【导学案设计】高中化学 4.2.1煤、石油和天然气的综合利用学案 新人教版必修2.doc

第2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1.认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。2.了解煤的干馏和干馏产品的应用以及煤的气化和液化的基本原理。3.了解石油的分馏、裂化和裂解的基本原理。4.以聚乙烯为例,掌握加聚反应的特点及其化学方程式的书写。学生比较熟悉化石燃料作为能源的利用,对化石燃料作为重要化工原料可能了解不多。限于课程和知识基础,可简单介绍化石燃料的化学成分、有关煤综合利用的知识及石油化工生产的一般过程和原理。一、从煤、石油和天然气中获得基本化工原料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,其组成以碳元素为主,还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。2.煤的加工方法及产品(1)干馏定义:煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,工业上也叫煤的焦化。产品:出炉煤气和焦炭,其中出炉煤气包括焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油等。(2)气化定义:煤的气化是指将煤转化为可燃性气体的过程。主要反应:c(s)+h2o(g)co(g)+h2(g)。(3)液化直接液化:煤与氢气作用生成液体燃料。间接液化:煤先转化为一氧化碳和氢气,再在催化剂作用下合成甲醇等。3.天然气的主要成分是甲烷,生活中可作为燃料,化工生产中可用于合成氨和生产甲醇等。4.石油的组成和加工(1)组成:石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。(2)石油的加工分馏:利用原油中各组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含碳原子数较少、沸点较低的烃的过程。通过裂化,重油可转变为汽油。裂解:就是深度裂化,通过裂解可得到乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。重整:在加热和催化剂作用下,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、合成橡胶和合成纤维都是以煤、石油和天然气为原料生产的。2.四个基本概念(1)加聚反应:利用加成反应,使小分子化合物聚合成高分子化合物的反应。(2)单体:聚合成高分子化合物的小分子称为单体,如聚乙烯的单体为乙烯。(3)链节:高分子化合物中的重复结构单元称为链节,如聚乙烯的链节为ch2ch2。(4)聚合度:聚合度是指高分子化合物中所含链节的数目,如聚乙烯的聚合度为n。3.乙烯发生加聚反应的化学方程式为。1.石油的分馏、裂化、裂解和重整中,属于物理变化的有哪些?【答案】分馏。2.加聚反应属于加成反应吗?【答案】属于;加聚反应的实质是分子自身发生加成反应。3.矿物油与植物油的成分有什么区别?【答案】矿物油的主要成分属于烃类物质,植物油的主要成分属于酯类物质。探究:加聚反应氯乙烯()和苯乙烯()都是重要的化工原料,请回答下列问题:(1)分别写出氯乙烯、苯乙烯发生加聚反应的化学方程式:、。(2)下列有关说法不正确的是(填字母)。a.氯乙烯、苯乙烯分子中都含有碳碳双键b.聚氯乙烯、聚苯乙烯都能使溴水褪色c.聚氯乙烯、聚苯乙烯都属于高分子化合物d.氯乙烯、苯乙烯都属于烃【解析】(1)氯乙烯发生加聚反应时,其产物是;苯乙烯发生加聚反应时,其加聚产物是。(2)氯乙烯、苯乙烯能发生加聚反应,是因为它们分子中均含有碳碳双键,a项正确;发生加聚反应时,碳碳双键要打开一个键,其加聚产物中不存在碳碳双键,故不能使溴水褪色,b项错误;加聚反应得到的产物属于高分子化合物,c项正确;氯乙烯分子中除含有c、h外,还含有cl,所以氯乙烯不属于烃,是烃的衍生物,d项错误。【答案】(1);n(2)bd1.加聚反应的产物属于纯净物还是混合物?【答案】混合物,因为产物中有多种n值不同的高分子,所以是混合物。2.乙烯和聚乙烯相比,含碳量是否相同?化学性质是否相同?【答案】含碳量相同;化学性质不同,乙烯分子中含有碳碳双键,聚乙烯分子中无碳碳双键。1.由单体书写聚合物的方法(1)书写加聚反应产物时,将碳碳双键打开一个键,使与双键相连的两个碳原子各带“半个键”,表示链节。(2)将链节放在中,用n表示聚合度,如的加聚反应产物是。2.由聚合物判断单体的方法聚合物中,将中括号中的两个碳原子之间的单键改成双键,该分子即为单体。1.下列说法中错误的是()。a.煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物b.为使煤变成清洁能源,可将煤进行气化和液化c.煤的组成以碳元素为主,还含有少量的h、n、s、o等元素d.煤中主要含苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把苯和甲苯从煤中分离出来【答案】d2.下列有关石油和煤的利用叙述不正确的是()。a.煤的干馏是将煤隔绝空气在高温条件下使之分解,得到焦炭、煤焦油等物质的过程b.煤的液化是将煤转化为甲醇、乙醇等液态物质的过程c.煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程d.石油通过裂化,可以获得碳原子数较少的轻质油【答案】c3.下列关于石油组成的叙述中正确的是()。a.石油主要含碳、氢两种元素,是多种烃的混合物b.石油裂解得到的汽油是纯净物c.石油通过分馏可以得到甲烷、乙烯、丙烯d.石油通过裂化可将链状烃转化为环状烃【答案】a4.聚丙烯酸乙酯是一种新技术材料,能有效减少土壤水分的损失,请回答下列问题:(1)合成聚丙烯酸乙酯