1、课题 3 石油、煤和天然气的综合利用 课前预习 1、通过教材 38-43页,进行知识梳理,勾画课本。 2、回顾化学必修中 95-102页资源综合利用、环境保护 3、完成预习自测题目。 4、将预习中不能解决的问题标记出来,并填写到后面“我的疑惑”处,查阅资料,补充完 善,限时 15分钟,独立完成。 知识准备 1、参阅化学必修 95-98页,回顾石油、煤、天然气的主要成分及组成元素。 2、化学三馏 蒸馏、分馏、干馏的原理。 3、三大合成材料是指 _ _、 _ _、 。 4、什么叫加成反应?加聚反应? 教材助读 1、石油是蕴藏在地下深处的 色,有 的粘稠液体,具有特殊气味,密度比 水 , 不溶于水,
2、 是各种 烃、 烃和 烃组成的混合物,加工前 的石油叫 油。原油主要是由分子中的碳原子数不等的烃组成的混合物,分子中碳原 子数不等,烃的 就不同, 通常情况下,分子中碳原子数多的烃具有较高的沸点, 碳 原子数少的烃具有较低的沸点,大部分是 烃,溶有少量 烃和 烃。 2、石油炼制前先要经过 、 、 等过程,石油炼制时同时是将混 合物进行一定程度的 ,使之物尽其用,另一方面,将含碳原子较多的烃转变为碳原子 较少的烃,作为基本 原料。 3、工业上常用 分馏和 分馏的办法,把不同沸点的产品分离出来,为了提高轻质 油 特 别 是 汽 油 的 产 量 , 还 可 采 用 的 方 法 , 如 十 六 烷 分
3、 解 反 应 方 程 式 为 。 4、石油的用途,不仅是燃料资源,还是 的重要来源。 5、写出己烷裂解反应的方程式 。 已成为生产乙烯的 主要方法, 是衡量一个国家石油化工发水平的标志之一。 6、天然气除了直接作燃料外,还可以作为 原料,合成甲醇及其他化工原料 随着技术的进步, 用甲醇作为基础原料, 可以转化为 。 从天然气合成液 体燃料, 也为今后替代石油生产 、 等燃 料油提供了美好的前景。 7、与石油和天然气相比,作为固体燃料的煤存在的缺点有 、 、 等问题,将煤转变为 、 、 等,可以提高其作为燃料的性能与价值,也 会成为 之一。 8 、 在 煤 的 综 合 利 用 中 , 人 们 最
4、 为 关 注 并 一 直 致 力 于 研 究 的 问 题 是 : 、 以 及 。 9、 煤是由 和 组成的复杂混合物, 煤除了主要含碳元素外, 还含有 少量的 、 、 、 、 等元素,以及无机矿物质 (主要 有 、 、 、 等元素。 ) 10、煤可以分为 、烟煤、 和泥煤,它们的含碳量不同,发热量也不同, 一般含碳量高的,发热量也高。 11、 煤的干馏是指将 , 也叫 。 工业上炼焦是将 放在隔绝空气的炼焦炉中加热,煤变热分解产生气体,这些气体经过冷却而 ,并分 为上、 下两层, 上层为 、 的水溶液, 为粗氨水和粗苯, 下层为 的 油状物,叫 ,另一部分没有凝结的气体可点燃,叫做 ,反应后的
5、黑灰 色 固 体 物 质 叫 做 , 这 些 物 质 可 用 于 生 产 、 、 、 、炸药、医药等,煤干馏发生的条件有两 个:一是隔绝空气以防止 ;二是 ,煤的干馏发生了复杂的物理、 化学变化。 12、煤的气化是指煤在特定的设备内,在一定温度及压强下使 与气化剂 (如 蒸气、空气或氧气等 )发生一系列化学反应,将固体煤转化为含有 、 、 等气体和 CO2、 N 2等非可燃气体的过程,煤炭气化时,必须具备几个条件,即 炉、 剂。 碳与水蒸气的反应方程式为 , 该反应为 热反应, 煤的气 化的优点:消除了 和 的污染,减轻了运输负担,提高了热效率,减 轻了二氧化硫对空气的污染等。 13、煤的液化
6、是把煤转化为 的过程,煤的液化的方法有 液化和 液化两种方式,两者的目的、产物是不相同的,直接液化是把煤与适当的 混合后制 成煤浆, 在 、 和有催化剂的条件下, 使煤与 作用, 裂化生成液体燃 料,即“合成石油” ,直接液化的效率约为 65% 75% ,每吨煤可生产 0.3 0.4液化油,主要 产品有 、 、 和其他 原料,副产品有 气、 气 和 等, 把煤直接液化的装置叫 装置。 14、 一碳化学是指 为原料, 用化学的方法制造一系列化工原料和燃料的化学, 当今世界上, 通常一碳化学的范畴主要是指 、 、 、 四种物质所涉及的 有关内容,同时甲烷、 CO2及 CH3OH 都可由 CO制造,
7、故狭义的一碳化学就是指一氧化碳化 学,或称合成气 (CO+H 2)化学。 15 、 煤 气 化 的 主 要 反 应 方 程 式 为 ; ; ; 。 16、 使用不同的催化剂, 可以从合成气制出不同的产物, 这就是 化学, 由 CH4、 CH 3OH 等含一个碳原子的分子, 通过 直接生成新的化合物叫 化 学和 化学。 课后练习 1、 从石油分馏得到的固体石蜡,用氯气漂白后,燃烧时会产生含氯气元素的气体,这是由 于石蜡在漂白时与氯气发生过 ( ) A、加成反应 B、取代反应 C、聚合反应 D、催化裂化反应 2、有一套以天然气 (CH 4)为燃料的灶具,若改用液化石油气 (C3H8)为燃 料,使用时应采取的措施是 。 3、下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是 ( ) A、石油裂解得到的汽油是纯净物 B、石油产品都可用于聚合反应 C、天然气是一种清洁的化石燃料 D、水、煤气是通过煤的液化得到的气体燃料 4、下列说法中错误的是 ( ) A、石油中含有 C5 C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油 B、 C 18以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油 C、煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物 D、煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来