化学学案第四章第二节资源综合利用环境保护第课时.docxVIP

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第二节资源综合利用环境保护

第1课时煤、石油和天然气的综合利用

问题导学

一、煤干馏的主要产物和用途

活动与探究1

下图是实验室模拟煤的干馏的实验装置，试分析下列叙述的正误。

①图示实验中发生了化学变化

②实验后水溶液的pH＞7，溶液Y是黑色黏稠的煤焦油,上层X是粗苯等

③气体Z易燃，可以还原氧化铜

④液体Y是一种纯净物

产品

主要成分

用途

出炉煤气

焦炉气

H2、CH4、乙烯、CO

气体燃料、化工原料

粗氨水

氨、铵盐

化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料

粗苯

苯、甲苯、二甲苯

煤焦油

苯、甲苯、二甲苯

酚类、萘

染料、医药、农药、合成材料

沥青

筑路材料、制碳素电极

焦炭

碳

冶金、合成氨、电石、燃料

要点提示：①煤的干馏过程中发生了很复杂的化学变化和物理变化，生成了许多新的物质，如苯、萘、蒽等。

②煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物,煤中并不含有小分子有机物苯、萘、蒽等，苯、萘、蒽等物质是煤分解的产物煤焦油中含有的。

迁移应用

煤在干馏时得到的气态产物是()

A．天然气B．水煤气

C．焦炉气D．高炉煤气

二、石油综合利用

活动与探究2

丁烷催化裂解，其碳链按两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃。若丁烷的裂解率为90％，且裂解后两种烯烃的质量相等，则裂解后得到的相对分子质量最小的气态烃在混合气体中的体积分数是多少？

石油直接使用的效益非常低，一般不能直接使用，而是加工成石油产品使用。石油加工的主要方法有石油的分馏、石油的裂化、石油的裂解、石油的催化重整等.

1．石油的分馏产品

特别提醒:①石油分馏过程属于物理变化过程。②每种石油的馏分都是混合物。③石油分馏，根据分馏时所选的压强,可以分为常压分馏和减压分馏。

2．石油的裂化和裂解

要点提示:①裂化：将重油通过催化过程使分子内含碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为分子内含碳原子数较少、沸点较低的汽油,其目的是将重油转化为轻质油。

②裂解：采用比石油裂化更高的条件,使某些石油加工产品转化为分子内含碳原子数更少、沸点更低的气态化工原料。裂解实际上就是深度裂化。

③在石油裂化和裂解的过程中，烃发生了复杂的化学变化。

④直馏汽油中不含烯烃,裂化汽油中含有烯烃.

迁移应用

下列叙述中不正确的是（）

A．石油分馏的产物是一种具有恒定沸点的纯净物

B．石油裂化的目的是提高汽油等轻质油产量

C．石油裂解的原料石油分馏产物包括石油气

D．石油炼制过程中发生一系列物理、化学变化

答案:

【问题导学】

活动与探究1:答案：煤的干馏是化学变化，①正确；所得产物有焦炉气（含有CH4、H2、C2H4、CO等)、煤焦油（不溶于水的一种多成分混合物）、粗氨水（溶于水)、焦炭等，焦炉气中的H2、CO可还原氧化铜，且易燃,③正确；氨水的pH＞7，煤焦油居于水层以下，粗苯密度小于水,在上层,故②正确；煤焦油中含有多种物质，属混合物，④错误。

迁移应用：C解析：煤干馏时得到的气体是焦炉气，主要成分为氢气、甲烷、乙烯和一氧化碳。

活动与探究2：答案：丁烷裂解有两种方法分别生成CH4和CH2===CHCH3、CH3CH3和CH2===CH2，化学方程式如下：

C4H10―→CH4＋CH2===CHCH3

C4H10―→CH3CH3＋CH2===CH2

CH2===CHCH3与CH2===CH2质量相等，其物质的量之比为2∶3.丁烷裂解的化学方程式可整合为:

5C4H10―→2CH2===CHCH3＋2CH4＋3CH2===CH2＋3CH3CH3

若丁烷完全裂解，质量最小的烃——甲烷在混合气体中所占体积分数为20％。实际丁烷的裂解率为90%，综合计算,甲烷在混合气体中所占体积分数为19%。

迁移应用：A解析：石油分馏得到的是不同沸点范围的产物，为混合物，故A项错误；B、C两项正确;石油炼制过程中分馏为物理变化，裂化、裂解为化学变化，故D项正确.