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高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用教学ppt课件
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用教学ppt课件，文件包含第一节第3课时煤石油和天然气的综合利用pptx、第一节第3课时煤石油和天然气的综合利用docx等2份课件配套教学资源，其中PPT共30页， 欢迎下载使用。
1.了解煤、石油和天然气等化石能源的加工原理,提升变化观念与平衡思想等学科核心素养。2.了解煤、石油和天然气等化石产品的利用,提升科学态度与社会责任等学科核心素养。
【自主梳理】1.煤的综合利用 煤是混合物
2.天然气的综合利用
3.石油的综合利用(1)石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。(2)石油的加工方法
(3)重油裂化、裂解的过程
4.化石能源的用途(1)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。(2)以煤、石油、天然气为原料,通过化学反应获得许多性能优异的合成高分子材料。
【自我检测】1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)煤的气化是使煤转化成清洁燃料的物理过程。( )(2)石油的分馏得到的产品是纯净物。( )(3)煤的干馏可得到甲烷、苯和氨等物质。( )(4)乙烯的化学性质比聚乙烯活泼。( )(5)石油的分馏、裂化和裂解都属于化学变化。( )(6)石油裂解的原料是石油分馏产品。( )
2.石油化学工业是国民经济的重要支柱之一,下列有关石油化工的叙述错误的是( )
答案 C解析 石油中含有多种有机化合物,利用各组分沸点不同对石油进行分馏,可获得汽油、煤油、柴油等,A正确;石油裂化过程,含碳原子数较多的烃发生碳碳键断裂,变成含碳原子数少的烃,B正确;聚丙烯的结构简式为 ,分子中不含不饱和键,不能被KMnO4氧化,C错误;石油加工得到利用价值较低的沥青常用于铺设马路,D正确。
3.下列说法正确的是( )A.煤的气化主要生成水煤气,其主要成分是CO2和H2B.煤的直接液化是指使煤与水蒸气作用生成液体燃料C.煤的间接液化先转化为CO和H2,再在催化剂作用下合成甲醇等D.煤经气化或液化后再完全燃烧,比直接完全燃烧等量的煤放出的热量多答案 C解析 煤的气化主要反应是碳和水蒸气在高温下反应生成水煤气,主要成分是CO和H2,A错误;煤的直接液化是指使煤与氢气作用生成液体燃料,而不是和水蒸气作用,B错误;据能量守恒规律可知,理论上煤经气化或液化后再完全燃烧,与直接完全燃烧等量的煤放出的热量相等,D错误。
【问题探究】煤、石油和天然气是目前人类使用的主要能源,也是重要的化工原料。
1.煤的干馏得到哪些产品?为什么要隔绝空气加强热?提示 煤的干馏得到焦炭、煤焦油和出炉煤气等;在空气中加热,煤炭易燃烧,故煤的干馏要隔绝空气。
2.试写出煤的气化主要反应的化学方程式,并说明煤的气化的意义。提示 C+H2O(g) CO+H2;煤的气化能够减少煤燃烧时的粉尘污染,提高煤燃烧的效率,气化后的产品可以用于化工生产,提高煤的综合利用价值。3.通过石油裂化和裂解可得到哪些基本化工原料?提示 石油的裂化和裂解可得到乙烯、丙烯、甲烷等基本化工原料。
【深化拓展】1.“三馏”的比较
3.化学“六气”的主要成分
【素能应用】典例(2021广东佛山区高一期末)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:下列说法不正确的是( )A.加药品前必须检验装置的气密性B.加热一段时间后观察到试管B、C中溶液颜色褪去,证明B、C中均发生了加成反应C.实验证明石油经催化裂化生成了不饱和烃D.试管C中可能发生了如下反应:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
答案 B解析 模拟石油的催化裂化,利用B、C装置检验分解产物,故组装好实验装置后,要先检验装置的气密性,后加入药品,A正确;B中酸性KMnO4溶液具有强氧化性,溶液褪色说明 被还原为Mn2+,则烯烃发生了氧化反应,B错误;B、C中溶液褪色,说明石油经催化裂化生成了不饱和烃,C正确;C中盛有溴的四氯化碳溶液,与生成的烯烃发生加成反应而褪色,D正确。
【变式设问】上述装置中试管B和C中溶液褪色,能否证明石蜡油催化裂化产物中含有乙烯?提示 不能;试管B和C中溶液褪色,只能证明石蜡油催化裂化产物中含有不饱和烃,不能确定是否含有乙烯。
变式训练下图是实验室干馏煤的装置图:
(1)指出图中仪器的名称:a. ,d. 。 (2)仪器d的作用是 ,c中液体有 和 ,其中无机物里溶有 ,可用 检验出来。有机物可以通过 的方法使其中的重要成分分离出来。 (3)e处点燃的气体主要成分有 (填化学式),火焰的颜色是 。
答案 (1)酒精喷灯 烧杯(2)盛装冷水对蒸气进行冷却 粗氨水 煤焦油 氨酚酞溶液 分馏 (3)H2、CH4、CH2=CH2、CO 淡蓝色解析 本题考查关于煤干馏的实验,根据煤干馏的主要产品可知,b中得到的应是焦炭,c中得到的应是粗氨水和煤焦油,e处点燃的应是焦炉气。其中粗氨水中溶有氨,呈碱性,可用酚酞溶液等检验;煤焦油主要是苯、甲苯、二甲苯的混合物,应用分馏的方法分离;焦炉气的主要成分有CH4、CO、H2、CH2=CH2,燃烧时呈淡蓝色火焰。
1.下列关于石油的说法不正确的是( )A.石油主要含C、H两种元素B.石油通过催化重整可得到环状烃C.石油裂化是物理变化D.石油分馏得到的汽油是混合物答案 C解析 石油裂化是化学变化。
2.实验室可通过蒸馏石油得到多种沸点范围不同的馏分,装置如图所示。下列说法不正确的是( )A.沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出B.蒸馏烧瓶中放入碎瓷片可防止蒸馏时发生暴沸C.冷凝管中的冷凝水应该从a口进b口出D.温度计水银球部分和蒸馏烧瓶支管口相平
答案 C解析 石油分馏时,为使冷凝管中充满水,冷凝水要从b口通入,从a口流出。
3.我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。下列有关说法正确的是( )①石油裂解得到的汽油可与溴水反应②石油的分馏是化学变化③石油的分馏实验中,温度计水银球插入液面以下,因为它测的是混合液的温度④石油分馏得到的汽油仍是混合物A.①③ B.②④C.①④ D.②③答案 C解析 石油的分馏为物理变化,②错;石油分馏实验中,温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处,以测量馏出蒸气的温度,故③错。
4.天然气的主要成分CH4是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应前者大。下列叙述:①天然气与煤、石油相比是较洁净的能源;②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大;③燃烧天然气也是酸雨的成因之一;④用甲烷可生成CCl4;⑤甲烷易完全燃烧,故燃烧甲烷时不必保持空气流通。其中正确的是( )A.只有①②③B.只有③④⑤C.只有①②④D.①②③④⑤
答案 C解析 天然气燃烧主要产生CO2和H2O,对环境污染小,与煤、石油相比是比较清洁的能源;等质量的CH4和CO2相比,前者的物质的量大,由题给信息知产生的温室效应前者大;燃烧天然气不是酸雨的成因之一;甲烷和氯气在光照条件下可以发生取代反应;甲烷燃烧时若空气不流通可能会发生爆炸。
1.了解煤、石油和天然气等化石能源的加工原理,提升变化观念与平衡思想等学科核心素养。2.了解煤、石油和天然气等化石产品的利用,提升科学态度与社会责任等学科核心素养。
【自主梳理】1.煤的综合利用 煤是混合物
2.天然气的综合利用
3.石油的综合利用(1)石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。(2)石油的加工方法
(3)重油裂化、裂解的过程
4.化石能源的用途(1)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。(2)以煤、石油、天然气为原料,通过化学反应获得许多性能优异的合成高分子材料。
【自我检测】1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)煤的气化是使煤转化成清洁燃料的物理过程。( )(2)石油的分馏得到的产品是纯净物。( )(3)煤的干馏可得到甲烷、苯和氨等物质。( )(4)乙烯的化学性质比聚乙烯活泼。( )(5)石油的分馏、裂化和裂解都属于化学变化。( )(6)石油裂解的原料是石油分馏产品。( )
2.石油化学工业是国民经济的重要支柱之一,下列有关石油化工的叙述错误的是( )
答案 C解析 石油中含有多种有机化合物,利用各组分沸点不同对石油进行分馏,可获得汽油、煤油、柴油等,A正确;石油裂化过程,含碳原子数较多的烃发生碳碳键断裂,变成含碳原子数少的烃,B正确;聚丙烯的结构简式为 ,分子中不含不饱和键,不能被KMnO4氧化,C错误;石油加工得到利用价值较低的沥青常用于铺设马路,D正确。
3.下列说法正确的是( )A.煤的气化主要生成水煤气,其主要成分是CO2和H2B.煤的直接液化是指使煤与水蒸气作用生成液体燃料C.煤的间接液化先转化为CO和H2,再在催化剂作用下合成甲醇等D.煤经气化或液化后再完全燃烧,比直接完全燃烧等量的煤放出的热量多答案 C解析 煤的气化主要反应是碳和水蒸气在高温下反应生成水煤气,主要成分是CO和H2,A错误;煤的直接液化是指使煤与氢气作用生成液体燃料,而不是和水蒸气作用,B错误;据能量守恒规律可知,理论上煤经气化或液化后再完全燃烧,与直接完全燃烧等量的煤放出的热量相等,D错误。
【问题探究】煤、石油和天然气是目前人类使用的主要能源,也是重要的化工原料。
1.煤的干馏得到哪些产品?为什么要隔绝空气加强热?提示 煤的干馏得到焦炭、煤焦油和出炉煤气等;在空气中加热,煤炭易燃烧,故煤的干馏要隔绝空气。
2.试写出煤的气化主要反应的化学方程式,并说明煤的气化的意义。提示 C+H2O(g) CO+H2;煤的气化能够减少煤燃烧时的粉尘污染,提高煤燃烧的效率,气化后的产品可以用于化工生产,提高煤的综合利用价值。3.通过石油裂化和裂解可得到哪些基本化工原料?提示 石油的裂化和裂解可得到乙烯、丙烯、甲烷等基本化工原料。
【深化拓展】1.“三馏”的比较
3.化学“六气”的主要成分
【素能应用】典例(2021广东佛山区高一期末)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:下列说法不正确的是( )A.加药品前必须检验装置的气密性B.加热一段时间后观察到试管B、C中溶液颜色褪去,证明B、C中均发生了加成反应C.实验证明石油经催化裂化生成了不饱和烃D.试管C中可能发生了如下反应:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
答案 B解析 模拟石油的催化裂化,利用B、C装置检验分解产物,故组装好实验装置后,要先检验装置的气密性,后加入药品,A正确;B中酸性KMnO4溶液具有强氧化性,溶液褪色说明 被还原为Mn2+,则烯烃发生了氧化反应,B错误;B、C中溶液褪色,说明石油经催化裂化生成了不饱和烃,C正确;C中盛有溴的四氯化碳溶液,与生成的烯烃发生加成反应而褪色,D正确。
【变式设问】上述装置中试管B和C中溶液褪色,能否证明石蜡油催化裂化产物中含有乙烯?提示 不能;试管B和C中溶液褪色,只能证明石蜡油催化裂化产物中含有不饱和烃,不能确定是否含有乙烯。
变式训练下图是实验室干馏煤的装置图:
(1)指出图中仪器的名称:a. ,d. 。 (2)仪器d的作用是 ,c中液体有 和 ,其中无机物里溶有 ,可用 检验出来。有机物可以通过 的方法使其中的重要成分分离出来。 (3)e处点燃的气体主要成分有 (填化学式),火焰的颜色是 。
答案 (1)酒精喷灯 烧杯(2)盛装冷水对蒸气进行冷却 粗氨水 煤焦油 氨酚酞溶液 分馏 (3)H2、CH4、CH2=CH2、CO 淡蓝色解析 本题考查关于煤干馏的实验,根据煤干馏的主要产品可知,b中得到的应是焦炭,c中得到的应是粗氨水和煤焦油,e处点燃的应是焦炉气。其中粗氨水中溶有氨,呈碱性,可用酚酞溶液等检验;煤焦油主要是苯、甲苯、二甲苯的混合物,应用分馏的方法分离;焦炉气的主要成分有CH4、CO、H2、CH2=CH2,燃烧时呈淡蓝色火焰。
1.下列关于石油的说法不正确的是( )A.石油主要含C、H两种元素B.石油通过催化重整可得到环状烃C.石油裂化是物理变化D.石油分馏得到的汽油是混合物答案 C解析 石油裂化是化学变化。
2.实验室可通过蒸馏石油得到多种沸点范围不同的馏分,装置如图所示。下列说法不正确的是( )A.沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出B.蒸馏烧瓶中放入碎瓷片可防止蒸馏时发生暴沸C.冷凝管中的冷凝水应该从a口进b口出D.温度计水银球部分和蒸馏烧瓶支管口相平
答案 C解析 石油分馏时,为使冷凝管中充满水,冷凝水要从b口通入,从a口流出。
3.我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。下列有关说法正确的是( )①石油裂解得到的汽油可与溴水反应②石油的分馏是化学变化③石油的分馏实验中,温度计水银球插入液面以下,因为它测的是混合液的温度④石油分馏得到的汽油仍是混合物A.①③ B.②④C.①④ D.②③答案 C解析 石油的分馏为物理变化,②错;石油分馏实验中,温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处,以测量馏出蒸气的温度,故③错。
4.天然气的主要成分CH4是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应前者大。下列叙述:①天然气与煤、石油相比是较洁净的能源;②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大;③燃烧天然气也是酸雨的成因之一;④用甲烷可生成CCl4;⑤甲烷易完全燃烧,故燃烧甲烷时不必保持空气流通。其中正确的是( )A.只有①②③B.只有③④⑤C.只有①②④D.①②③④⑤
答案 C解析 天然气燃烧主要产生CO2和H2O,对环境污染小,与煤、石油相比是比较清洁的能源;等质量的CH4和CO2相比,前者的物质的量大,由题给信息知产生的温室效应前者大;燃烧天然气不是酸雨的成因之一;甲烷和氯气在光照条件下可以发生取代反应;甲烷燃烧时若空气不流通可能会发生爆炸。
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