课题3　石油、煤和天然气的综合利用教学实录及点评

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编制人：

杨学昌

李霞

刘维娜

审稿人：杨学昌

审核人：

第二节 资源综合利用

环境保护

第一课时

煤、石油、天然气的综合利用

【学习目标】

1、记住煤、石油和天然气的组成及其综合应用方法。

2、激情投入，大胆质疑，享受合作学习，探究学习的快乐。

石油裂化：在一定条件下，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叫石油的裂化。

石油裂解：是比裂化更高的温度，使石油馏分产物中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程，是一种深度裂化。

催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，可以通过

的重新调整，使

转化为

【使用说明与学法指导】

1．认真阅读课本95～99页，划出重要知识，高效自主学习，完成学案相关内容并记熟基础知识，用红色笔做好疑难标记。

2．将预习不能解决的知识，写到后面我的疑惑处；通过课堂小组合作讨论完成。

3．及时整理展示、点评结果，改正完善并落实好学案所有内容。

[自主学习案]

【基础知识梳理】—基础知识要牢记，没有记忆就没有知识

1．煤的综合利用

（1）煤的组成：煤是由

和少量

组成的复杂混合物，主要含

，还含有少量

等元素。

（2）煤的综合利用

煤的干馏：①定义：将煤

的过程，工业上也叫

②主要产品：出炉煤气、包括 、粗氨水、 、 、焦炭

煤的气化：①定义：将煤转化为 的过程。

②主要反应的化学方程式： 煤的液化：①直接液化： ②间接液化：

2．天然气的综合利用

（1）组成：天然气的主要成分是

。

（2）综合应用：①天然气是一种清洁的化工燃料。

②作为一种化工原料，主要用于

合成

和

生产

等。

3．石油的综合利用：（1）石油的组成：石油是由多种

组成的混合物。

（2）石油的综合利用

石油分馏：利用

进行分离的过程。

4、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）加聚反应概念：

实例：制取聚乙烯：

丙烯合成聚丙烯__ __________________

缩聚反应概念：

实例：对苯二甲酸和乙二醇反应：

（3）三个概念

单体——聚合成高分子化合物的

，聚乙烯的单体为

链节——高分子化合物中的

，聚乙烯的链节为

聚合度——高分子化合物中所含

，聚乙烯的聚合度为

[合作探究案]

【交流展示一】煤的干馏、石油的分馏、裂化、裂解属于物理变化还是化学变化？分馏与蒸馏有何区别？

【交流展示二】下图是实验室干馏煤的装置图，请回答下列问题：

（1）指出图中各仪器的名称：a

；b

；c

；d

。

（2）装置c的作用是

；d中液体有

和

，其1

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杨学昌

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审稿人：杨学昌

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中的无机物里溶有

，可用

检验出来；有机物可以通过

的方法使其中的重要成分分离出来。

（3）e处点燃的气体是

，火焰的颜色是

色。

【当堂检测】

1．有关煤的说法正确的是

(

)

A．煤中含有单质碳、苯、二甲苯、焦炉气

B．煤的干馏是物理变化

C．煤由复杂的有机物和无机物组成、煤的于馏是化学变化

D．煤主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素

2. 某混合气体通过溴水（使其褪色），再通过灼热的氧化铜（使其黑色变红色），再通过无水硫酸铜白色粉末（使其变蓝色），再通过澄清石灰水（石灰水由清变浑再变清），最后剩余气体在空气中点燃，火焰呈淡蓝色，这混合气体是

（

）。

A水煤气

B焦炉煤气

C石油液化气

D高炉煤气

3. 聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其链节是

(

)

A．CF2—CF2

B．一CF2一CF2一

C．CF2CF2

D．一CF2CF2—

4. 下列变化属于化学反应，且产物中有气体、液体、固体的是

(

)

A．石油分馏

B．石油裂解

C．煤的干馏

D．煤的气化

5. 怎样鉴别苯、甲苯、裂化汽油3瓶无色有机物? 用化学方法证明裂化汽油中含有甲苯和二甲苯等苯的同系物并写出简要的实验步骤。

（已知甲苯和二甲苯能使高锰酸钾褪色）

【课后练习与提高】

1．广州将于2010年承办第16界亚运会。下列措施有利于节能减排、改善环境质量的有(

) ①在大亚湾核电站已安全运行多年的基础上，广东将继续发展核电，以减少火力发电带来的二氧化硫和二氧化碳排放问题

②积极推行“限塑令”，加快研发利用二氧化碳合成的聚碳酸酯类可降解塑料

③加速建设地铁、轻轨等轨道交通，促进珠三角城市一体化发展，减少汽车尾气排放

④发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统

⑤使用生物酶降解生活废水中的有机物，使用填埋法处理未经分类的生活垃圾

A．①②③④

B. ①②⑤

C．①②④⑤

D. ③④⑤

2．下列有关环境问题的说法正确的是(

)

A．燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量

B．臭氧的体积分数超过10－4%的空气有利于人体健康

C．pH在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨

D．含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染

3．下列广告宣传：

①某品牌八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等)不含糖，适合糖尿病人食用

②某品牌纯净水不含任何化学物质，可放心饮用

③韭菜是天然的绿色食品

④不要随意丢弃废纸，以免造成白色污染

其中错误的是(

) A．仅②

B．仅①

C．仅②③④

D．①②③④

4．我国古代有“女娲补天”的传说，今天人类也面临“补天”的问题，下列采取的措施与今天所说的“补天”无关的是(

) A．研究新型催化剂，消除汽车尾气的污染

B．禁止使用含氟电冰箱

C．倡导使用无磷洗衣粉

D．严格控制硝酸厂的尾气处理

5．下列符合化学实验“绿色化”的有(

) ①在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水

②在铜与浓硝酸反应的实验中，将铜片改为可调节高度的铜丝

③将实验室的废酸液与废碱液中和后再排放

A．①②

B．①③

C．②③

D．①②③

6．根据“绿色化学”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤：

①CaBr750℃2＋H2O=====CaO＋2HBr

②2HBr＋Hg=====100℃HgBr2＋H2↑

③HgBr750℃500℃2＋CaO=====HgO＋CaBr2

④2HgO=====2Hg＋O2↑该方案的目的是制备(

) A．HBr

B．CaO

C．H2

D．Hg 7．食品分为绿色食品、蓝色食品、白色食品等。绿色植物通过光合作用转化的食品叫绿色食品，海洋提供的食品叫蓝色食品，通过微生物发酵制得的食品叫白色食品。下面属于白色食品的是(

) A．酱油

B．面粉

C．海带

D．菜油

8．“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。在用CH3C≡CH合成CH2===C(CH3)COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要的其他反应物有(

) 2

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A．CO和CH3OH

B．CO2和H2O

C．H2和CO2

D．CH3OH和H2

9．保护环境已成为人类的共识。人类应以可持续发展的方式使用资源，以合理的方式对废物进行处理并循环使用。下列做法不利于．．．环境保护的是(

) A．发电厂的煤经脱硫处理

B．将煤转化为水煤气作燃料

C．回收并合理处理聚乙烯塑料废物

D．电镀废液经中和后直接排放

10．下列化工生产中体现“绿色化学”内涵的是(

) ①减少“三废”排放量

②考虑催化剂和载体的重复使用

③回收未反应的原料、副产物、助熔剂、稳定剂等非反应试剂

④考虑有关原材料的再生利用

⑤拒绝使用无法替代，无法回收，不能再生，具有毒副作用、污染严重的原料(

) A．①②③

B．①③④⑤

C．①②③⑤

D．①②③④⑤

11．某化学兴趣小组选用下列实验装置，测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量。

________→________→________→________→________→________(填字母)。

(2)装置②中发生反应的离子方程式为

____________________________________________________________；

当装置②中出现________的现象时，立即停止通气。

(3)你认为下列试剂中，可以用来代替试管中的碘的淀粉溶液的是________(填字母)。

A．酸性KMnO4溶液

B．NaOH溶液

C．溴水

D．氨水

12．某河道两旁有甲、乙两厂。它们排放的工业废水中，共含K＋、Ag＋、Fe3＋、Cl－、

OH－、NO－3六种离子。甲厂排放的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是

______、______、______；乙厂排放的废水中含有另外三种离子。如果加一定量的______(填“活性炭”、“硫酸亚铁”或“铁粉”)，可以回收其中的金属______(填金属元素的符号)。另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的________(填写离子符号)转化为沉淀。经过滤后的废水主要含______(填化学式)，可用来浇灌农田。

3

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第二节 资源综合利用

环境保护

第二课时

环境保护和绿色化学

【学习目标】

1、了解环境污染的主要方面，污染的危害和防治的必要性。

2、记住绿色化学的概念和会计算原子利用率。

3、激情投入，大胆质疑，享受合作学习，探究学习的快乐。

【使用说明与学法指导】

1．认真阅读课本100～102页，划出重要知识，高效自主学习，完成学案相关内容并记熟基础知识，用红色笔做好疑难标记。

2．将预习不能解决的知识，写到后面我的疑惑处；通过课堂小组合作讨论完成。

3．及时整理展示、点评结果，改正完善并落实好学案所有内容。

[自主学习案]

【基础知识梳理】—基础知识要牢记，没有记忆就没有知识

二、环境保护和绿色化学

1．环境保护

（1）环境问题的含义：指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的

，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。

（2）当今化学工作者面临的重要任务：环境情况的监测、三废的治理、寻找源头治理环境污染的生产工艺等。

①废气：大气污染物主要来自

和

②废水：含有复杂的成分，任意排放会导致

的污染。

④废渣：对废渣等固体废弃物的处理兼有

和

两个重要目的。

2．绿色化学

（1）核心：

（2）原子经济的含义：原子经济要求反应物中的原子全部转化为

，这时原子利用率达到100％。

（3）原子利用率=

[合作探究案]

【交流展示一】硫氧化物（SOX）和氮氧化物（NOX）是酸雨形成的主要元凶，工业上常利用一些廉价易得的化学物质反应加以控制、消除或回收利用。请举例说明这些方法的原理和类型。

【交流展示二】处理污染物符合绿色化学的概念吗?为什么?

【当堂检测】

1.以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是

(

)

A．乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料

B．用甲烷与氯气制备一氯甲烷

C．用苯和液溴为原料制取溴苯

D．用石灰石和稀盐酸反应制得二氧化碳

2．减少酸雨产生的途径可采取下列中的哪些措施：

①少用煤作燃料

②把工厂烟囱造高

③燃料脱硫

④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料，如天然气、甲醇等

⑤开发新能源

(

)

A．①②③④

B．②③④⑤

C．①②③⑤

D．①③④⑤

3. 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

(

)

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

4. 为了降低硫氧化物造成的污染，一种方法是在含硫燃料（如煤）中加入生石灰，这种方法称作“钙基固硫”．采用这种方法“固硫”的反应为（

）

A.2CaO+2S===2CaS+O2

B.S+O2===SO2

C.CaO+SO2===CaSO3

D.2CaSO3+O2===2CaSO4

5．下列符合化学实验“绿色化”的有

(

) ①在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水

②在铜与浓硝酸反应的实验中，将铜片改为可调节高度的铜丝

③将实验室的废酸液与废碱液中和后再排放

A．①②

B．①③

C．②③

D．①②③

6. “飘尘”是物质燃烧时产生的粒状飘浮物，颗粒很小(直径小于107m)，不易沉降(可飘浮数小时4

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甚至数年)，它与空气中S02、O2接触时，SO2部分转化为S03，使空气酸度增加，形成酸雨。飘尘所起的主要作用是

(

)

A.氧化剂

B．还原剂

C．吸附剂

D．催化剂

7. 以铜、硝酸、硝酸银、水、空气为原料，可用多种方法制取硝酸铜。

（1）试用化学方程式表示制取硝酸铜的四种方法：

①

② ③ ④

（2）从“绿色化学”角度（环境保护和经济效应）考虑，大量制取硝酸铜最宜采用以上哪种方法?并说明原因

。

8. 为了保护环境，变害有利，工业上常用纯碱吸收有害气体SO2，同时得到亚硫酸氢钠，该反应的离子方程式是

。从这一反应可见H2SO3的酸性比H2CO3的酸性

。亚硫酸氢钠常用于除去漂白织物后剩余的游离氯。该反应的离子方程式为

9. 汽车尾气（含有烃类、CO、SO2与NO等物质）是城市空气的污染源，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化剂转换器”（用铂、钯合金作催化剂）。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。

（1）写出CO与NO反应的化学方程式

（2）“催化剂转换器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度。其原因是

。

（3）控制城市污染源的方法可以有

。

a．开发氢能源

b．使用电动车

c．植树造林

d．戴上呼吸面具

反思：

【课后练习与提高】

1、水是非常重要的资源，下列关于水的说法错误的是（

）

A、蒸馏法是海水淡化的方法之一

B、淡水的密度小于海水的密度

C、融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少

D、0℃以上，温度越高，水的密度越小

★2、为了证明氯酸钾晶体中含氯元素，选用给出的试剂和操作，其操作顺序正确的是

（

）

①滴加AgNO3溶液②加水溶解③过滤、取滤液④与二氧化锰混合加热⑤加稀HNO3

⑥与浓盐酸

反应

⑦加NaOH溶液加热

⑧用淀粉碘化钾

A、⑥⑦①⑤

B、⑥⑧

C、④②③①⑤

D、②①⑤

3、由于“智力工程”的推进，“碘盐”已经开始进入千家万户。关于“碘盐”的叙述中正确的是（

）

A、“碘盐”宜密封保存

B、“碘盐”就是“I2+NaCl”

C、“碘盐”就是NaI

D、使用“碘盐”时以高温煎炒

4、医生建议因缺少某种元素而患甲状腺肿大的病人多食海带，这是由于海带含有较丰富的（

）

A、碘元素

B、铁元素

C、钾元素

D、锌元素

★5、从海藻灰中提取碘的方法是：往海藻灰浸取液中通入氯气后用升华方法将置换出来的碘提纯。但向浸取液中通入氯气时会生成少量性质类似于Cl2的I Cl和I Br。为了消除这两种杂质，使其中的碘完全游离出来，需要加入适量的（

）

A、CaO

B、KI

C、H2O

D、酒精

6、从海水中提取下列物质，可以不涉及化学变化的是

（

）

A、Mg

B、NaCl

C、Br2

D、K 7、马利亚纳海沟是世界上最深的海沟，深11km，科学家进行考察时发现海沟深处有鱼虾，却没有绿色植物其原因是（

）

A、没有阳光

B、温度太低

C、压强太大

D、缺少CO2和O2

8、检验溶液中是否含I-，可以加入试剂

（

）

A、只有AgNO3溶液

B、用AgNO3溶液和稀硝酸

C、用溴水和CCl4

D、用溴水和酒精

9、下列哪种试剂加入到含有Br-的溶液中，可以将Br-氧化为Br2（

）

A、I2

B、I-

C、Cl2

D、

Cl-

5