【志鸿优化设计】高考化学一轮复习 化学与技术第二节化石燃料生物资源功能高分子教学案 鲁科版选修2.doc

第二节化石燃料生物资源功能高分子考纲点击1了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。2了解高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点，了解有关的生产原理。3了解精细化工产品的生产特点，精细化工在社会发展中的作用。4了解我国现代材料研究和材料工业的发展情况。了解新材料的发展方向。一、煤、石油、天然气的综合利用1石油的炼制炼制方法原理变化主要原料主要产品分馏常压利用烃的不同_，将其分离成沸点不同的产物_变化原油石油气、汽油、煤油、柴油等减压重油润滑油、凡士林、石蜡、沥青等裂化在一定条件下，使_烃断裂为_烃_变化重油、石蜡等汽油、煤油、柴油等轻质油裂解_裂化(更高温度下的裂化)_变化石油分馏产物(包括石油气)主要是乙烯、丙烯、丁烯、甲烷等2煤的综合利用原理产品干馏将煤_加强热使其分解焦炭、_、_、粗氨水气化把煤中的有机物转化为_气体co3h2ch4h2o低热值气co、h2、相当量的n2中热值气co、h2、少量ch4高热值气主要成分ch4液化直接液化高温、高压和有催化剂条件下，与溶剂混合，使煤与h2作用生成液体燃料优质汽油、柴油、芳香烃和副产物燃料气、液化石油气等间接液化把煤气化成co和h2，经催化合成液体燃料、醇类燃料(如ch3oh)等合成汽油、甲醇等3天然气的综合利用除了直接用作燃料外，还可以制造合成氨原料气(h2)，合成甲醇及其他化工原料。例如：天然气重整的方程式：ch4h2oco3h2。即时训练1下列说法正确的是_。汽油、柴油和植物油都是碳氢化合物煤的干馏属于化学变化石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃料的产量和质量煤是工业上获得芳香烃(含苯环的烃)的一种重要来源，芳香烃主要存在于煤高温干馏所得的煤焦油中石油分馏的各馏分均是纯净物二、农产品的化学加工1大豆的深加工(1)大豆的营养(2)大豆通过_法和_法，可生产豆油。(3)大豆通过豆浆加_剂，可生产豆腐，其实质是大豆中的蛋白质在某些_(酸、碱、盐等)影响下发生性质上的改变而引起聚沉的过程。2玉米的化学加工玉米的深加工产品即时训练2植物如花生、大豆等的果实能提取油脂。下列关于油脂的叙述错误的是()。a植物油可使溴水退色b皂化反应是指油脂在碱性条件下的水解反应c由大豆制豆油主要涉及物理变化d甘油也是植物油脂三、功能高分子材料和复合材料12复合材料(1)组成(2)常见的复合材料：玻璃钢、碳纤维增强复合材料等。3塑料制品结构和性能(1)线型高分子：分子呈长链状，可溶于_溶剂，受热软化，熔融，有_。(2)体型高分子：高分子链之间形成化学键产生交联，形成立体网状结构。不易溶于有机溶剂，受热_，有_性。4新材料的发展方向具有复合化、设计化、智能化、仿生化、轻量化、高性能化、高功能化等特点。即时训练3下列材料中属于功能高分子材料的是()。高分子膜生物高分子材料隐身材料液晶高分子材料光敏高分子材料智能高分子材料a只有b只有c全部是d只有一、石油的综合利用1石油的综合利用石油是烃的混合物，因此没有固定的沸点。工业上通过减压分馏和常压分馏的方法，把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物而分离出来。分馏出来的各种成分叫做馏分，每一种馏分仍然是多种烃的混合物。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，在一定条件下，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。2直馏汽油和裂化汽油直馏汽油是由石油分馏所得馏分，一般是c5c11的烷烃，性质稳定。裂化汽油是由石油裂化所产生的，含有较多的c5c11的烯烃，性质活泼，它能与溴单质发生加成反应，使酸性kmno4溶液退色。实验室用于萃取的溶剂应是直馏汽油。3石油分馏实验的有关问题装置：蒸馏装置。注意所用温度计水银球的位置应当在蒸馏烧瓶支管口处，因为它所测定的是所取馏分的沸点范围。操作注意事项：被加热的是易燃易爆物质，故装置气密性要好，注意加入药品前检验整套装置的气密性；为防止暴沸，应在加热之前放入几片碎瓷片；注意加热之前先接通冷却水，而停止加热后，仍要继续通冷却水一段时间；若所用药品为原油，应在收集器上接一导管，将残余尾气导出室外，以防发生事故。说明：石油分馏中的物质变化类型为物理变化。对石油进行分馏，是石油炼制的主要方法之一。由于石油中有些物质的沸点很接近，所以每种石油的馏分仍然是多种烃的混合物。石油分馏获得的汽油、煤油、柴油等轻质油的产量比较低，为了提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量，还可采用裂化方法从重油中获取轻质油。实验室分馏石油的实验装置检验气密性的方法：从冷凝管的尾端取下牛角管，换上带玻璃尖嘴的导气管，把导气管插入水中，微热蒸馏烧瓶，观察现象，作出判断。【例1】如何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题，将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油。资料一：石蜡是含有2030个碳原子的烷烃的混合物，常温下呈固态。资料二：石油催化裂化中通常使用al2o3作催化剂。某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如图：实验过程中可观察到烧瓶中固体石蜡先熔化，试管中有少量液体凝结，试管中酸性高锰酸钾溶液退色，实验后闻试管中液体气味，具有汽油的气味。(1)为保证实验成功，实验前必须进行的操作是_。装置中较长导管的作用是_。(2)试管中少量液体凝结说明了_。(3)试管中溶液退色说明了_。(4)能否用试管中的液体萃取溴水中的溴，理由是_。(5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式：_。(6)石油裂化的重要意义是_。二、煤的综合利用1煤及其综合利用煤的元素组成：c及少量的h、n、s、o等煤的物质组成：多种有机化合物和无机物组成的复杂的混合物煤的种类：无烟煤、烟煤、褐煤、泥煤洁净煤技术煤化工2蒸馏、分馏和干馏蒸馏、分馏和干馏是用于不同目的的实验操作。蒸馏是将液态物质加热到沸腾(汽化)，并使其冷凝(液化)的连续操作过程。蒸馏的目的是从溶液中分离出某种(或几种)纯液态物质。它要求溶液中的其他成分是难于挥发的，或沸点与馏出物相差较大的物质。如用天然水制取蒸馏水，从烧酒中提取酒精等。分离沸点比较接近的液态混合物，用蒸馏的方法则难以达到分离的目的，这就需要借助另一种操作分馏。分馏的原理跟蒸馏基本相同，也是加热使混合液体汽化冷凝的连续操作过程，只是在实验装置中添加了一个分馏柱(工业上称为分馏塔盘)，被加热的混合蒸气进入分馏柱，与内壁上已冷凝(空气冷却)的回流液体发生对流而交换热量，其中沸点较高的成分被液化，回流液体中沸点较低的成分吸热又汽化。这种反复液化与汽化的过程使沸点较低的蒸气成分上升进入冷凝器(水冷却)液化而分离出来。干馏则是在密闭装置内(隔绝空气)将有机化合物(如煤、木柴等)加强热使之分解的过程。煤干馏的条件有两个：一是要隔绝空气，目的是防止煤在空气中燃烧；二是要加强热。其装置和原理都与蒸馏及分馏有很大区别。干馏属于化学变化，蒸馏和分馏属于物理变化。【例2】下图为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中的液体有_和_。其中的无机物里溶有_，可用_检验出来；有机化合物可以通过_的方法使其中的重要成分分离出来。在170230 时可得到_，加热到230 以上可以得到_。(3)e处点燃的气体主要是_，火焰的颜色是_色。三、功能高分子材料功能高分子材料可分为结构型和复合型两大类。结构型功能高分子材料要进行“分子设计”，即在合成高分子的主链或支链上接上带有显示某种功能的官能团，使高分子具有特殊的功能，满足光、电、磁、化学、生物、医学等方面的功能要求。复合型是以普通高分子材料为基体或载体，与具有某些特定功能(如导电、导磁等)的材料进行复合而制得的一类功能高分子材料。【例3】下列有关新型高分子材料的说法中，不正确的是()。a高分子分离膜在食品工业中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等b复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强体c导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料d合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度1(2012山东理综)下列与化学概念有关的说法正确的是()。a化合反应均为氧化还原反应b金属氧化物均为碱性氧化物c催化剂能改变可逆反应达到平衡的时间d石油是混合物，其分馏产品汽油为纯净物2(双选)下列叙述正确的是()。a“接触法”制h2so4时，催化氧化阶段的反应原理为2so2(g)o2(g)2so3(g)h0b海水提镁的主要步骤为caco3(s)盐酸 海水mg(oh)2(s)mgcl2(aq)mg(l)cl2(g)c普通水泥的主要成分是硅酸钙d黏土的主要成分是三氧化二铝3工业上获得大量的乙烯、丙烯、丁二烯的方法是()。a石油分馏 b高温干馏c石油裂化 d石油裂解4由玉米制酒精，不会涉及的化学方程式是()。a2(c6h10o5)nnh2onc12h22o11bc12h22o11h2o2c6h12o6cc6h12o62c2h5oh2co2dch2=ch2h2och3ch2oh5下列关于化工生产原理的叙述中，均符合目前工业生产实际的是()。a氯碱工业中，电解槽的阳极区产生naohb氯气和氢气混合在光照条件下反应生成氯化氢，用水吸收得到盐酸c合成氨工业中，由于氨易液化，n2、h2循环使用，所以总体上氨的产率很高d二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫，三氧化硫在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸6(2012山东理综)石油和煤炭加工过程涉及多种技术和设备。(1)石油分馏时，在不断向_(填工业设备名称)内投放原料的同时获得产品，该过程为_操作过程。(2)石油裂化分为热裂化、_和加氢裂化，裂化的目的是提高_的产量。(3)煤的洗选是为了降低原煤中灰分和_的含量。煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒，并使全部煤炭颗粒_进行燃烧的过程。(4)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和_存在下与_作用生成液体燃料的过程。参考答案基础梳理整合一、1沸点物理长链短链化学深度化学2隔绝空气煤焦油焦炉煤气可燃性即时训练1答案：二、1(1)蛋白质油脂碳水化合物8接近饱和脂肪酸不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸(2)压榨浸出(3)凝固化学因素2淀粉酒精淀粉、酒精糖类维生素c味精山梨醇直接消费品即时训练2d三、1感光光致变色光导电超强吸水剂结构复合2基增强骨架3(1)有机热塑性(2)不熔化热固即时训练3c核心归纳突破【例1】答案：(1)检验装置的气密性冷凝气体，导出气体(2)裂化生成了5个碳原子以上的烃(3)裂化生成了碳原子数小于5的不饱和烃(4)不能，因为裂化产物中有不饱和烃，易与溴发生加成反应，不能萃取溴(5)c20h42c10h22c10h20(6)可提高石油产品中轻质燃油特别是汽油的产量和质量解析：实验前的必要操作是检验装置的气密性。实验中使用长导管的作用是冷凝气体、导出气体。试管的现象说明，石蜡发生反应生成了5个碳原子以上的烃，试管溶液退色则说明生成了含碳原子数小于5个的不饱和烃。【例2】答案：(1)酒精喷灯硬质玻璃管烧杯u形管(2)冷水浴煤焦油粗氨水氨酚酞分馏酚类和萘更复杂的芳香族化合物(如蒽)(3)ch4、h2淡蓝解析：此题是对干馏原理的考查，是一道综合性较强、涉及面较广的实验题，要求对干馏实验涉及的仪器设备、反应原理、实验操作、各产品成分都有一定的了解才能准确作答。【例3】d解析：并不是所有人工合成的高分子材料植入人体都会出现排斥反应，有不少的新型高分子材料具有优异的生物兼容性，在人体中排异很小，可以满足人体对人工器官材料的苛刻要求。演练巩固提升1c解析：有单质参加的化合反应才是氧化还原反应，a项错；mn2o7为酸性氧化物，al2o3为两性氧化物，b项错；催化剂能影响反应速率，改变可逆反应达到平衡的时间，c项正确；石油的分馏产物汽油为混合物，d项错。2ac解析：a正确；海水提镁是在海水中加入ca(oh)2而非caco3，b错；普通水泥主要成分为硅酸钙，还有少量铝酸钙，c正确；黏土主要成分是硅酸盐，d错。3d解析：此题是对石油化工工业中裂解的考查。石油裂解是以获取化工原料(主要是烯烃)为目的的工业生产，与石油裂化有区别(主要目的是获得轻质燃料油)，而石油分馏是对石油的初级加工，将石油分离成沸点不同的产物。高温干馏则是煤综合利用的主要方式。4d解析：由玉米制酒精的简单过程为：淀粉二糖葡萄糖酒精。