第二节　资源综合利用　环境保护教学设计方案

第2节

资源综合利用

环境保护

第

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有机物和少量无机物组成的复杂混合物,其组成以②碳元素为主,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隔绝空气加强热使之分解的过程,工业上也叫煤的焦化。

产品:出炉煤气和焦炭,其中出炉煤气包括④焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油等。

(2)气化

定义:煤的气化是指将煤转化为⑤可燃性气体的过程。

主要反应:⑥C(s)+H2O(g)

CO(g)+H2(g)。 (3)液化

直接液化:煤与⑦氢气作用生成液体燃料。

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甲醇等。

3.天然气的主要成分是⑨甲烷,生活中可作为燃料,化工生产中可用于合成氨和生产⑩甲醇等。

4.石油的组成

石油是由多种5.石油的加工

(1)分馏:利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程。

碳氢化合物组成的混合物。

(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,重油可转变为汽油。

乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。

(3)裂解:就是深度裂化,通过裂解可得到(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。

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:塑料、合成橡胶和合成纤维都是以煤、石油和天然气为原料生产的。

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,如聚乙烯的链节为乙烯。

—CH2—CH2—。

(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3.乙烯发生加聚反应的化学方程式为n

。

。

1.石油的分馏、裂化、裂解和重整中,属于物理变化的有哪些?

2.加聚反应属于加成反应吗?

3.矿物油与植物油的成分有什么区别?

4.分馏、干馏有什么区别?

5.分馏汽油和裂化汽油有何区别?如何区别?

探究:加聚反应

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.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?

下列关于有机高分子化合物的说法不正确的是(

)。

．．．A.有机高分子化合物称为聚合物,是因为它们大部分是由小分子化合物通过聚合反应制得的

B.有机高分子化合物的相对分子质量很大,但其结构是若干链节的重复

C.聚丙烯的结构简式为CH2CH—CH3

D.聚乙烯属于有机高分子化合物

1.下列说法中错误的是(

)。

．．A.煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物

B.为使煤变成清洁能源,可将煤进行气化和液化

C.煤的组成以碳元素为主,还含有少量的H、N、S、O等元素

D.煤中主要含苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把苯和甲苯从煤中分离出来

2.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

3.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

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:

。

参考答案

知识体系梳理

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)甲醇

⑨甲烷

⑩甲醇

碳氢化合物

沸点

汽油

CO(g)+H2(g) ⑦氢气

⑧塑料、合成橡胶和合乙烯、丙烯、甲烷

成纤维

乙烯

—CH2—CH2—

n

基础学习交流

1.分馏。

2.属于,加聚反应的实质是分子自身发生加成反应。

3.矿物油的主要成分属于烃类物质,植物油的主要成分属于酯类物质。

4.分馏属于物理变化,干馏属于化学变化。

5.分馏汽油是饱和烃的混合物,裂化汽油中含不饱和烃;可用溴的四氯化碳溶液区别它们。

重点难点探究

探究: 互动探究

(1); n

(2)BD 探究拓展

1.混合物,因为产物中有多种n值不同的高分子,所以是混合物。

2.含碳量相同;化学性质不同,乙烯分子中含有碳碳双键,聚乙烯分子中无碳碳双键。

3.一般是分子中含有碳碳双键或碳碳三键等不饱和键的有机化合物。

探究体验

C 基础智能检测

1.D 2.C 3.A 全新视角拓展

4.(1)

(2)

+C2H5OH

+H2O;酯化反应(或取代反应) (3)