高中化学第二单元化学与资源开发利用课题3石油、煤和天然气的综合利用教学案新人教版选修2

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1、课题3石油、煤和天然气的综合利用石油和天然气[自读教材·夯基础]1．石油的炼制和石油化工(1)石油炼制的目的：①将石油中的混合物进行一定程度的分离，使它们物尽其用。②将含碳原子数较多的烃转变为含碳原子数较少的烃作为基本有机化工原料，以提高石油的利用价值。(2)石油炼制和加工的方法：石油炼制和加工方法分馏裂化裂解常压分馏减压分馏热裂化催化裂化原理用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物在一定条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃分解为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程在高于裂化的温度下，使长链烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态

2、烃的过程原料脱水、脱盐的原油重油重油石油分馏产品中的烃目的将原油分离成轻质油将重油充分分离，并防炭化结焦提高轻质汽油的产量和质量获取短链气态不饱和烃主要原品溶剂油(C5～C8)，汽油(C5～C11)，煤油、柴油、重油润滑油、凡士林等汽油等轻质油乙烯、丙烯、丁烯等2．天然气的利用用途[跟随名师·解疑难](1)通过分馏得到的汽油、煤油、柴油等轻质油仅占石油产量的25%左右，还不能满足社会的要求。为了获得更多的轻质油，特别是提高汽油的产量，采用催化裂化的方法。(2)石油的裂化主要是长链烷烃发生分解的过程，如十六烷的裂化反应为C16H34C8H1

3、8＋C8H16(此式只表示十六烷裂化的一种情况，实际裂化过程要复杂得多，同一种烃在裂化过程中可以发生不同的分解反应)。(3)直馏汽油是石油通过分馏的方法获得的汽油，其主要成分是烷烃、环烷烃等；裂化汽油主要是长链烷烃裂化后得到的饱和烷烃和不饱和烯烃的液态混合物。可见直馏汽油与裂化汽油的成分主要的差异在于有无烯烃存在，因此，可用溴水鉴别直馏汽油和裂化汽油。(4)石油的炼制过程：[剖析典例·探技法][例1]　下列有关石油加工的叙述中，不正确的是(　　)A．石油分馏所得的馏分仍是混合物B．石油裂化的原料是石油分馏产品，主要指重油C．石油裂化的主要

4、目的是获得更多汽油等轻质油D．石油裂解的产品是液态轻质燃料，如汽油[名师解析]　石油分馏得到汽油、煤油、柴油、石油气等，每一种均为混合物；石油裂解的产品是小分子不饱和烃。[答案]　D[名师点睛](1)石油是由各种烷烃、环烷烃、芳香烃所组成的混合物；石油分馏的产物仍然是混合物。(2)石油的分馏是物理变化，而裂解是深度裂化，和裂化同属于化学变化，但原料、条件、目的各不相同。煤的综合利用[自读教材·夯基础]1．组成成分主要含碳元素，还含有少量的H、N、S、O等元素，是多种有机物和无机物组成的复杂混合物。2．分类无烟煤、烟煤、褐煤、泥煤等。3．煤

5、的综合利用原理产品干馏将煤隔绝空气加强热使其分解的过程焦炭、煤焦油、出炉煤气、焦炉气气化把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，主要化学反应为C＋H2O(g)CO＋H2低热值气：CO、H2、相当量的N2；中热值气：CO、H2、少量CH4；高热值气：CH4液化直接液化煤＋H2液体燃料优质汽油、柴油、芳香烃和副产品燃料气等间接液化煤CO＋H2烃类燃料、醇类燃料及化学品等合成汽油、甲醇等[跟随名师·解疑难](1)石油的分馏是物理变化，煤的干馏是化学变化。(2)煤干馏的条件：一要隔绝空气，以防止煤燃烧；二要加强热。(3)焦炉气是煤的干馏产物，含有H

6、2、CH4、C2H4、CO等气体。[剖析典例·探技法][例2]　下列说法正确的是(　　)A．把煤加强热使之分解的过程叫干馏B．煤的干馏属于化学变化C．煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源，芳香烃主要存在于煤干馏所得的焦炉气中D．煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来[名师解析]　煤的干馏是将煤隔绝空气加强热的过程，选项A中没有强调“隔绝空气”这个重要条件，因此是错误的；煤干馏时发生了分解反应，是化学变化，故选项B正确；煤高温干馏的产物主要是焦炭，同时得到焦炉气、煤焦油、粗氨水等。焦炉气的主要成分是H2和CO等气体，芳香烃主

7、要存在于煤焦油中，故选项C不正确；煤经过干馏发生复杂的物理、化学变化后得到煤焦油等物质，煤焦油是含有多种芳香族化合物的复杂混合物，煤焦油在170℃以下蒸馏出来的馏出物中主要含有苯、甲苯、二甲苯和其他苯的同系物等，所以不能说煤中含有苯和甲苯，故选项D不正确。[答案]　B[名师点睛](1)煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物，炭是由碳元素组成的单质，二者本质上不相同。(2)煤中不含有苯、萘、蒽等芳香烃，苯、萘、蒽等芳香烃是煤的干馏产物煤焦油中含有的物质。一碳化学[自读教材·夯基础](1)一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、C

8、H4、CH3OH等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。也可以说，一碳化工就是新一代的煤化工和天然气化工。(2)煤气化的主要反应式：2C＋O22CO；C＋H2O(g)CO＋H2；CO＋H2