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学案 新人教版选修.doc

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1、课题3石油、煤和天然气的综合利用●了解石油和煤是有机物的主要来源，是各类化工生产的基础。●理解石油分馏、裂化、裂解的基本原理；了解对石油初步加工的主要产品。●了解煤的干馏原理，了解煤干馏产品的主要成分和用途。●了解一碳化学的发展；通过调查讨论煤、石油和天然气等综合利用的最新进展。〔知识梳理〕1．石油所含的基本元素是，还含有少量的等。石油主要是由各种组成的混合物，因此，它没有固定的点和点。地下开采出来的原油是________色的状物质。2．工业上常用的方法，把石油分成沸点不同的产品，分离出来的产品

2、叫，这些产品仍然是物。3．为了获得更多的轻质油，工业上常把相对分子质量较大、沸点较高的烷烃，采用的方法，进行分解，目的是为了提高的产量；也可以将长链烃在更高的温度下，进行深度裂化，目的是使长链烃断裂为、、等短链烃，这种方法又称为。4．煤的组成元素主要是，还有少量的等元素，煤是由无机物和物组成的复杂的混合物。将煤在使其分解的过程叫煤的干馏。煤干馏后的主要产品是；能有力证明煤的主要成分不是碳单质的事实是。5．为了减少煤对环境的污染，人们将煤进行和，使煤变成清洁的能源，同时提高煤的燃烧效率。写出煤的气

3、化的有关化学方程式、。6．写出煤气化的主要反应的化学方程式：；天然气重整的化学方程式为。〔方法导引〕1．石油的炼制炼制方法分馏裂化裂解常压减压原理利用烃的不同沸点，将其分离成沸点不同的产物在一定条件下，使长链烃断裂为短链烃深度裂化（更高温度下的裂化）变化物理变化化学变化化学变化主要原料原油重油重油、石蜡等石油分馏产物（包括石油气）主要产品石油气、汽油、煤油、柴油、重油等柴油、润滑油、燃料油、石蜡、沥青等汽油、煤油、柴油等轻质油主要是乙烯、丙烯、丁烯2．煤的综合利用干馏气化液化直接液化间接液化原理

4、将煤隔绝空气加强热使其分解把煤中的有机物转化为可燃性气体高温、高压下，与溶剂混合，使煤与H2作用生成液体燃料把煤气化成CO和H2，经催化合成液体燃料（CH3OH等）产品焦炭、煤焦油、焦炉气、出炉煤气低热值气CO、H2、N2、中热值气CO、H2、少量CH4高热值气CH4优质汽油、柴油、芳香烃和副产燃料气、液化石油气等合成汽油、甲醇等液体燃料3．几组易混淆概念的比较⑴分馏和干馏的本质区别：分馏是对石油固有的成分的分离，为物理变化；干馏是对煤强热分解得到新产物，为化学变化。⑵煤和木炭、焦炭组成不同：煤

5、是以碳为主的复杂有机物和无机物的混合物，而木炭、焦炭的成分就是碳单质，所以木炭、焦炭易于燃烧，而煤不易燃料。⑶天然气和焦炉气不同：天然气是一种化石燃料，它蕴藏在地层内，从气井上开采的可燃性气体，其主要成分是CH4、C2H6、C3H8等小分子烷烃，主要是CH4，它既是一种重要能源，又是一种重要的工业资源。焦炉气是煤干馏所得产物之一，其主要成分是H2、CH4、CO、C2H4等，它也是重要的气体燃料和化工原料。例题1]下列说法错误的是（）。A．化石燃料在任何条件下都能燃烧B．化石燃料在燃烧过程中能产生

6、污染环境的CO、SO2等有害气体C．直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好D．固体煤变为气态燃料后，燃烧效率将更低解析]本题考查燃料充分燃烧的条件及能源的综合利用等知识。化石燃料只有在一定的温度和氧气存在情况下才能燃烧。化石燃料不经深加工处理直接燃烧可产生污染物CO、SO2等有害气体。煤、石油等化石燃料经深加工后变为气体燃料，不仅能减少SO2对大气的污染，而且能提高燃烧效率，也便于输送。所以选项A、D错误，B、C是正确的。答案]AD例题2]有一套以天然气为燃料的灶具，改用石油气(C3H8)

7、为燃料，使用时应采取的措施是，其原因是。解析]天然气的主要成分是CH4，其燃烧的化学方程式为：CH4＋2O2→CO2＋2H2O；石油气燃烧的方程式为：C3H8＋5O2→3CO2＋4H2O，由方程式可知，燃烧等体积的天然气和石油气，石油气消耗O2的体积大。故改装灶具时应该增大空气的进气量或减少石油气的进气量。答案]应增大空气的进气量或减少石油气的进气量；因燃烧等体积的天然气和石油气时，石油气消耗的氧气的体积大。例题3]科学家致力于CO2“组合转化”技术研究，把过多的CO2转化为有益于人类的物质，如

8、将CO2和H2按1﹕4的比例混合，通入反应器，在适当的条件下，可获得一种主要的能源，请完成以下化学方程式：CO2＋4H2→（）＋2H2O若将CO2与H2混合，在一定条件下以1﹕3的比例发生反应，生成某种重要的化工原料和水，该化工原料可能是（）。A．烷烃B．烯烃C．炔烃D．芳香烃解析]从原子守恒来讲，1molCO2与4molH2反应生成2molH2O，同时另一种物质必有1molC和4molH，所以是CH4。同理，1molCO2＋3molH2→2molH2O＋1molCH2，即该烃的最简式为CH2，