2022-2023學(xué)年新教材高中化學(xué)第8章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第1節(jié)自然資源的開(kāi)發(fā)利用第2課時(shí)煤石油和天然氣的綜合利用課件新人教版必修第二冊(cè)

第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)自然資源的開(kāi)發(fā)利用第2課時(shí)煤、石油和天然氣的綜合利用學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.結(jié)合石油化工了解化學(xué)在生產(chǎn)中的具體應(yīng)用，認(rèn)識(shí)化學(xué)工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位。2．以煤、石油、天然氣的開(kāi)發(fā)利用為例，了解依據(jù)物質(zhì)性質(zhì)及其變化綜合利用資源和能源的方法。3．認(rèn)識(shí)化學(xué)對(duì)于構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系所能發(fā)揮的作用，體會(huì)化學(xué)對(duì)促進(jìn)人與自然和諧相處的意義。宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析：1．能從物質(zhì)的微觀(guān)角度說(shuō)明煤、石油、天然氣的組成及綜合應(yīng)用。2．能用不同的化學(xué)符號(hào)描述煤的氣化、石油裂化的過(guò)程。科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：1．具有將化學(xué)成果應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的意識(shí)。2．能運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)分析煤、石油、天然氣綜合利用對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展可能帶來(lái)的雙重影響，并對(duì)這些影響從多個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估。3．主動(dòng)關(guān)心資源開(kāi)發(fā)利用，形成合理利用自然資源的觀(guān)念。課前素能奠基課堂素能探究課堂達(dá)標(biāo)驗(yàn)收新課情景呈現(xiàn)名師博客呈現(xiàn)新課情景呈現(xiàn)天然氣、石油和煤不僅是重要的化石燃料，而且是重要的化工原料。石油和煤分別被譽(yù)為“工業(yè)的血液”和“工業(yè)的糧食”，讓我們走進(jìn)教材學(xué)習(xí)煤、石油、天然氣的綜合利用。課前素能奠基

新知預(yù)習(xí)一、煤的綜合利用1．煤的組成2．煤的綜合利用

二、天然氣的綜合利用三、石油的綜合利用四、以煤、石油、天然氣為原料生產(chǎn)合成材料1．三大合成材料：______、__________、__________，這三大合成材料，主要是以石油、煤和天然氣為原料生產(chǎn)的。2．合成材料的大量生產(chǎn)和使用，急劇增加的廢棄物對(duì)人類(lèi)社會(huì)造成巨大的環(huán)境壓力。塑料

合成橡膠

合成纖維

應(yīng)用體驗(yàn)1．下列轉(zhuǎn)化不屬于煤或石油的綜合利用的是

(

)A．將煤干餾制得煤焦油和焦炭B．在一定條件下將煤與氫氣轉(zhuǎn)化為液體燃料C．將煤變?yōu)槊猴炞魅剂螪．將石油裂解制得乙烯等化工原料解析：煤的綜合利用有干餾、氣化、液化；石油的綜合利用有分餾、裂化與裂解，故選C。C

2．下列屬于物理變化的是

(

)①石油的分餾②煤的干餾③石油的裂化④鋁熱反應(yīng)⑤由乙烯制備聚乙烯⑥將氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧⑦乙烯催熟果實(shí)⑧將苯加入溴水中⑨海水蒸餾制取淡水A．①②③④

B．①②⑤⑦C．①⑧⑨ D．①②⑥⑨解析：化學(xué)變化是指有新物質(zhì)生成的變化，物理變化是指沒(méi)有新物質(zhì)生成的變化，石油的分餾，苯與溴水混合，海水蒸餾都是物理變化，故選C。C

3．煤是“工業(yè)的糧食”，石油是“工業(yè)的血液”，有關(guān)煤和石油加工的說(shuō)法正確的是

(

)A．煤的干餾產(chǎn)物主要是各類(lèi)有機(jī)物B．石油的裂解、分餾和煤的干餾都屬于化學(xué)變化C．煤焦油經(jīng)過(guò)分餾可得到苯、甲苯等，說(shuō)明煤中含有苯和甲苯D．石油的裂化，說(shuō)明長(zhǎng)鏈烴在高溫條件下可以分解為短鏈烴D

解析：煤的干餾產(chǎn)物有粗氨水、煤焦油、焦?fàn)t氣和焦炭等物質(zhì)，其中焦炭居多，為無(wú)機(jī)物，故A錯(cuò)誤；石油的分餾屬于物理變化，故B錯(cuò)誤；煤通過(guò)干餾得到苯、甲苯、二甲苯等有機(jī)物，但本身不含有苯等芳香烴，故C錯(cuò)誤；石油的裂化、裂解是在一定條件下將長(zhǎng)鏈的烴斷裂為短鏈的烴的過(guò)程，烴在加熱條件下是可以分解的，且碳鏈越長(zhǎng)越易分解，故D正確。要點(diǎn)歸納課堂素能探究

知識(shí)點(diǎn)

煤、石油、天然氣的綜合利用問(wèn)題探究1．如何從石油中得到乙烯？提示：乙烯是石油裂解得到的，是石油深度裂化的產(chǎn)物。2．裂化和裂解有何區(qū)別和聯(lián)系？提示：二者均屬于化學(xué)變化。裂化和裂解的目的不同，裂解的目的主要是獲得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。裂化的目的是提高優(yōu)質(zhì)、輕質(zhì)油的產(chǎn)量，特別是提高汽油的產(chǎn)量。1．化學(xué)“三餾”的比較名稱(chēng)原理特點(diǎn)干餾隔絕空氣、高溫下使物質(zhì)分解的過(guò)程屬于化學(xué)變化，產(chǎn)物為混合物蒸餾根據(jù)液態(tài)混合物中各組分沸點(diǎn)不同，加熱使某一組分蒸發(fā)進(jìn)行分離屬于物理變化，產(chǎn)物為單一組分的餾出物分餾根據(jù)液態(tài)混合物中各組分沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離屬于物理變化，產(chǎn)物為沸點(diǎn)相近的各組分組成的混合物知識(shí)歸納總結(jié)2.化學(xué)中“兩裂”的比較名稱(chēng)定義目的裂化在一定條件下，把相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量小、沸點(diǎn)低的烴提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量，特別是提高汽油的產(chǎn)量裂解在高溫下，使具有長(zhǎng)鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴獲得短鏈不飽和烴3.化學(xué)“六氣”的主要成分

高爐煤氣水煤氣天然氣液化石油氣焦?fàn)t氣裂解氣主要成分CO、CO2H2、COCH4C3H8、C4H10H2、CH4、C2H4、COC2H4、C3H6、C4H8、CH4典例典例剖析

如圖是實(shí)驗(yàn)室干餾煤的裝置圖，根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題。(1)指出圖中儀器名稱(chēng)：b_______________；d__________。(2)裝置c的作用是___________________________________，d中的液體有__________和__________。煤焦油可以通過(guò)______的方法使其中的重要成分分離出來(lái)。(3)e處點(diǎn)燃的氣體是__________，火焰的顏色是_____色。(4)b中剩余固體是_________。(5)點(diǎn)燃e處之前，必須進(jìn)行____________________。硬質(zhì)玻璃管

U形管

將干餾生成的氣體進(jìn)行降溫和冷凝

粗氨水

煤焦油

分餾

焦?fàn)t氣

藍(lán)

焦炭

檢驗(yàn)氣體的純度

(6)下列敘述錯(cuò)誤的是_____。A．煤發(fā)生了化學(xué)變化B．d中液體的pH>7C．d中液體只有一層D．e處的氣體可以還原氧化銅，可以使溴水褪色C

解析：煤的干餾生成焦炭、煤焦油和出爐煤氣，出爐煤氣包括焦?fàn)t氣、粗氨水等，經(jīng)c裝置的降溫和冷凝，粗氨水和煤焦油變?yōu)橐后w在d中聚集，則液體顯堿性；焦?fàn)t氣中氫氣、一氧化碳、甲烷都具有還原性，可用于還原氧化銅，這些氣體燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰；焦?fàn)t氣中含有乙烯可以使溴水褪色；煤焦油是有機(jī)物的液態(tài)混合物，應(yīng)采用分餾的方法分離；煤干餾后剩余固體是焦炭，在e處點(diǎn)燃?xì)怏w之前應(yīng)檢驗(yàn)氣體的純度，防止爆炸。北宋的沈括記載了在陜西榆林地區(qū)，有老百姓用石油點(diǎn)燈，同一時(shí)期西方也用石油制作成了一種燃燒的武器，叫“希臘火”?！笆汀边@個(gè)中文名稱(chēng)是由北宋科學(xué)家沈括第一次命名的。如圖是石油分餾塔的示意圖。素養(yǎng)應(yīng)用(1)圖中a、b、c三處的餾分的沸點(diǎn)最低的是哪一處？_____。(2)圖中a、b、c三處的餾分的平均相對(duì)分子質(zhì)量最大的是哪一處？_____。(3)采用什么方法可以綜合利用重油？_____________。解析：(1)餾分含碳數(shù)：a<b<c，平均相對(duì)分子質(zhì)量：a＜b＜c，則沸點(diǎn)范圍：a＜b＜c。(3)將重油裂化可提高汽油的產(chǎn)量，將重油裂解可得到乙烯、丙烯、甲烷等基本化工原料。a

c

裂化和裂解

名師博客呈現(xiàn)

人造血液四氟乙烯是常見(jiàn)的氟碳化物，可用于制家用不粘鍋的保護(hù)膜氟綸。此外，氟碳化物還可能成為未來(lái)的人造血液。血液所以能吸收氧氣，主要是靠紅血球中的血紅素，有研究表明，常溫、常壓下，100mL血液大約可吸收20mL的氧氣?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)表明，100mL的多氟碳化物，在相同條件下，可吸收50mL的氧氣。因此，老鼠可以在含飽和多氟碳化物的溶液中獲得氧氣，像魚(yú)兒在水中一樣游動(dòng)。另有實(shí)驗(yàn)顯示，把狗身上的70%血液，換成由25%的多氟碳化物和75%的水混合成的乳液后，仍可存活。有關(guān)人體的實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行中，化學(xué)家將有可能合成出新的多氟碳化物，作為血液的替代品。D

〔即時(shí)訓(xùn)練〕氣體產(chǎn)品作為現(xiàn)代工業(yè)重要的基礎(chǔ)原料，應(yīng)用范圍十分廣泛，例如冶金、鋼鐵、石油、化工、機(jī)械、電子、玻璃、陶瓷、建材等行業(yè)。以下氣體不是從煤炭或石油工業(yè)獲得的是

(

)A．水煤氣 B．裂解氣C．焦?fàn)t氣 D．氧氣課堂達(dá)標(biāo)驗(yàn)收1．2020年3月18日據(jù)新華社報(bào)道，中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司在渤海萊州灣北部地區(qū)獲得大型發(fā)現(xiàn)——墾利6-1油田，是繼千億方大氣田渤中19-6之后，在渤海獲得的又一重要油氣發(fā)現(xiàn)。下列說(shuō)法中，正確的是

(

)A．石油有固定的沸點(diǎn)，所以可進(jìn)行分餾B．重油經(jīng)過(guò)催化裂化可以得到汽油C．在石油加工過(guò)程中經(jīng)過(guò)減壓蒸餾可得到石蠟油D．石油分餾所得的餾分是純凈物BC

2．下列關(guān)于化石燃料的加工說(shuō)法正確的是

(

)A．石油裂化主要得到乙烯B．石油分餾是化學(xué)變化，可得到汽油、煤油C．煤干餾主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦?fàn)t氣D．煤制煤氣是物理變化，是高效、清潔地利用煤的重要途徑解析：催化裂化的目的是得到輕質(zhì)液體燃料汽油，A項(xiàng)錯(cuò)誤；石油分餾是物理變化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；煤隔絕空氣加強(qiáng)熱主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦?fàn)t氣，C項(xiàng)正確；煤制煤氣有新物質(zhì)CO和H2生成，是化學(xué)變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。C

3．含有6個(gè)碳原子的烷烴，經(jīng)催化裂化可生成的烷烴最多有

(

)A．3種 B．4種C．