型:新授 審核:高一化學組
【學習目標】1.知道煤、石油、天然氣的主要成分,了解如何對它們進行綜合利用;
2.通過環(huán)境保護和綠色化學的有關知識,加強環(huán)保意識并培養(yǎng)綠色化學的理念。
【學習重點】煤、石油、天然氣的綜合利用,特別是石油的利用;
【學習難點】石油裂化的原理
【過程】
一、煤、石油和天然氣的綜合利用
1.煤的綜合利用:煤是由 和 組成的復雜混合物,主要含 元素,還含有少量氫、氧、氮、硫等元素。
(1)煤的干餾
煤干餾是指 ,得到焦炭、煤焦油、煤氣。煤干餾過程中發(fā)生一系列復雜的化學反應,從煤干餾產(chǎn)物中可獲得重要的化工原料,如氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳、苯、甲苯、二甲苯、萘、酚類等。
(2)煤的氣化
將煤中的有機物轉化為可燃性氣體的過程,主要反應為: 。
(3)煤的液化
煤的直接液化: 。
煤的間接液化: 。
2.天然氣的綜合利用:天然氣是一種 的化石燃料;同時也是一種重要的 ,主要用于合成 和生產(chǎn) 。[
3.石油的加工:石油主要是由 組成的混合物。
(1)石油的分餾
石油分餾是利用原油中各組分 的不同,將復雜的混合物分離成較簡單和更有用的混合物的過程。石油分餾主要在分餾塔中進行,通過分餾可以獲得 、 、 等輕質(zhì)油。
(2)石油的催化裂化
石油的催化裂化是將含碳原子較 、沸點較 的烴斷裂為含碳原子較 、沸點較 的汽油的過程。石油裂化的產(chǎn)品再經(jīng)過進一步裂解,可以獲得很多重要的化工原料。 、 、 等都是通過石油裂化和裂解得到的重要化工原料。例如:
C16H34 C8H18
C4H10 C4H10
(3)其它的石油加工
石油在加熱和催化劑的作用下,可以通過 使鏈狀烴轉化為環(huán)狀烴,獲得 、 等重要化工基本原料。
4.以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成其他材料
(1)主要以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)的三大合成材料是 、 、 。
(2)聚乙烯塑料的生產(chǎn)原理:
在適當?shù)臏囟、壓強和催化劑存在的條下,乙烯可以發(fā)生 ,形成相對分子質(zhì)量巨大的 。用化學方程式表示改反應:
像這種反應成稱為 ,簡稱 。聚乙烯分子中,乙烯稱為 ;重復結構單元-CH2-CH2-稱為 ;n稱為 。
(3)高分子化合物的基本特征是相對分子質(zhì)量巨大。高分子化合物有天然的,如 、 、 等,也有人工合成的,如 、 、 。人工合成的高分子由于在自然界中 速度很慢,會造成巨大的環(huán)境壓力。
二、環(huán)境保護和綠色化學
在環(huán)境保護問題上,化學工作者面臨的任務主要有以下三個方面:
(1) :對污染物的存在形態(tài)、含量進行分析和鑒定。
(2) :對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢水和廢渣進行處理,減少環(huán)境污染,實現(xiàn)資的回收利用。
(3) :實施清潔生產(chǎn)——綠色化學。
綠色化學的核心是 。按照綠色化學的原則,最理想的“原子經(jīng)濟”就是 ,這時原子利用率為100%。
【知能檢測】
1.通常用衡量一個國家的石油化學工業(yè)發(fā)展水平的標志是 ( )
A.石油的年產(chǎn)量 B.乙烯的年產(chǎn)量
D.合成纖維的年產(chǎn)量 D.硫酸的年產(chǎn)量
2.下列說法不正確的是 ( )
A.化石燃料在燃燒過程中會產(chǎn)生污染環(huán)境的CO、SO2等有害氣體
B.煤轉化成煤氣后燃燒,可以提高燃燒效率
C.天然氣是氣體,它不屬于化石燃料
D.把煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程叫干餾
3.下列說法中正確的是 ( )
A.煤屬于有機化合物[
B.在物質(zhì)變化類型上,煤的干餾過程包含了物理變化和化學變化
C.石油只含碳、氫兩種元素,是多種烴的混合物
D.煤的氣化和液化屬于煤的綜合利用
4.酸雨的形成主要是由于 ( )
A.森林遭到亂砍濫伐,破壞了生態(tài)環(huán)境 B.含硫化石燃料的大量燃燒
C.大氣中二氧化碳的含量增大 D.汽車排出大量尾氣
5.石油加工的主要目的是 ( )
A.將石油按其成分沸點的不同加以分離 B.將石油按飽和烴與不飽和烴加以分離
C.得到碳原子數(shù)更多的烴 D.將石油中的烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴分開
6.下列過程屬于物理變化的是 ( )
A.煤的干餾 B.石油分餾 C.石油裂化 D.乙烯聚合
7.石油裂化的目的是 ( )
A.使長鏈烴分子斷裂為短鏈烴分子 B.除去石油中的雜質(zhì)
C.使直鏈烴轉化為芳香烴 D.提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量
8.下列物質(zhì)中不能用于萃取溴水中的溴的是 ( )
A.直餾汽油 B.裂化汽油 C.酒精 D.苯
9.20世紀90年代初,國際上提出了“預防污染”的新概念!熬G色化學”是預防污染的基本手段,下列各項中屬于“綠色化學”的是 ( )
A.回收處理廢棄物 B.杜絕污染
C.禁食有毒物 D.制定整治污染規(guī)制度
10.甲、乙、丙三名同學設計了制取Cu(NO3)2的方案:(甲)銅與濃硝酸反應;(乙)銅與稀硝酸反應;(丙)銅先在空氣中灼燒生成氧化銅,再跟硝酸反應。從綠色化學的角度評價實驗方案的優(yōu)劣
11.氯乙烯(CH2=CHCl)、苯乙烯( )分別發(fā)生反應生成聚氯乙烯和聚苯乙烯,試寫出反應的化學方程式。
12.煤的干餾實驗如圖所示:
(1)指出煤干餾后得到的固體、液體和氣體分別主要含有什么物質(zhì)?(2)煤焦油經(jīng)過分餾可以得到萘( ),請寫出萘的相對分子質(zhì)量及完全燃燒后的產(chǎn)物;
(3)如何證明所得水層中含有氨?若用硫酸回收氨,計算得到的這種化肥中氮的含量;
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