河南省荥阳三中2015-2016学年高中化学化学与资源开发利用(第11课时)《石油和天然气》三案一课学案新人教

第11课时石油和天然气教学设计【学习目标】认识石油、天然气的组成和用途以及深加工产品的广泛用途。认识石油的分馏操作及分馏产品。掌握石油的裂化、裂解的看法及主要目的和产品。【重点难点】石油和天然气综合利用的新进展课前预习【情况资料】在必修教材中已经学习了石油的主要成分，知道石油是由各种烃组成的混杂物及石油炼制的初步知识。知道从石油中能够获得多种矿物油，如汽油、柴油等，石油；被誉为“工业业的血液”。【预习内容】依照教材有关内容填写以下空白：一、石油和天然气石油的炼制和石油化工(1)石油的组成：主若是由各种

、

、

和

所组成的混杂物。(2)石油的冶炼：一方面是将石油中的混杂物进行必然程度的分别，

使它们物尽其用；另一方面，将含碳原子数很多的烃转变为含碳原子数较少的烃作为基本有机化工原料，以提高石油的利用价值。①裂化：裂化就是在必然的条件下，将的烃分解为的程。比方，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：；裂化的目的：为了；；裂化有裂化和裂化。②裂解：采用比裂化更高的温度，

使

烃断裂成各种

态烃和少量态烃的方法叫做石油的裂解。石油的裂解气是一种复杂的混杂气体，它除了主要含有、、等不饱和烃外，还含有、氢气、硫化氢等。裂解气里烯烃含量比较高。常把乙烯的产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志之一。天然气的利用用途：天然气除了直接用作；作为化工生产的原料、、

；合成

，取代石油生产干净汽油、柴油等燃料油。预习内容答案一、1．(1)烷烃

环烷烃

芳香烃(2)①相对分子质量较大、沸点较高C16H34→C8H18+C8H16提高汽油的产量。热②长链短链气液乙烯丙烯

相对分子质量较小、沸点较低催化丁烯甲烷2．燃料

供应合成氨所需的氢气

制乙烯

制甲醇

液体燃料堂中互动【问题研究1】直馏汽油和裂化汽油有何差别。如何鉴别？【教师点拨】直馏汽油与裂化汽油的成分主要的差别在于有无烯烃存在。解析解答:直馏汽油是石油经过分馏的方法获得的汽油，所以其主要成分是烷烃、环烷烃等；裂化汽油主若是长链烷烃裂化后获得的饱和烷烃和不饱和的烯烃的液态混杂物。可见直馏汽油与裂化汽油的成分主要的差别在于有无烯烃存在，所以，可用溴水鉴别直馏汽油和裂化汽油。【即学即练1】以下溶剂能作溴的萃取剂的是（）A．直馏汽油B．裂化汽油C．二甲苯D．酒精1.AC【解析】萃取剂的选择原则是：与水互不相溶，被萃取的物质在该溶剂中的溶解度比在水中较大，且跟萃取物不发生化学反响。因石油分馏是物理加工，而裂化则发生了化学反响，故直馏汽油和裂化汽油二者在成分和性质上是不一样样的，现表解以下：【问题研究2】经过石油分馏就可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油，为什么石油还要进行裂化制得汽油等轻质油？【教师点拨】为了获得更多的轻质油，特别是提高汽油的产量，采用催化裂化的方法.解析解答：经过分流获得的汽油、煤油、柴油等轻质油仅占石油产量25%左右，还不能够满足社会的要求。为了获得更多的轻质油，特别是提高汽油的产量，采用催化裂化的方法，在必然条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃分解为相对分子质量较小、沸点较低的烃。【即学即练2】以下关于石油及石油炼制的表达中错误．．的是( )A.石油主若是由烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混杂物B.石油分馏所得的馏分是纯净物C.为了防范重油进一步分馏时炭化结焦，常采用减压分馏D.石油裂化的原料是重油、白腊等2.B【解析】石油分馏所获得的是由沸点周边的多种烃的混杂物而非纯净物；减压分馏防范了重油的炭化结焦；重油、白腊等含碳原子数很多的高沸点的烃，经过裂化能够获得沸点低的烃。练案A组（课堂反响满分50分）一、选择题（每题5分，共35分）1.平时用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平标志的是( )A.石油的产量B.乙烯的产量C.合成纤维的产量D.硫酸的产量1.B【解析】乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志之一。2.近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。以下关于石油的说法中正确的选项是( )A.石油属于可再生矿物能源B.石油主要含有碳、氢两种元素C.石油的裂化是物理变化D.石油分馏的各馏分均是纯净物2.B【解析】本题观察石油和石油化工知识。石油主要由C、H两种元素组成，属于不能再生矿物能源。石油的分馏是物理变化，获得的各馏分是混杂物。石油裂化生成新的物质，是化学变化。3.石油加工的各种办理过程中，属于裂化过程的是（）A.分别出汽油和煤油B.原油脱盐、脱水C.十六烷变为辛烷和辛烯D.将直链烃变为芳香烃3.C【解析】A分别出汽油和煤油属于分馏。B.脱盐、脱水是属于分馏从前的予办理过程。C.裂化的目的是为了获得更多更好的汽油，汽油中的烃分子为5——11个碳原子，十六烷断裂为辛烷和辛烯，属于裂化过程。D.直链烃转变为芳香烃的过程叫重整。所谓“重整”就是把汽油里直链烃类分子的结构“重新进行调整”，使它们转变为芳香烃或拥有支链的烷烃异构体等。4.石油裂化的主要目的是为了()A.提高轻质液体燃料的产量B.便于分馏C.获得短链不饱平和态烃D.提高汽油的质量4.A【解析】石油裂化的目的是为了提高轻质液化燃料的产量和质量，其中以产量为主要目的。从石油中提取的矿物燃料燃烧后，产生的气体对环境会造成污染。为减少汽车尾气对大气的污染，我国成功地制造出以新燃料作能源的“绿色汽车”，这种新燃料是( )A.90号汽油B.甲醇C.92号汽油D.0号柴油5.B【解析】汽油、柴油是从石油中提取的矿物油。6.石油裂化的主要目的是为了( )A.提高轻质液体燃料的产量B.便于分馏C.获得短链不饱平和态烃D.提高汽油的质量6.A【解析】石油裂化的目的是为了提高轻质液化燃料的产量和质量，其中以产量为主要目的。7.以下列图是石油分馏塔的表示图，a、b、c三种馏分中（）A.a的沸点最高B.b的熔点最低C.c的平均分子量最大D.每一种馏分都是纯净物7.C【解析】观察物质熔沸点与相对分子质量间的关系。a、b、c三种馏分均为蒸气，故最上面的熔沸点最低，C的熔点最大，对应的平均相对分子量也最大。二、填空题（共15分）8.(6分)C8H18在必然条件下受热裂化可生成CH4、C2H6、C2H4、C3H6、C4H8五种混杂气体，此混杂气体的平均相对分子质量为。A．14B．57C．38D．无定值8.C【解析】因C8H18裂化时生成等物质的量的C4H10和C4H8，C4H10裂化时生成等物质的量的C2H6和C2H4或CH4和C3H6，所以1molC8H18裂化时生成3mol气体，在此过程中质量没有改变，所以混合气体的平均平均相对分子质量为

114=38。39.(9分)利用天然气合成氨的工艺流程表示以下：依照上述流程，完成以下填空：天然气脱硫时的化学方程式是(2)nmolCH4经一次转变后产生CO9nmol、产生H2mol(用含n的代数式表示)(3)K2CO3(aq)和CO2反响在加压下进行，加压的理论依照是(多项选择扣分)(a)相似相溶原理(b)勒沙特列原理(c)酸碱中和原理(4)由KHCO3分解获得的CO2能够用于(写出CO2的一种重要用途)。整个流程有三处循环，一是Fe(OH)3循环，二是K2CO3(aq)循环，请在上述流程图中标出第三处循环(循环方向、循环物质)。9.(1)3H2S＋2Fe(OH)3→Fe2S3＋6H2O；(2)2.7n(3)b生产纯碱(或作制冷剂等，其他合理答案也给分)(5)【解析】在复杂的工艺生产流程中，捕获信息进而综合解析问题、解决问题的能力。读懂流程图回忆课本知识综合解析作答。⑴中天然气脱硫用Fe(OH)3由关系简单获得：2Fe(OH)3+3H2S═Fe2S3+6H2O。⑵的解题重点在于正确写出CH4(g)与能够得出生成氢气

H2O(g)反响的化学方程式：CH4(g)+H2.7nmol。⑶是勒夏特列原理的运用，

2O(g)═CO(g)+3H2(g)，由CO为9nmol，K2CO3(aq)和CO2反响在加压下进行，加压使CO2在溶液中的溶解度增大，平衡向生成KHCO3的方向搬动。⑷主要观察CO2的用途，能够任写一种，如制纯碱、作制冷剂、干冰用于人工降雨等。⑸在整个流程中考虑反响的循环，由知识储备知道，N2和H2合成NH3是一个可逆反响，为了原料的节约，故存在循环。组（课后拓展）1.含有A．2种

5个碳原子的烷烃，催化裂化可生成的烯烃最多有B．4种C．5种

( )D．6种1.C【解析】C5H12裂化可得丁烯、丙烯、乙烯，但丁烯还有三种同分异构体。为了控制下述的温度变化，应将温度计的水银球放置在什么合适的地址上。（1）在蒸馏烧瓶中分馏石油：____。（2）用酒精和浓硫酸制取乙烯：____。（3）用苯和混酸混杂水浴加热制硝基苯：____。(1)水银球凑近蒸馏烧瓶的支管处水银球插入反响物中水银球插入水中【解析】做石油分馏实验时，为了控制各馏分的温度范围，温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管周边。做制取乙烯的实验时，要控制反响物乙醇和混酸的温度，防范乙醚的生成。温度计的水银球应插在混杂物液面下。做制取硝基苯的实验时，主若是控制水的温度，温度计的水银球应插入水中。利用天然气合成氨的工艺流程表示图以下：依照上述流程，完成以下填空：(1)图中CH的一次转变过程中的化学方程是_______________________________。4(2)脱硫过程中，若有nmolFe2O3·H2O转变，则生成S的物质的量为______________mol(用含n的代数式表示)。整个流程有三个循环：一是K2CO3(aq)循环，二是N2和H2循环，第三个循环中被循环物质是______________。改用过分NaOH溶液吸取天然气中的硫化氢，以石墨作电极电解吸取后所得溶液可回收硫，其电解总反响方程式(忽略氧气的氧化还原)为___________________，该方法的优点是_______________________。3.(1)CH4+H2OCO+3H2(2)n(3)Fe2O3·H2O(4)Na2O↑S+2H2NaOH+S+H优点是：NaOH能够循环利用，同时获得副产品氢气。(答到“NaOH能够循环利用”即可)【解析】(1)化学方程式：CH+HOCO+3H，(2)脱硫反响为3H