《2018-2019学年高中化学 第4章 化学与自然资源的开发利用 第二节 第1课时 煤、石油和天然气的综合利用学案 新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中化学 第4章 化学与自然资源的开发利用 第二节 第1课时 煤、石油和天然气的综合利用学案 新人教版必修2（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1课时煤、石油和天然气的综合利用1认识煤、石油、天然气等化石燃料的组成及综合利用。2掌握加聚反应和缩聚反应。以聚乙烯为例，了解高分子材料在生活领域中的应用及对环境造成的压力。一、从煤、石油和天然气中获得基本化工原料1煤的综合利用(1)煤的组成煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。(2)煤的综合利用2天然气的综合利用(1)组成：天然气的主要成分是甲烷。(2)综合应用天然气是一种清洁的化石燃料，作为一种化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇等。3石油的综合利用(1)石油的组成石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。(2)石油的综合利用分馏：利用原油中各组
2、分沸点的不同进行分离的过程。裂化：将含碳原子数较多，沸点较高的烃断裂为碳原子数较少、沸点较低的烃的过程。裂解：即深度裂化。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、合成纤维。2实例：制取聚乙烯反应的化学方程式为nCH2=CH2CH2CH2。3四个概念(1)加聚反应：由不饱和的小分子化合物通过加成反应生成高分子化合物的反应称为加成聚合反应，简称加聚反应。(2)单体：聚合成高分子化合物的小分子化合物，聚乙烯的单体为CH2=CH2。(3)链节：高分子化合物中的最小重复结构单元，聚乙烯的链
3、节为CH2CH2。(4)聚合度：高分子化合物中所含链节的数目，聚乙烯的聚合度为n。1(2018浙江卷) 下列属于物理变化的是()A煤的气化B天然气的燃烧C烃的裂解D石油的分馏 解析：煤的气化属于复杂的物理化学变化，A错误；天然气的燃烧属于化学变化，B错误；烃的裂解属于化学变化，C错误；石油的分馏属于物理变化， D正确。答案：D2(2018甘肃师大附中期末)下列有关煤、石油、天然气等资源的说法正确的是()A石油裂化得到的汽油是纯净物B煤的气化就是将煤在高温条件由固态转化为气态是物理变化过程C天然气是一种清洁的化石燃料D煤就是碳，属于单质解析：石油裂化得到的汽油是混合物，A错误；煤的气化是将其转化
4、为可燃性气体的过程，属于化学变化，B错误；天然气燃烧只生成CO2和H2O，是一种清洁的化石燃料，C正确；煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，D错误。答案：C3判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)煤、石油、天然气都是洁净的化石燃料。()(2)汽油、柴油都是混合物。()(3)乙烯、聚乙烯含碳量相同，相同质量的乙烯、聚乙烯完全燃烧生成CO2相同。()(4)煤的气化、液化与水的汽化、液化一样，均属于物理变化。()(5)三大合成材料都主要是以煤、石油、天然气为原料生产的。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)化学“三馏”的比较蒸馏分馏干馏原理根据物质沸点的差异，对液态
5、混合物加热和冷凝，分离成两组不同沸点范围的物质根据物质沸点的差异，对液态混合物不断地加热和冷凝，分离成多组不同沸点范围的物质把固态混合物(如煤、木材)隔绝空气加强热使其分解的过程变化类型物理变化物理变化化学变化实用举例从海水中提取淡水；除去碘的四氯化碳溶液中的四氯化碳将石油(原油)分离为石油气、汽油、煤油等；将煤焦油分离为苯、二甲苯、甲苯、酚类、萘和沥青干馏煤、干馏木材常用装置下图是实验室干馏煤的装置图：(1)指出图中仪器的名称：b_，c_。(2)仪器d的作用是_，c中的液体中无机物有_，可用_检验出来。有机物有_，可以通过_的方法使其中的重要成分分离出来。(3)e处点燃的气体主要成分有_，火
6、焰颜色是_。(4)反应结束后b中留有的固体是_。【解析】本题是关于煤干馏的实验，根据煤干馏的主要产品，e处放出的气体为焦炉气，c中得到常温下为液态的产品应为粗氨水、粗苯和煤焦油，b处得到固体产品焦炭。c中液体无机物为粗氨水，呈碱性，用指示剂酚酞等可以检验；有机物有粗苯和煤焦油里的苯、甲苯、二甲苯、酚、萘等的混合物，它们是相互混溶且沸点不同的液体混合物，可用分馏将其分开。焦炉气的主要成分为H2、CH4、C2H4、CO均为易燃烧气体，火焰呈淡蓝色。【答案】(1)硬质玻璃管U形管(2)对气体产物进行冷却，使其液化粗氨水酚酞溶液煤焦油分馏(3)H2、CH4、CH2=CH2、CO淡蓝色(4)焦炭下列过程
7、属于物理变化的是()A煤的干馏B煤的气化C石油分馏D石油裂化解析：石油的分馏是通过控制沸点的不同来实现物质分离的方法，属于物理变化，C项符合题意；其他三项变化过程中均有新物质生成，为化学变化。答案：C两组反应类型比较1加成反应和加聚反应(1)相同点：都是有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他的原子或原子团直接结合生成新的化合物。(2)不同点：加成反应生成的新化合物是小分子，加聚反应生成的是高分子。举例：加成反应：2加聚反应和缩聚反应(1)相同点：均为小分子反应生成高分子化合物。(2)不同点：加聚反应的产物只有高分子化合物；缩聚反应的产物有高分子化合物和小分子。举例：加聚反应：聚苯乙烯的结
8、构为，试回答下列问题：(1)聚苯乙烯的链节是_，单体是_，生成该物质的反应类型是_。(2)实验测得某聚乙烯的相对分子质量(平均值)为52 000，则该高聚物的聚合度n_。【解析】(1)把聚苯乙烯结构中的苯环看成氢原子，则可知该物质是通过加聚反应生成的，单体即为，链节即重复的结构单元为。(2)相对分子质量等于52 000，则聚合度n500。【答案】(1)加聚反应(2)500(双选)乙烯和丙烯按物质的量之比11聚合成乙丙树脂，该高聚物的结构简式是()解析：乙烯(CH2=CH2)和丙烯(CH3CH=CH2)两种烯烃双键断开后的结构为CH2CH2、，两种不同结构按11聚合成乙丙树脂时可得到、两种高聚物
9、，故选A、B项。答案：AB1.(2018盐城市期末)下列气体主要成分是CH4的是()A水煤气B裂解气C焦炉气D天然气解析：水煤气是CO和H2的混合气，A错误；裂解气主要成分是烷烃和烯烃，B错误；焦炉气主要成分是H2、CH4、C2H4、CO等，C错误；天然气主要成分是CH4，D正确。答案：D2下列说法错误的是()A石油中含有C5C11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解析：汽油是C5C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到，也可由C18以上的烷烃经过裂化反
10、应得到，A、B项正确；煤是由有机物和无机物所组成的复杂混合物，C项正确；煤干馏产物中有苯和甲苯，而煤本身不含有苯和甲苯，D项错误。答案：D3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催化裂化解析：A项只能对石油初加工，各类烃仅占石油总量的25%左右；B项操作是对重油的加工不会得到汽油；C项所得产物主要是乙烯、丙烯等小分子短链化合物；D项主要目的就是对重油加工得到质量更高、产量更多的汽油。答案：D4日常生活中接触到的材料多为合成材料。下列物质中，不属于合成材料的是()A塑料B棉花C合成纤维D合成橡胶解析：合成材料为人造材料，是用化学方法合成的，A、C
11、、D三项属于；B项棉花属于天然材料。答案：B5下列高分子不能通过加聚反应合成的是()解析：A的单体为CH2=CH2，B的单体为，D的单体为，均含有碳碳双键，通过加聚反应生成高分子化合物；C项是通过和HOCH2CH2OH发生缩聚反应合成的。答案：C1下列说法中不正确的是()A天然气、沼气的主要成分是甲烷B煤矿中的“瓦斯”爆炸是一定含量的甲烷在空气中遇明火燃烧所致C“西气东输”中所说的气是指天然气D以液化石油气作燃料的炉灶改用天然气作燃料时，应增大空气的进入量解析：甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。“西气东输”就是将新疆等地的天然气，输送到长江三角洲。液化石油气的主要成分为丙烷，C
12、3H85O23CO24H2O，CH42O2CO22H2O，根据燃烧方程式知相同体积的丙烷耗氧量大于甲烷，故D错误。答案：D2(2018福建师大附中期末)下列说法正确的是()A石油的分馏、裂化、裂解属于化学变化B煤的干馏、气化、液化属于物理变化C汽油、煤油、柴油是纯净物D天然气、沼气的主要成分均是甲烷解析：石油的分馏是物理变化，A错误；煤的干馏、气化、液化属于化学变化，B错误；汽油、煤油、柴油是混合物，C错误；天然气、沼气的主要成分均是甲烷，D正确。答案：D3下列关于化石燃料的加工说法正确的是()A石油裂化主要目的是得到乙烯B石油分馏是化学变化，可得到汽油、煤油C煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨
13、水和焦炉气D天然气是重要的化工原料，经物理变化可合成甲醇解析：石油裂化主要目的是获得更多的液态轻质汽油，A项错误；石油分馏属于物理变化，B项错误；天然气的主要成分是甲烷，由甲烷合成甲醇发生了化学变化，D项错误。答案：C4下列对乙烯和聚乙烯的描述中不正确的是()A乙烯是纯净物，常温下为气态，聚乙烯为固态，是混合物B乙烯性质比聚乙烯活泼，乙烯能发生加成反应，而聚乙烯不能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的物质的量分别相等解析：乙烯：CH2=CH2，聚乙烯：CH2CH2，乙烯发生加聚反应生成聚乙烯，双键变
14、为单键，性质变得稳定，不再能发生加成反应，并且聚乙烯为高分子化合物，常温下为固态，因为n值不同，所以为混合物，A、B正确；因为乙烯和聚乙烯分子中C、H百分含量相同，相对分子质量不同，所以等质量的二者分别完全燃烧生成的CO2和H2O的量分别相等，但等物质的量的二者燃烧生成的CO2和H2O，聚乙烯比乙烯要多，故C正确，D错误。答案：D5某混合气体通过溴水，溴水褪色，再通过灼热的氧化铜，氧化铜由黑色变为红色，再通过无水硫酸铜白色粉末，无水硫酸铜变为蓝色，再通过澄清的石灰水，石灰水由澄清变浑浊再变澄清，最后剩余气体在空气中点燃，火焰呈淡蓝色，则混合气体是()A水煤气B焦炉气C石油液化气D天然气解析：水煤气的成分是H2和CO；焦炉气主要成分是H2、CH4、C2H4、CO等；石油液化气主要是含4个碳原子以下的烷烃等饱和烃；天然气的主要成分是CH4。从题给信息分析该混合气体含有使溴水褪色的气体，含有还原性气体，故只有焦炉气满足条件，选B项。答案：
