第二节　资源综合利用　环境保护教学设计第二课时

高一化学必修2（11） 化学与资源综合利用、环境保护

一、一周知识概述

（一）石油

1、石油的成分 （1）从元素种类看：石油所含的主要元素是 和 ，同时含有少量的S、O、N等元素。 （2）从化合物的种类看：石油是由各 、 、 组成的混合物。 （3）从状态看：大部分是液态烃，同时液态烃里溶有少量气态烃和固态烃。 2、石油的炼制 （1）石油的分馏

对石油进行不断地加热和冷凝，把石油分离成不同沸点范围的蒸馏产物，这种方法就是石油的分馏。石油分馏的变化类型属于 变化。

（2）石油的裂化和裂解

裂化是在一定的条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程。

裂解是一种更深度的裂化，是将长链分子断裂成短链的气态烃和少量液态烃的过程。二者都是 变化。

3、石油的炼制及产品

（二）煤

1、组成成分

主要含 C元素，是多种 和 组成的复杂混合物。 2、分类

无烟煤、烟煤、褐煤、泥煤等。

3、干馏

4、气化、液化

煤的气化是把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。

煤的液化是把煤转化成液体燃料的过程。

通过煤的气化和液化可以使煤变成清洁能源，并且提高煤的燃烧率。

二、重点知识精析

1、石油的实验室分馏

（1）装置：蒸馏装置

（2）石油分馏的原理

石油是烃的混合物，因此没有固定的沸点。含碳原子数越少的烃，沸点越低。因此，在给石油加热时，低沸点的烃先汽化，经过冷凝后分离出来。随着温度的升高，较高沸点的烃再汽化，经过冷凝后又分离出来。这样不断地加热和冷凝，就可以把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物。这种方法就是石油的分馏。

（3）操作步骤及注意事项

①实验室分馏石油的实验装置应如何检验气密性？

对实验室中分馏石油的实验装置检查气密性是否合格的方法是：从冷凝管的尾端取下牛角管，换上带玻璃尖嘴管的导气管。将导气管插入水中，微微加热烧瓶，观察现象，作出判断。

②实验室分馏石油实验操作的详细步骤应如何设计？

实验室中分馏石油实验的操作步骤：按图连接装置→ →向蒸馏烧瓶中加入原油和碎瓷片→ → →收集馏分→停止对烧瓶加热并整理仪器。

（4）注意事项

①石油及其分馏产品都易燃烧，实验中最好用隔火板将酒精灯和锥形瓶隔开，在锥形瓶的口部塞一团疏松的棉花，以防发生火灾。

②一定要垫石棉网对烧瓶加热，防止烧瓶炸裂引起火灾。

③烧瓶中的原油量不要超过烧瓶球部容积的。

④冷凝管内的冷却水要从下口入、从上口出，这样会使馏分冷却效果最好。

⑤汽油、柴油等对橡胶有较强的腐蚀性，实验中所用的橡胶塞要用锡箔包起来，防止它被腐蚀。

⑥温度计的最大量程要不低于 300℃。温度计的水银球要置于蒸馏烧瓶的支管处。

2、减压分馏

减压分馏的原理是利用外界压强对物质沸点的影响。外界压强越大，物质的沸点就越高；外界压强越小，物质的沸点就越低。用降低分馏塔内压强的办法，能使重油的沸点随压强降低而降低。也就是说，在低于常压下的沸点就可以使重油沸腾，这种过程就是减压分馏。为了区别起见，人们把在通常压强下的分馏叫做常压分馏。

3、石油的裂化和裂解 （1）裂化

石油的热裂化，就是在一定条件下使相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃的过程。例如，在加热、加压和催化剂存在的条件下，十六烷裂化为辛烷和辛烯。

说明：

①这里所举的是最简单的例子，实际上石油裂化的反应过程是很复杂的，同一种烃在裂化过程里可以起不同的分解反应。

②在催化作用下进行的裂化，又叫做催化裂化。现在的石油裂化主要是催化裂化。

③石油的裂化是继石油的分馏之后的又一种石油炼制方法。在石油裂化的过程中，物质发生的变化主要是化学变化，这种变化也是链烃的断链分解反应。

④石油分馏、裂化所生产的汽油分别叫做 汽油和 汽油。由石油分馏和裂化的原理可知，裂化汽油当中含有较多的不饱和烃，这与石油分馏所得的汽油是大不相同的。若用汽油作卤素的萃取剂，要用石油分馏的汽油（叫做直馏汽油），而不可用裂化汽油。

（2）裂解

裂解是石油化工生产过程中，以比裂化更高的温度（ 700℃～800℃，有时甚至高达1000℃以上），使石油分馏产物（包括石油气）中的长链烃断裂成 、 等短链烃的加工过程。可见，裂解是一种更深度的裂化。石油裂解的化学过程比较复杂，生成的裂解气是成分复杂的混合气体，除主要产品乙烯外，还有丙烯、异丁烯及甲烷、乙烷、丁烷、炔烃、硫化氢和碳的氢化物等。裂解气经净化和分离，就可以得到所需纯度的乙烯、丙烯等基本有机化工原料。目前，石油裂解已成为生产乙烯的主要方法。

注意：在大力发展石油工业的过程里，我们还必须高度重视石油炼制、石油化工等工业里的“废水”、“废气”和“废渣”以及海底采油、油船运输等对大气、地面和江河湖海的污染。这对于合理利用“三废”，水产资源的保护，特别是对保护人民的健康和改善人民的生活等方面都是十分重要的。

4、煤的成分

：由有机物和无机物组成的复杂的混合物，可以分为无烟煤、烟煤、褐煤和泥煤。

5、煤的综合利用