第二节　资源综合利用　环境保护教学设计模板

成都龙泉第一中学高2017级化学资料

第四章 化学与自然资源的开发利用

第二节 资源综合利用 环境保护

(第1课时) 【学习目标】1．通过阅读教材，观察图表，讨论交流，知道煤的干馏、液化、气化的原理及利用。2．通过阅读教材、讨论交流、归纳小结，认识天然气的主要用途。

3．通过观看实物、归纳小结，填写空白，知道石油的组成及炼制的基本方法，明确石油裂化、裂解可获得许多重要的化工产品，能正确书写石油裂化、裂解反应的化学反应方程式。体会煤、石油、天然气在经济、生活中的重要作用，提升综合利用化学资料的意识。

【学习重点】煤、石油、天然气的综合利用。

【温馨提示】煤的干馏、液化、气化的原理、石油裂化的原理可能是你学习的难点！

【自主学习】旧知回顾：

回顾已学知识，填写下列空白：1．煤、石油和天然气都是古代

经过一系列复资源。

2．煤燃烧时会排放出

等气体和一些烟尘，它们都是大气的污染物。

3.天然气的主要成分是 ，燃烧的现象 ，化学方程式 。

4．用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加工产品——汽油、煤油、柴油等，它们燃烧时会排放出 、 、含 化合物、未燃烧的 化合物和烟尘等，它们都是大气的污染物。

新知预习：阅读教材P95-97，试回答下列问题：

1．煤的组成怎样（物质类别、元素）？

2．煤的加工方法有哪些？主要产品是什么？

3．天然气有哪些主要用途？

4．石油的主要成分有哪些（物质类别、元素）？

5．石油的加工方法有哪些？主要产品是什么？

【同步学习】情境导入：迄今为止，煤、石油和天然气仍是人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料。如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料所造成的环境污染，是人类面临的最大挑战。

活动一：探讨从煤中获得基本化工原料

1．结合旧知回顾及你知道的事实，归纳煤的组成。

等元素。

1

杂变化而成的，它们是人们生活中经常使用的主要燃料，因此人们常称它们为

燃料，是

煤是由

和少量

组成的复杂

物，主要含

元素,还含有少量

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2．交流：“新知预习2”，阅读教材P95“表4-2”。

小结：（1）煤的干馏是指

，工业上也叫

。

填写煤的干馏产品的表格：

煤的干馏产品

气态

液态

固态

主要成分及名称

主要用途

（2）煤的气化是指

的过程，主要反应的方程式为

。

（3）煤的液化是指

的过程。直接液化为

；间接液化为

。

3.谈谈你对煤的综合利用的看法。

对应练习1．煤在干馏时得到气态产物是

（

C

）

A.天然气

B.水煤气

C.焦炉气

D.高炉煤气

对应练习2．下列变化属于物理变化的是

（

B

）

A.煤的干馏

B.煤的液化

C.从煤焦油中得到苯、甲苯、二甲苯等

D.古代植物变质成煤

活动二：认识天然气的主要用途

阅读教材P96第四自然段和“资料卡片”，交流“新知预习3”。

小结：天然气的主要用途有：（1）

燃料。天然气是一种

燃料，可以直接用作燃料。（2）

原料。主要用于

等。

对应练习3．最近，新华社的一条消息中披露：我国南海海底发现巨大的“可燃冰”带，能源总量估计相当于中国石油总量的一半；而我国东海“可燃冰”的蕴藏量也很可观……“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体（CH4·nH2O）．请结合初中化学知识回答下列问题：

（1）下列说法中正确的是（填序号）_________B________。

A．CH4·nH2O晶体中水是溶剂 B．CH4·nH2O的组成元素有3种

C．CH4·nH2O中CH4和H2O的质量比为1：n D．可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性

（2）可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的前景．你认为能开发利用的新能源还有（至少填写二种）_____氢能_____，____太阳能_____。

对应练习4．为了减少大气污染，许多城市推广清洁燃料，目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气，另一类是液化石油气，这两类燃料的主要成分是

(

B

) A.碳水化合物

B.碳氢化合物

C.氢气

D.醇类

活动三：探究从石油中获得基本化工原料

1．观察石油样品，交流“新知预习4”。

小结：石油的组成元素主要是

元素，石油的主要成分是由

组成的混合物，无固定熔沸点。在石油的组成成分中，在常温常压下有的呈气态，有的呈液态、有的呈固态，即石油各组分之间沸点差距很大。

2．阅读教材P96第五自然段、P97第一至第五自然段，仔细观察P96图4-6。交流“新知预习5”。

2

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小结：（1）石油加工方法的比较

加工方法

定义

主要原料

主要目的（主要产品）

常压分馏

通过加热和冷凝方法，把石油分离成不减压分馏

同沸点范围内的产物的过程。

在一定条件下，把相对分子质量大、沸裂化

点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃的过程。

采用比裂化更高的温度，使石油分馏产裂解

品中长链的烃分裂成乙烯、丙烯等小分子的过程。

在加热和催化剂的作用下，使链状烃发催化重整

生结构的重新调整而转化为环状烃的过程。

（2）写出由辛烷制石油气的化学反应方程式：

3．讨论交流：直馏汽油与裂化汽油在组成上有何差异？

对应练习5．石油分馏的主要目的是

(

A

) A.将石油按其成分沸点的不同加以分离

B.将石油按饱和烃与不饱和烃加以分离

C.得到碳原子数更多的烃

D.将石油中的烷烃、环烷烃和芳香烃分开

对应练习6．石油裂化的目的是

（

D

）

A.使长链烃分子断裂为短链烃分子

B.除去石油中的杂质

C.使直链烃转化为芳香烃

D.提高汽油的产量和质量

【反馈练习】1．下列变化属于化学变化，且产物中有气体、液体、固体的是 ( C

)

A．石油分馏 B．石油裂解 C．煤的干馏 D．煤的气化

2．下列有关煤、石油、天然气等资源的说法正确的是 ( C

) 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．石油裂解的目的和原理是 ( A

) A．使具有长链的烃深度裂化，断裂成各种短链的气态不饱和烃和少量液态烃

B．使直链烃转化为芳香烃 C．避免炭化结焦 D．除去石油中的杂质

4．可用来鉴别裂化汽油和直馏汽油的试剂是 ( B

) A．乙醇 B．溴的四氯化碳溶液 C．NaOH溶液 D．盐酸

5．下列物质属于纯净物的是

（

D

）①酒精②天然气③煤焦油④甲醇⑤煤⑥石油⑦冰醋酸⑧工业酒精⑨焦炉气⑩汽车废气

A．①③④⑨

B．②⑤⑦⑧

C．①②④⑦⑨

D．①④⑦

6．某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如图：实验过程中可观察到烧瓶Ⅰ中固体石蜡先熔化，试管Ⅱ中有少量液体凝结，试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色，实验后闻试管Ⅱ中液体气味，具有汽油的气味。

3

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(1)该装置议器连接的顺序应遵循的原则为___从下往上、从左到右__。加入药品之前的操作为

检验装置的气密性

，长导管的作用是

导气、冷凝气体

。

(2)试管Ⅱ中少量液体凝结说明了__裂化生成了碳原子数5个以上的烃___。

(3)试管Ⅲ中溶液褪色说明了__裂化生成了碳原子数小于5的烯烃__。

(4)能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴，理由是__不能

裂化产物中有烯烃,易与溴发生加成反应___。

(5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式___C20H42

【总结梳理】化学“三馏”的比较：

原理

产物

干馏

蒸馏

C10H22+C10H20___。

(6)石油裂化的重要意义是__可提高石油产品中轻质燃油特别是汽油的产量和质量__。

分馏

反应类型

【课后巩固】教材作业：P102-103习题1、2、3、5、10、11 提高训练：1．汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气。产生氮的氧化物的主要原因是

(

D

)

A．燃烧含氮的化合物燃料引起的

B．燃烧含铅汽油引起的

C．是由燃烧不充分引起的

D．是在汽缸中N2被氧化生成的

2．丁烷裂解时可有两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃。如果丁烷裂解率为90%，又知裂解生成的两种烯烃的质量相等，那么裂解后所得到的混合气体中，分子量最小的气体占有的体积为分数为

（ A

）

A．19%

B．25%

C．36%

D．40% 3．由于我国煤的储藏比石油和天然气相对较为丰富，所以迄今能源消费仍以煤为主。将原煤作为燃料燃烧，既严重污染环境，又效率不高，国家大力提倡煤的综合利用。例如在内蒙鄂尔多斯等地建设煤液化项目便是实施“煤变油”战略的重要内容，其原理之一是先将煤与水蒸气制得水煤气（CO和H2），再催化合成甲醇或烃类等液态能源。

（1）用CO和H2合成甲醇的化学方程式是：

CO＋2H 2（2）用CO和H2合成烃（CnHm）的化学方程式是：

nCO＋（3）气化和液化的优点是

使煤变成清洁能源，提高煤的燃烧效率

。

4．下图是实验室干馏煤的装置图，根据图回答下列问题。

(1)指出图中各仪器的名称：

b：____酒精灯___，c：___大烧杯____，d：____U型管

____。

(2)装置c的作用：_____冷凝馏出物____。有机物可通过___分馏__的方法使其中的重要成分分离出来。

(3)e处点燃的气体是_____焦炉气_____，火焰呈___蓝___色。

5．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，结合有关知识回答问题：(1)制取乙烯的化学方程式为___C8H18C4H10+C4H8_、C4H10C2H4+C2H6___。

(2)制取的二溴乙烷可能混有一些杂质，这些杂质可能是___Br2、C8H18___。

4

CH 3 OH

。

。

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(3)冷凝管的进出水方向为__b进a出___，使用冷凝管的目的是__使辛烷冷凝会流___。

(4)设计三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：

①第一种_向广口瓶中加入适量硝酸银溶液，无淡黄色沉淀生成，则为加成反应；

②第二种_向广口瓶中加入适量紫色石蕊溶液，溶液不变红色，则为加成反应_；

③第三种_用PH试纸测定广口瓶中的试剂的PH，不显酸性，则为加成反应__。

6．有效地利用现有能源和开发新能源已受到各国的普遍重视。

(1)可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能。例如，加入CH30C(CH3)3来生产“无铅汽油”。

CH30C(CH3)。分子中必存在的原子间连接形式有

③

(填写编号)

①

②

③

④

(2)天然气的燃烧产物无毒、热值高，而且管道输送方便，将成为我国西部开发的重点项目之一。天然气常和石油伴生，其主要的成分是

甲烷

。能说明它是正四面体而非正方形平面结构的理由是

②

(填写编号)。

①其一氯取代物不存在同分异构体

②其二氯取代物不存在同分异构体

③它是非极性分子

④它的键长和键角都相等

(3)1980年我国首次制得一辆燃烧氢气的汽车，乘员12人，以50 km/h行驶了40km。为了有效开展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发又较经济的制氢方法是

③

(填写编号)。

①电解水

②锌和稀硫酸反应

③光解海水

其次，制得纯氢气后还需要解决的问题是

氢气的运输和贮存

(写出其中一个)。

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