《自然资源的合理开发与利用》第3课时示范公开课教学课件【高中化学】

第八章化学与可持续发展第一节自然资源的合理开发与利用第3课时1.通过煤、天然气和石油的化学组成和综合利用途径的学习，能从化学的角度分析自然资源到产品的转化途径，认识化学方法在实现物质转化中的作用。2.通过化石能源在社会生产、生活中的重要应用，感受化学学科在生产、生活中的应用价值。3.通过化石能源引发的环境为题，思考开发清洁能源、绿色、可持续发展的新途径。重难点学习目标化石燃料提供的热量能为我们提供美味的食物、提供日常所需的能量，使高铁、飞机远航。化石天然气石油煤化石燃料资源有限，且开发困难工业生产和人类消耗巨大综合利用化石燃料的综合利用都有哪些途径呢？煤的综合利用煤煤的综合利用主要含C，还含有少量H、O、N、S等煤的干馏煤的气化煤的液化ABC煤工业的粮食黑色的金子SO2、NOx清洁燃料和化工原料煤的综合利用思考讨论问题一什么是煤的干馏？煤的干馏会得到哪些产品？问题二煤的干馏得到的产品，有哪些用途？煤的综合利用成果展示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。H2、CH4、C2H4、CO、芳香烃酚类、萘、沥青燃料染料医药农药合成材料出炉煤气（焦炉气、粗氨水、粗苯）、煤焦油、焦炭。煤的综合利用实验用品：大试管、小试管、玻璃导管、橡胶塞、玻璃棒、酒精喷灯、烧杯、铁架台、煤、红色石蕊试纸。演示实验煤的干馏煤的综合利用实验现象：1.用酒精喷灯加热大试管里放有煤粉的部位，约2~3min后有气体放出，冷却后在小试管底部_________和___________________。凝结成水黑色黏稠油状物2.点燃从尖嘴导管放出的气体，气体燃烧，发出_____________，这是焦炉气在燃烧。明亮的火焰3.实验后用玻璃棒蘸取小试管内的水溶液，滴在红色石蕊试纸上，溶液使试纸______，说明有_______产生。变蓝氨气4.实验完毕后，停止加热。冷却用粗铁丝取出大试管里的块状物，可以看到煤粉已经变成_____________________________，这就是焦炭。坚硬而又疏松多孔的灰黑色固体煤的综合利用煤的利用途径煤的气化煤的液化原理主要反应产品用途将煤转化为可燃性气体的过程直接加氢液化或间接液化将煤转化为液态燃料的过程C+H2O(g)CO+H2高温C+H2O(g)CO+H2高温C+H2O(g)CO+H2催化剂CO、H2、CH4等可燃性气体物质液态燃料油、甲醇等可作燃料可作燃料；基本化工原料对比煤的干馏，学习煤的气化，煤的液化。它们原理、反应过程、产品、用途有什么不同？天然气的综合利用阅读课本P102页，说一说天然气的组成和用途。组成：主要成分为甲烷(CH4)的混合物。清洁的化石燃料作为化工原料，用于生产合成氨和甲醇2CH4一定条件HCCH+3H2天然气的综合利用请同学们阅读课本102页，了解可燃冰。石油的综合利用石油石油中含有烷烃、芳香烃、环烷烃等，是一种成分复杂的混合物。直接从矿井里开采出来的原油分馏、催化裂化、裂解、催化重整汽油、煤油、柴油石油的综合利用思考讨论问题一：什么是石油的分馏？分馏和蒸馏有什么区别？问题二：为什么要减压蒸馏分离重油?问题三：催化裂化、裂解有什么区别?问题四：石油催化重整得到哪些产品？石油的综合利用分馏：利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做分馏。分馏是多次蒸馏。物理变化。减压分馏的目的：减压分馏能使高沸点的重油转化为气态挥发出来，石油减压分馏的目的使高沸点的重油进一步分离。成果展示石油的综合利用裂化和裂解的区别：裂化是在催化剂条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃；裂解是在高温下，把石油产品中具有长链的烃断裂为各种短链的气态烃或液态烃。石油催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的调整，使链状烃转化为环状烃，如苯或甲苯等。成果展示石油的综合利用C16H34催化剂加热、加压C8H18+C8H16C4H10催化剂加热、加压C2H6+C2H4C8H18催化剂加热、加压C4H10+C4H8C4H10催化剂加热、加压CH4+C3H6十六烷辛烷辛烯辛烷丁烷丁烯丁烷甲烷丙烯丁烷乙烷乙烯直链烷烃分解，产物是“烷+烯”石油的综合利用目前，多数石油产品仍作为燃料使用，只有一部分转化为化工、纺织、建材、医药、日用化学品等行业的基本原料。塑料合成橡胶合成纤维纺织品日用化学品药物汽车用化学品农药石油的综合利用催化剂加热、加压催化剂加热、加压高分子材料基础化工原料更高价值生活用品石油的综合利用随着合成材料的大量使用和生产，急剧增大的废弃物也给人类社会造成了巨大的压力。人类正在积极开发新能源。太阳能风能核能地热能水能生物质能1.石油蒸馏装置如图所示，下列说法正确的是（

）A．仪器W的名称：圆底烧瓶B．碎瓷片的作用：催化剂C．冷却水的流向：X进水，Y出水D．收集到60~150℃的馏分为混合物D根据仪器的形状可知，该仪器为蒸馏烧瓶，故A错误；碎瓷片的作用是防止爆沸，故B错误；冷却水和蒸汽的方向相反，由于蒸汽的方向是由上而下，故冷却水的方向是由下而上，即Y进X出，故C错误；石油是多种烷烃和环烷烃的混合物，故石油在60~150℃的馏分仍然是混合物，故D正确。解析2.下列关于石油的说法正确的是（）

BA.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．石油裂解气的主要成分是甲烷

D．石油分馏的各馏分均是纯净物解析煤、石油、天然气均是不可再生矿物能源，A错误；石油成分复杂，主要含有C、H两种元素，B正确；石油裂解气的主要成分是乙烯和丙烯等，C错误；石油分馏的产物有汽油、煤油、柴油等物质，各馏分均是混合物，D错误。3.煤的干馏实验装置如图所示。下列说法错误的是（）

AA．可用蓝色石蕊试纸检验a层液体中含有的NH3

B．长导管的作用是导气和冷凝C．从b层液体中分离出苯的操作是分馏D．c口导出的气体可使新制氯水褪色解析A.检验a层液体中含有NH3，可用湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝，证明含有氨气，故A错误；长导管的作用是导气和冷凝，故B正确；b层液体是煤高温干馏产生的煤焦油，可利用物质沸点不同，通过控制温度用分馏的方法分离出苯，故C正确；煤高温干馏产生焦炭、煤焦油和焦炉气，焦炉煤气主要含甲烷、氢气、乙烯和一氧化碳，其中乙烯可以使氯水褪色，故D正确。煤abc生物柴油简介生物柴油是动植物油脂与甲醇反应产生的一种质量、性质类似于柴油、并可以替代柴油使用的优质清洁燃料。生物柴油是典型的“绿色能源