2023-2024學(xué)年人教版新教材必修第二冊(cè) 第八章第一節(jié) 自然資源的開(kāi)發(fā)利用（第3課時(shí)） 學(xué)案

第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展8.1.3煤、石油和天然氣的綜合利用一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解煤、石油、天然氣的組成及綜合利用的意義，提高宏觀辨識(shí)與微觀探析的能力。2.了解煤、石油、天然氣綜合利用的內(nèi)容，培養(yǎng)變化觀念的學(xué)科素養(yǎng)。3.了解節(jié)約能源及防止污染的重要性，培養(yǎng)關(guān)注社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任。二、重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：煤的干餾、氣化、液化；石油的分餾、裂化、裂解。難點(diǎn)：煤的氣化與液化的原理；石油裂化、裂解的目的。三、自主學(xué)習(xí)與合作探究（課本102~105頁(yè)）【合作探究一】煤的組成與綜合利用1．煤的組成：煤是由和少量組成的復(fù)雜混合物，其組成以為主，還含有少量等元素。2．煤的綜合利用：通過(guò)煤的、和獲得潔凈的和多種化工原料，是目前實(shí)現(xiàn)煤的綜合利用的主要途徑。(1)煤的干餾煤干餾是指將煤加強(qiáng)熱使之分解的過(guò)程，工業(yè)上也叫。閱讀教材表8-1，通過(guò)煤的干餾可以得到、煤焦油、、粗氨水、粗苯等，煤焦油經(jīng)分離可得到、、二甲苯等有機(jī)化合物。(2)煤的氣化將煤轉(zhuǎn)化為過(guò)程，主要反應(yīng)是碳與水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣等，涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式。(3)煤的液化煤的液化是把煤轉(zhuǎn)化為燃料的過(guò)程。煤可以直接液化，把煤和作用生成液體燃料；煤也可以間接液化，一般是先轉(zhuǎn)化為，然后再催化劑的作用下等。【思考與交流】煤的氣化、液化是物質(zhì)三態(tài)(氣、液、固)之間的變化嗎？為什么？【自主檢測(cè)】1．下列不屬于煤的綜合利用的是（）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．煤變?yōu)槊猴炞魅剂螪．將煤干餾制得甲苯和乙烯【自主檢測(cè)】2．有關(guān)煤的綜合利用如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.煤和水煤氣均是二次能源B．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有機(jī)物C.①是將煤在空氣中加強(qiáng)熱使其分解的過(guò)程D.B為甲醇或乙酸時(shí)，原子利用率均達(dá)到100%【合作探究二】天然氣的組成和利用1．天然氣的組成：天然氣的主要成分是2．天然氣的綜合利用（1）天然氣是一種的化石燃料，可以直接用作燃料；（2）重要的化工原料，主要用于和。3.天然氣水合物：主要成分是，其組成可表示為，外觀像冰，具有，故又稱(chēng)為。【自主檢測(cè)】3.頁(yè)巖氣是從頁(yè)巖層中開(kāi)采出來(lái)的天然氣，是一種重要的非常規(guī)天然氣資源，我國(guó)的頁(yè)巖氣儲(chǔ)量超過(guò)其他任何一個(gè)國(guó)家。下列有關(guān)頁(yè)巖氣的敘述錯(cuò)誤的是（）A．頁(yè)巖氣屬于清潔能源B．頁(yè)巖氣屬于一次能源C．頁(yè)巖氣屬于一種新能源D．頁(yè)巖氣屬于不可再生能源【自主檢測(cè)】4．天然氣的主要成分CH4是一種會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體，等物質(zhì)的量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)前者大。下列敘述：①天然氣與煤、石油相比是較潔凈的能源；②等質(zhì)量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)也是前者大；③燃燒天然氣也是酸雨的成因之一；④甲烷可用于制造合成氨的原料氣；⑤用甲烷可生成CCl4；⑥甲烷易完全燃燒，故燃燒甲烷時(shí)不必保持空氣流通。其中正確的是（）A．①②③B．③④⑤C．①②④⑤D．①②③④⑤【合作探究三】石油的組成與綜合利用1．石油的組成：石油是由組成的物，固定的熔沸點(diǎn)。2．石油的綜合利用(1)分餾①原理：利用石油中各組分的不同進(jìn)行分離②產(chǎn)物：獲得、、等含碳原子少的（直餾汽油）分類(lèi)：常壓分餾：等減壓分餾：等變化類(lèi)型：變化(2)催化裂化：將裂化為等物質(zhì)變化類(lèi)型：變化(3)裂解：通過(guò)石油裂化和裂解可以得到、、等重要的基本化工原料，變化類(lèi)型：變化(4)催化重整：石油在的作用下，可以通過(guò)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，使烴轉(zhuǎn)化為烴，如和等?！舅伎寂c交流】1、石油的分餾、裂化和裂解有什么區(qū)別？2、生活中汽車(chē)的車(chē)用燃料一般為裂化汽油。這種汽油和直餾汽油有何區(qū)別？如何區(qū)分？3、目前，多數(shù)石油產(chǎn)品仍作為燃料使用，如把石油產(chǎn)品來(lái)合成高分子材料，其價(jià)值將成倍提升，試寫(xiě)出用汽油(主要成分為辛烷C8H18)為原料，生成聚乙烯塑料的合成原理？【自主檢測(cè)】5．下列過(guò)程屬于物理變化的是（）A.煤的干餾B.石油分餾C.石油裂化 D.乙烯聚合【自主檢測(cè)】6．下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．汽油可以由石油的分餾得到B．汽油是純凈物，有固定的熔、沸點(diǎn)C．可用靜置后看其是否分層來(lái)判斷食用油中是否混有汽油D．裂化汽油可以作為溴水中提取溴的萃取劑四、自主檢測(cè)7.下列變化中主要屬于化學(xué)變化的是（）①風(fēng)化②皂化③酯化④煤的氣化⑤煤的液化⑥裂化⑦裂解⑧蒸餾⑨分餾⑩煤的干餾A.①②③④⑤⑥⑦⑩B.①②③⑥⑦⑧⑨⑩C.①②③⑥⑦⑩D.①②③④⑤⑥⑦8．下列有關(guān)石油、煤和天然氣的敘述正確的是（）A．石油分餾可得到汽油、煤油和柴油等，裂解可得到乙烯、丙烯等B.煤中含有苯、甲苯等，煤干餾可得到芳香烴，石油的催化重整也可得到芳香烴C．石油的分餾、煤的氣化和液化都屬于化學(xué)變化D．石油、煤、天然氣、可燃冰、沼氣都屬于化石燃料9.近期我國(guó)冀東渤海灣發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量達(dá)10億噸的大型油田。下列關(guān)于石油的說(shuō)法正確的是（）A．石油屬于可再生礦物能源B．石油主要含有碳、氫兩種元素C．石油的裂化是物理變化D．石油的裂化是為了獲得乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈烴10.《漢書(shū)》中“高奴縣有洧水可燃”，沈括在《夢(mèng)溪筆談》對(duì)從地表滲出的、當(dāng)?shù)厝朔Q(chēng)為“石脂”或“洧水”的使用有“予知其煙可用，試掃其煙為墨，黑光如漆，松果不及也，此物必大行于世”的描述，關(guān)于上文的下列說(shuō)法中正確的是（）A．“洧水”的主要成分是油脂 B．“洧水”的主要成分是煤油C．“洧水”的主要成分是石油 D．其煙的主要成分是木炭11.實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)蒸餾石油得到多種沸點(diǎn)范圍不同的餾分，裝置如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是（）A.沸點(diǎn)較低的汽油比沸點(diǎn)較高的柴油先餾出B.蒸餾燒瓶中放入碎瓷片可防止蒸留時(shí)發(fā)生暴沸C.冷凝管中的冷凝水應(yīng)該從a口進(jìn)從b口出D.溫度計(jì)水銀球應(yīng)位于蒸餾燒瓶支管口處班級(jí)：姓名：組別：序號(hào)：【自主檢測(cè)選擇題答題卡】123456789101111.煤和石油是人類(lèi)使用的主要能源，同時(shí)也是重要的化工原料。請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答一下問(wèn)題：(1)煤的氣化和液化能提高煤的利用率，又能減少有害氣體的排放。寫(xiě)出煤氣化的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________________；煤液化是________(填“物理”或“化學(xué)”)變化。(2)煤的干餾是煤綜合利用的重要途徑。煤干餾時(shí)得到的固體產(chǎn)品是________，其用途是_________________。(3)石油是由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物，石油精煉可以獲得多種化工原料。請(qǐng)根據(jù)上圖回答下列問(wèn)題：①由原油獲得汽油，分離的方法是__________________________。②丙烯在一定條件下生成聚丙烯，這種高分子化合物的鏈節(jié)為_(kāi)___________________________。③石油裂化是為了得到更多的汽油，裂化汽油可以使溴的四氯化碳溶液褪色，其原因是_______。參考答案【合作探究一】煤的組成與綜合利用1．有機(jī)物無(wú)機(jī)物碳元素氫、氧、氮、硫2．干餾氣化液化燃料(1)隔絕空氣煤的焦化焦炭焦?fàn)t氣苯、甲苯(2)可燃性氣體C＋H2O(g)CO＋H2。(3)液體氫氣CO和H2合成甲醇【思考與交流】不是，物質(zhì)三態(tài)之間的變化是物理變化，煤的氣化、液化是化學(xué)變化?！咀灾鳈z測(cè)】1．C【自主檢測(cè)】2.【答案】D煤屬于一次能源,A項(xiàng)錯(cuò)誤;苯、甲苯等是煤干餾過(guò)程中生成的物質(zhì),B項(xiàng)錯(cuò)誤;干餾是在隔絕空氣的條件下進(jìn)行的,否則,煤就會(huì)在空氣中燃燒,C項(xiàng)錯(cuò)誤;水煤氣的成分是CO、H2,B為甲醇或乙酸時(shí)，甲醇(CH4O)可變?yōu)?CO)1(H2)2，乙酸(C2H4O2)可變?yōu)?CO)2(H2)2，，因此反應(yīng)③原子利用率均可達(dá)到100%，D項(xiàng)正確?！竞献魈骄慷刻烊粴獾慕M成和利用1．甲烷2．（1）清潔（2）合成氨生產(chǎn)甲醇3.甲烷水合物CH4·nH2O可燃性“可燃冰”【自主檢測(cè)】3.C【自主檢測(cè)】4．C【合作探究三】石油的組成與綜合利用1多種碳?xì)浠衔锘旌蠠o(wú)2．(1)沸點(diǎn)汽油、煤油、柴油輕質(zhì)油常壓分餾：石油氣、汽油、煤油、柴油、重油等減壓分餾：柴油、潤(rùn)滑油、燃料油、石蠟、瀝青等物理(2)重油汽油化學(xué)(3)乙烯、丙烯、甲烷化學(xué)(4)加熱和催化劑鏈狀環(huán)狀苯和甲苯【思考與交流】1、分餾利用沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離，屬于物理變化；裂化和裂解屬于化學(xué)變化。產(chǎn)物