第二节　资源综合利用　环境保护含PPT的教学设计及点评

第二节

资源综合利用

环境保护

第

迄今为止,煤仍是人类使用的主要能源之一,同时也是重要的化工原料。煤燃烧时不仅会产生我们所需要的能量,同时还会生成大量的二氧化碳、氮的氧化物、硫的氧化物和烟尘等污染物。那么,采取哪些措施可以减少煤燃烧对环境造成的污染呢?

1.了解煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。

2.了解煤的干馏和干馏产品的应用以及煤的气化和液化的基本原理。

3.了解石油的分馏、裂化和裂解的基本原理。

4.以聚乙烯为例,掌握加聚反应的特点及其化学方程式的书写,知道日常生活中一些合成高分子材料的应用。

1课时

煤、石油和天然气的综合利用

一、从煤、石油和天然气中获得基本化工原料

1.煤的组成

煤是由①

和少量无机物组成的复杂混合物,其组成以②

元素为主,还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。

2.煤的加工方法及产品

(1)干馏

定义:煤的干馏是指将煤③

加强热使之分解的过程,工业上也叫煤的焦化。

产品:出炉煤气、煤焦油和焦炭,其中出炉煤气包括④

、粗氨水、粗苯等。

(2)气化

定义:煤的气化是指将煤转化为⑤

的过程。

主要反应:⑥

。

(3)液化

直接液化:煤与⑦

作用生成液体燃料。

间接液化:煤先转化为一氧化碳和氢气,再在催化剂作用下合成⑧

等。

3.天然气的主要成分是⑨

,生活中可作为燃料,化工生产中可用于合成氨和生产⑩

等。

4.石油的组成

石油是由多种5.石油的加工

(1)分馏:利用原油中各组分重油可转变为

。

等重要化工基本原料。

的不同进行分离的过程。

(2)裂化:将含碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子数较少、沸点较低的烃的过程。通过裂化,(3)裂解:就是深度裂化,通过裂解可得到

组成的混合物。

(4)重整:在加热和催化剂作用下,通过结构的重新调整,使链状烃转化为环状烃。

1

二、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料

1.三大合成材料:2.四个基本概念

(1)加聚反应:利用加成反应,使小分子化合物聚合成高分子化合物的反应。

(2)单体:聚合成高分子化合物的小分子称为单体,如聚乙烯的单体为(3)链节:高分子化合物中的重复结构单元称为链节,如聚乙烯的链节为3.乙烯发生加聚反应的化学方程式为

。

。

。

。

都是以煤、石油和天然气为原料生产的。

(4)聚合度:聚合度是指高分子化合物中所含链节的数目,如聚乙烯的聚合度为①有机物

②碳

③隔绝空气

④焦炉气

⑤可燃性气体

⑥C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ⑦氢气

⑧甲醇

⑨甲烷

⑩甲醇

塑料、合成橡胶和合成纤维

1.下列石油的炼制和加工过程,属于物理变化的是(

)。

A.分馏

B.重整

C.裂化

D.裂解

2.下列有关煤、石油、天然气等资源的说法正确的是(

)。

A.石油裂解得到的汽油是纯净物

B.石油产品都可用于加成反应

C.天然气是一种清洁的化石燃料

D.煤就是碳,属于单质

3.下列叙述中不正确的是(

)。

．．．A.石油分馏的产物是一种具有恒定沸点的纯净物

B.石油裂化的目的是提高汽油等轻质油产量

C.石油裂解的原料是石油分馏产物

D.石油炼制过程中发生一系列物理、化学变化

4.某高分子化合物的部分结构如下,回答下列问题: 乙烯

碳氢化合物

沸点

汽油

乙烯、丙烯、甲烷

—CH2—CH2—

n

(1)该聚合物的单体是

。

(2)该聚合物的链节是

。

(3)若n表示聚合度,则该高分子的相对分子质量为

。

探究主题1:煤和石油的综合利用

2

1.煤的加工方法有哪些? 2.若从煤焦油中分离出芳香烃,应采取什么方法? 3.石油的裂化和裂解有何区别与联系? 4.分馏汽油和裂化汽油有何区别?如何区别?

下列转化不属于煤或石油的综合利用的是(

)。

．．．A.将煤干馏制得煤焦油和焦炭

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

1.煤的干馏有两个条件:一是隔绝空气,目的是防止煤在空气中燃烧;二是加强热。

2.石油的分馏属于物理变化,每种馏分都是混合物。石油的裂化、裂解属于化学变化,裂化可得到轻质油,裂解可得到乙烯、丙烯等气态烃。直馏汽油中不含烯烃,裂化汽油中含有烯烃。

探究主题2:加聚反应

1.加聚反应的产物属于纯净物还是混合物? 2.乙烯和聚乙烯相比,含碳量是否相同?化学性质是否相同? 3.什么样的有机化合物才能发生加聚反应? 4.书写丙烯()发生加聚反应的化学方程式,体会反应时的断键位置。

氯乙烯()和苯乙烯()都是重要的化工原料,请回答下列问题: (1)分别写出氯乙烯、苯乙烯发生加聚反应的化学方程式:

、

。

(2)下列有关说法不正确的是

(填字母)。

A.氯乙烯、苯乙烯分子中都含有碳碳双键

B.聚氯乙烯、聚苯乙烯都能使溴水褪色

C.聚氯乙烯、聚苯乙烯都属于高分子化合物

D.氯乙烯、苯乙烯都属于烃

1.由单体书写聚合物的方法

(1)书写加聚反应产物时,将碳碳双键打开一个键,使与双键相连的两个碳原子各带“半个键”,表示链节。

(2)将链节放在[ ]中,用n表示聚合度,如2.由聚合物判断单体的方法

的加聚反应产物是。

聚合物中,将中括号中的两个碳原子之间的单键改成双键,该分子即为单体。

3

1.下列关于石油组成的叙述中正确的是(

)。

A.石油主要含碳、氢两种元素,是多种烃的混合物

B.石油裂解得到的汽油是纯净物

C.石油通过分馏可以得到甲烷、乙烯、丙烯

D.石油通过裂化可将链状烃转化为环状烃

2.石油炼制过程中,既能提高汽油产量又能提高汽油质量的方法是(

)。

A.常压分馏

B.减压分馏C.裂解

D.催化裂化

3.下列单体中,能在一定条件下发生加聚反应生成A.氯乙烯

的是(

)。

B.C.氯乙烯和乙烯

D.

4.聚丙烯酸乙酯是一种新技术材料,能有效减少土壤水分的损失,请回答下列问题: (1)合成聚丙烯酸乙酯的单体是

。

(2)丙烯酸与乙醇发生反应的化学方程式为

,该反应的反应类型是

。

(3)丙烯酸在一定条件下也能发生加聚反应,写出该反应的化学方程式: 。

4

1.工业上获得苯主要通过(

)。

A.煤的干馏

B.石油常压分馏C.石油减压分馏

2.下列物质能发生加聚反应的是(

)。

A.乙烷

B.苯C.

D.乙酸

3.关于裂解与裂化的叙述中,不正确的是(

)。

．．．A.裂解与裂化的产物中都含有不饱和烃

B.裂解与裂化都是为了得到气态烃

C.裂解与裂化的原料都是石油分馏产品

D.裂解与裂化都是使相对分子质量大的烃断裂为相对分子质量小的烃的过程

4.下列有关说法正确的是(

)。

①石油裂解得到的汽油可与溴水反应

②石油的分馏是化学变化

③石油的分馏实验中,温度计水银球插入液面以下,因为它测的是混合液的温度

④石油分馏得到的汽油仍是混合物

A.①③

B.②④

C.①④

D.②③

5.下列说法错误的是(

)。

．．A.石油中含有C5~C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油

B.含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油

C.煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物

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

6.下列对乙烯和聚乙烯的描述中不正确的是(

)。

．．．A.常温下乙烯为气态,是纯净物,聚乙烯为固态,是混合物

B.乙烯的性质比聚乙烯活泼

C.取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后,生成的CO2和H2O的质量分别相等

D.取等物质的量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后,生成的CO2和H2O的物质的量均分别相等

7.下列有关化石能源加工及其产品的说法不正确的是(

)。

．．．A.石油的分馏是物理变化

5 D.石油催化裂化

B.石油裂化的主要目的是提高汽油的产量和质量

C.煤的干馏可得到甲烷、苯和氨等物质

D.直馏汽油和裂化汽油均可萃取溴水中的溴

8.下列高分子化合物不能通过加聚反应合成的是(

)。

．．A.

B.

C.

D.

9.把下列各物质的制取方法或反应类型填写在各题后的横线上。

a.分馏

b.裂化

c.干馏

d.加聚反应

e.取代反应

(1)煤(2)石油(3)石蜡(4)乙烯(5)甲烷10.(1)丙炔(焦炭

(填字母,下同)。

柴油

。

汽油

。

聚乙烯

。

四氯化碳

。

)在一定条件下也能发生加聚反应生成聚丙炔,聚丙炔的结构简式为

。

(2)某有机物的结构简式如下,合成该有机物时用了3种单体,这3种单体的结构简式分别是

、

、

(按C原子数由小到大的顺序)。

11.现以C8H18为原料经裂解制得乙烯,进而制得1,2-二溴乙烷,根据如图所示装置,结合有关知识回答下列问题:

(1)制取乙烯的化学方程式为

。

(2)制取的二溴乙烷可能混有一些杂质,这些杂质可能是

。

(3)冷凝管的进出水方向为

,使用冷凝管的目的是

。

(4)设计两种简单的实验证明广口瓶内发生的是加成反应而不是取代反应:

。

6

12.下列有关石油和煤的利用,叙述不正确的是(

)。

．．．A.煤的干馏是将煤隔绝空气在高温条件下使之分解,得到焦炭、煤焦油等物质的过程

B.煤的液化是将煤转化为甲醇、乙醇等液态物质的过程

C.煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程

D.石油通过裂化,可以获得碳原子数较少的轻质油

13.要使塑料聚合物导电,其内部碳原子之间必须交替的以单键和双键结合。下列化合物可制成导电塑料的是(

)。

A.

B.

C.

D.

14.石化工业是以石油为基本原料,生产各种化学品的工业。聚氯乙烯{PVC,}和聚甲基丙烯酸甲酯{PMMA,是两种重要的石化产品。

(1)聚氯乙烯(PVC)树脂的用途十分广泛,它是当前产量最大的树脂之一。工业上以乙烯和氯气为原料经下列流程合成PVC: CH2ClCH2ClXPVC ①反应Ⅰ、Ⅲ的反应类型分别是

、

。

②PVC的单体是

,链节是

。

(2)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一种重要的有机化工产品,市场前景非常广阔,主要生产过程如下: 丙酮()PMMA ①第Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ步中,属于酯化反应的是

。

②写出第Ⅴ步反应的化学方程式:

。

7