子质量大、沸点高的煌断裂为相对分子质量小、沸点低的烧,提高汽油的产量。煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,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。煤干储得到焦炭、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。答案D3.我国城市为了减少燃煤造成的大气污染,对于作民用燃料的煤进行了多方面的改进。(1)为了除去煤中的含硫化合物,采用FeCI3脱硫,即用FeC13溶液浸洗煤粉,发生如下反应:FeS2+14FeCh+8H20=2FeS04+13FeCh+16HC1该反
10、应中的氧化剂是,若有ImO1FeS2被除去,则发生转移的电子的物质的量是0为了充分利用Fe?+并减少酸(HCD污染,本方法中可利用工业废铁屑和氯气让废液重新利用生成FeC13。请写出这一过程中有关的离子方程式:(2)另一种方法是采用“固硫法”,即在燃料中加入生石灰,使含硫煤在燃烧时生成的S02不能逸出而进入炉渣中,试用化学方程式表示这一“固硫”过程:(3)某城市采用了以油制气代替煤作民用燃料的做法。油制气的主要成分是丙烷,请写出其燃烧的化学方程式:(4)绿色能源是人类的理想能源,不会造成环境污染,下列能源属于绿色能源的是0A.氢能源B.太阳能C.风能D.石油解析(1)反应中FeSz中S由一1价
11、升高至十6价,每ImOIFeS2被氧化,转移14mo1电子,FeCI3中Fe由+3价降至+2价,FeC13作氧化剂。加入废铁屑是消耗H+,减少污染,而通入C12是氧化Fe?+,(2) “固硫法”是利用生石灰将SO2转化为CaSO3在高温时被氧化为CaSo4。(3) C3H8燃烧方程式为C3H8+5O2速姓3CO2+4H2O。(4)氢能源、太阳能、风能属于绿色能源。答案(1)FeCI314mo1Fe+2H+=Fe2+H2t,2Fe2+Ch=2Fe34+2C1(2) SO2+CaO=CaSO32CaSO3+O2=2CaSO4占燃(3) C3H8+5O23CO2+4H2O(4)ABC学业质量评价检测
12、学习效果学考练1 .下列说法不正确的是()A.石油分储可获得乙烯、丙烯和丁二烯B.将重油经过裂化可以得到汽油C.将石油裂解制得乙烯等化工原料D.石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃料的产量和质量解析石油分储得到不同沸点范围的烧的混合物,主要产物是石油气、汽油、煤油、柴油及重油等,A不正确;碳原子数较多的母经裂化可以得到C5Cu的烷煌和烯母的裂化汽油,B正确;石油裂解可得到乙烯、丙烯等短链烧,是重要的化工原料,C正确;裂化的目的就是提高汽油等轻质油的质量和产量,D正确。答案A2 .下图是实验室模拟煤的干储的实验装置,下列有关叙述错误的是()A.图示实验中发生了化学变化B.实验后水溶液的pH7,溶液Y
13、是黑色黏稠的煤焦油,上层X是粗苯等C.气体Z易燃,可以还原氧化铜D.液体Y是一种纯净物解析煤的干偏是化学变化,A项正确;所得产物有焦炉气(含有CH4、H2、C2H4,CC)等)、煤焦油(不溶于水的一种多成分混合物)、粗氨水、焦炭等,焦炉气中的H2、CO可还原氧化铜,且易燃,C项正确;氨水的pH7,煤焦油居于水层以下,粗苯密度小于水,在上层,故B项正确;煤焦油中含有多种物质,属混合物,D项错误。答案D3 .下列关于石油的说法不正确的是(双选)()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垃C.石油裂化是物理变化D.石油分馈得到的汽油是纯净物解析石油裂化是化学变化。答案CD4 .石
14、油裂解的目的主要是()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.获得短链不饱和燃解析石油裂解的主要目的是获得乙烯、丙烯等工业原料。答案D5.含有6个碳原子的烷烧,经催化裂化可生成的烷垃最多有()A.3种B.4种C.5种D.6种解析C6H4裂解的方式可能有下列四种:rI4,化刎rurWC6H4加痂加压CH4+C5HrI4傕化刎rUIrUC6H4加痂透压C2H6+C4H8C6H4加偏化需压C3H8+C3H6C6H4加强化需压C4H1+C2H4其中CH4、C26,C3H8分别为甲烷、乙烷、丙烷,没有同分异构体,而C4HiOCH3-CH-CH3CII有2种同分异构体CH3-CH2-CH2-CH3.3,因此考虑CiHio的同分异构体,最终生成的烷母最多有5种。答案CA. a的沸点最高B. b的熔点最低C. c的平均相对分子质量最大D.每一种微分都是纯净物解析a、b、C三种倒分均为蒸气,故最上面的熔、沸点最低,c的熔点最高,对应的平均相对分子质量也最大。答案C7 .下列说法正确的是()A.煤的干偏、气化、石油的分僧都是物理变化8 .由于煤中含有苯,所以从煤干储的产品中分离得到苯C.石油没有固定的熔、沸点,但分偏产物有固定的熔、沸点D