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第八章
第一节　自然资源的开发利用
化学与可持续发展
课时22　煤、石油和天然气的综合利用
学习目标 知识体系
1．了解煤、石油、天然气的组成及综合利用的意义 2．了解煤的干馏、气化与液化知识，熟练掌握石油的分馏、裂化与裂解 3．了解节约能源及防止污染的重要性，培养关注环境与社会可持续发展的“科学态度与社会责任”
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 把煤加强热使之分解的过程为煤的干馏 (　　)
(2) 在一定条件下，煤可以和氢气直接反应生成液体燃料 (　　)
(3) 煤的气化和液化都是物理变化 (　　)
(4) 石油的分馏产品为纯净物 (　　)
(5) 石油的裂解是为了获得更多的汽油等液体燃料 (　　)
(6) 许多性能优异的合成高分子材料的原始原料为煤、石油或天然气 (　　)
×
√
×
×
×
√
纲要笔记
煤的综合利用
1
重难点
1
1．煤的组成
(1) 物质组成：__________和______________组成的复杂混合物。
(2) 元素组成：主要为______，还含有少量________________等元素。
2．煤的综合利用
(1) 干馏
① 定义：将煤__________________使之分解的过程。
② 主要产品：焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭。
有机物
少量无机物
C
H、O、S、N
隔绝空气加强热
(2) 气化
① 定义：将煤转化为可燃性气体的过程。
② 主要反应：___________________________。
(3) 液化
① 直接液化：煤与氢气作用生成____________。
② 间接液化：煤____________—→________等。
3．煤的干馏、气化、液化三种利用方式都是化学变化。
C＋H2O(g)CO＋H2
液体燃料
CO和H2
甲醇
石油的综合利用
1
重难点
2
1．石油的组成：由多种______________组成的混合物。
2．石油的综合利用
(1) 石油的分馏
①原理：根据______________的不同，通过加热汽化，然后冷凝，把石油分成不同________范围内的产物。
②由于石油中有些物质的沸点很接近，所以石油的每种馏分仍然是多种烃的混合物。
碳氢化合物
各组分沸点
沸点
(2) 石油的裂化、裂解
裂化 裂解
定义 在一定条件下，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 在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃
目的 提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量 获得短链不饱和烃
裂化 裂解
原理
(3) 催化重整
① 目的：使__________转化为__________。
② 产品：获得______或________等化工原料。
(4) 直馏汽油和裂化汽油的成分不同，性质有明显的区别，直馏汽油的成分为饱和烃，裂化汽油为饱和烃和不饱和烃的混合物，故裂化汽油可使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。
链状烃
环状烃
苯
甲苯
天然气的综合利用
1
重难点
3
1．主要成分：________。
2．综合利用
(1) 清洁能源。
(2) 作为化工原料主要用于合成______和生产________，通过化学变化合成含两个或多个碳原子的其他有机化合物等。
CH4
氨
甲醇
分类悟法
　　　化学与生活、生产密切相关。下列说法正确的是 (　　)
A．煤经过气化和液化两个物理变化，可变为清洁能源
B．我们日常生活中出现了“加碘食盐”“增铁酱油”“富硒茶叶”和“含氟牙膏”等商品，这里的碘、铁、硒、氟应理解为元素
C．“玉兔号”月球车帆板太阳能电池片的材料主要是二氧化硅
D．“神舟十三号”载人飞船外壳材料中的钛合金是纯净物
1
煤的综合利用
1
类型
1
B
解析：煤的气化和液化均是化学变化，A错误；硅单质是用来制作太阳能电池片的主要材料，不是二氧化硅，C错误；合金是两种或两种以上金属(或其中一种是非金属)形成的混合物，D错误。
　　　下列说法不正确的是 (　　)
①石油是混合物，其分馏产品汽油为纯净物
②煤油可由石油分馏获得，可用作燃料或用于保存少量金属钠
③乙烯、聚乙烯和苯分子中均含有碳碳双键
④石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量；石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃
A．①③ B．①②
C．②③ D．③④
石油的综合利用
1
类型
2
2
A
解析：石油是混合物，其分馏产品汽油为一定温度范围内的馏分，仍然是多种烃的混合物，①错误；石油分馏可得到煤油，由于煤油燃烧产生大量的热量，因此可用作燃料，由于其密度比金属钠小，与钠不能发生反应，可以隔绝空气和水，因此又可用于保存少量金属钠，②正确；乙烯分子中含有碳碳双键，聚乙烯是乙烯加聚反应的产物，无碳碳双键，苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键，苯分子中不存在碳碳双键，③错误；石油催化裂化的主要目的是提高轻质液体燃料如汽油、煤油、柴油等的产量与质量，石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯、丁二烯、乙炔等气态短链烃，用于有机合成，④正确；故选A。
　　　随着社会的发展，能源的开发和利用逐步从粗犷的燃烧转向更精细化利用。下列关于煤、石油、天然气的说法正确的是 (　　)
A．石油的分馏和煤的气化、液化均属物理变化
B．煤的干馏属于物理变化
C．石油经裂解后可得到乙烯
D．石油裂化得到的汽油是纯净物
3
C
解析：煤的气化是用煤来生产水煤气，液化是用煤来生产甲醇，均为化学变化，石油的分馏是物理变化，A错误；将煤隔绝空气加强热使其分解的过程为煤的干馏，煤的干馏是复杂的化学变化，B错误；石油裂解可得到乙烯等不饱和烃，C正确；石油裂化后得到的汽油仍为混合物，其主要成分是烷烃和烯烃的混合物，D错误。
课堂评价
1．下列过程属于物理变化的是 (　　)
A．石油裂化 B．煤的干馏
C．海水晒盐 D．海水提溴
C
2．下列说法正确的是 (　　)
A．煤的干馏是指将煤在空气中加强热使之分解的过程
B．推广使用煤液化和气化技术，可减少二氧化碳等温室气体的排放
C．石油分馏得到的各馏分仍是混合物
D．直馏汽油和裂化汽油均可使溴水褪色，且原理相同
C
解析：煤在空气中加强热会燃烧，而煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，A错误；煤的液化指固体煤经化学加工转化成烃类液体燃料和化工原料的过程，煤的气化是将固体煤中有机质转变为含有CO、H2、CH4等可燃气体，推广使用洁净煤技术，可减少二氧化硫等有害气体的排放，B错误；石油分馏可以得到石油气、汽油、煤油、柴油等，均为混合物，C正确；直馏汽油中含饱和烃，裂化汽油中含不饱和烃，使溴水褪色分别发生萃取、加成反应，D错误。
3．下列有关说法正确的是 (　　)
A．煤的干馏和石油的分馏均属化学变化
B．液化石油气和天然气的主要成分都是甲烷
C．煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠
D．石油裂解可以得到更多的汽油，这种汽油是一种纯净物
C
4．我国的能源结构中，化石能源仍然占有相当大的比例。下列关于能源的说法正确的是 (　　)
A．天然气是清洁的化石燃料，属于一级能源，可用于合成氨
B．石油分馏得到的各种馏分都是纯净物
C．“神舟十三号”载人飞船返回舱的烧蚀防热涂层以苯基橡胶为基体，工业上制备苯基橡胶的原料苯可来自煤的干馏或石油的分馏
D．石油催化裂化的主要目的是得到乙烯、丙烯等化工原料
A
解析：化石燃料天然气的主要成分是甲烷，属于一级清洁能源，可以用于制CO及氢气，分离后，氢气可用于合成氨的原料，A正确；石油分馏得到的各种馏分都是沸点范围不同的烃形成的混合物，B错误；石油的分馏不能得到苯，石油分馏产品的经催化重整才可以得到苯、甲苯等芳香烃，煤的干馏可以得到苯、甲苯等芳香烃，C错误；石油催化裂化的主要目的是提高轻质液体燃料汽油、煤油、柴油等的产量，特别是提高汽油的产量，石油催化裂解的主要目的是得到乙烯、丙烯等化工原料，D错误。
5．下列关于物质制备说法正确的是 (　　)
A．石油通过分馏和裂化都能获得汽油
B．煤的干馏与石油的分馏都属于物理变化
C．工业上通过电解MgO制备金属镁
D．工业上用焦炭在高温下还原二氧化硅可制得粗硅和二氧化碳
A
解析：直馏汽油主要是一些饱和的烃类物质，裂化汽油主要是一些不饱和的烯烃类物质，A正确；干馏是在隔绝氧气下，对物质进行分解，属于化学变化，B错误；MgO的熔点高，工业上制取金属镁应是电解熔融状态的MgCl2，C错误；二氧化硅和与碳在高温下发生置换反应，生成一氧化碳，而不是二氧化碳，D错误。课时22　煤、石油和天然气的综合利用
1．从海洋中获取物质与能量具有广阔的前景。下列说法正确的是(　　)
A．利用蒸馏法进行海水淡化主要发生化学变化
B．海底石油经分馏得到的汽油属于纯净物
C．海水中存在的H、H互为同素异形体
D．潮汐能属于新能源
2．下列有关说法不正确的是(　　)
A．用焦炭还原石英砂制备粗硅
B．石油的分馏属于化学变化
C．石油化工产品可为医药行业提供原料
D．用黄铁矿(FeS2)制备硫酸的过程中一定发生了氧化还原反应
3．下列过程中发生化学变化的是(　　)
A．氨气液化 B．煤的干馏
C．干冰升华 D．石油分馏
4．下列关于自然资源的开发利用叙述正确的是　(　　)
A．石油分馏可得到乙烯、丙烯、甲烷等重要化工原料
B．煤中含有的苯、甲苯、二甲苯等有机物，可通过煤的干馏来获得
C．天然气是一种清洁的化石燃料，可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇等
D．石油的裂化和裂解属于化学变化，而煤的液化、气化属于物理变化
5．下列说法正确的是(　　)
A．石油的分馏、裂化、裂解均属于化学变化
B．煤的干馏、气化、液化均属于物理变化
C．汽油、煤油、柴油、聚乙烯均是纯净物
D．天然气、沼气的主要成分均是甲烷
6．下列说法正确的是(　　)
A．石油干馏可得到汽油、煤油等
B．开发太阳能等新能源，推广甲醇汽油，使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放
C．煤干馏可以得到甲烷、苯和氨等重要化工原料
D．石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯
7．化学与生活、生产、环境等密切相关。下列说法错误的是(　　)
A．棉、丝、毛都是天然有机高分子
B．蛋白质、油脂、糖类一定条件下都能发生水解反应
C．煤的液化、石油的裂化和油脂的皂化都属于化学变化
D．向鸡蛋清溶液中加入几滴醋酸铅溶液产生沉淀，是蛋白质发生了变性
8．下列说法正确的是(　　)
A．用溴的四氯化碳溶液可以辨别甲烷和乙烯
B．烧黑的铜丝插入乙醛中会变红
C．石油通过分馏得到的汽油是纯净物
D．煤、石油、天然气都是可再生能源
9．化学与可持续发展密切相关。下列说法不正确的是(　　)
A．向燃煤中添加生石灰以减少酸雨的形成
B．在汽车尾气系统中安装催化转化器以减少尾气污染
C．通过煤的干馏、气化和液化等化学变化可以获得清洁的燃料
D．以天然有机高分子，如纤维素、淀粉和油脂为原料进行化工生产
10．下列叙述正确的是(　　)
A．煤的干馏和石油的分馏原理相同
B．将煤进行干馏可直接生成NH4HCO3
C．如图所示装置可用于实验室中煤的干馏
D．煤的干馏和石油的分馏都必须采取环境保护措施
11．石油是工业的血液，与我们的生产、生活息息相关，乙烯的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。根据如图转化关系回答下列问题：
(1) 乙烯的结构简式为________。
(2) 写出反应③的化学方程式(注明条件)：________________，反应类型为__________。写出反应⑥的化学方程式(注明条件)：________________。
(3) 物质C的沸点为12.27 ℃，常用于局部冷冻麻醉应急处理。物质C可通过反应④和反应⑥制得，其中最好的方法是反应________(填“④”或“⑥”)，理由为________________。
12．煤是由有机物和少量无机物组成的混合物，是大自然赐给人类的宝贵资源。煤的处理工艺有干馏、气化、液化等多种，部分处理工艺如图所示。下列说法错误的是(　　)
煤焦炭水煤气A
已知：原子利用率为期望产物的总质量与生成物的总质量之比。
A．煤的干馏是化学变化，煤的气化、液化是物理变化
B．①中化学方程式为C＋H2OCO＋H2
C．A为甲醇(CH3OH)时，反应②的原子利用率可达到100%
D．通过煤的直接或间接液化，可以获得燃料油及多种化工原料
13．石油的综合利用可获得各种燃料和化工原料。根据下列信息回答问题。
(1) 上图流程中属于物理变化的是____________。
(2) 丙烯酸分子中的官能团的名称是________________________。
(3) CH3CH2Cl的名称是____________，A转化为CH3CH2Cl的化学方程式：_________________________________。
(4) B是一种常见的高分子，可作食品包装袋，其结构简式为____________。
(5) A转化为CH3CH2OH的化学方程式为_______________________________。
(6) 生成丙烯酸乙酯的化学方程式为_______________________________。
(7) 实验室模拟制出丙烯酸乙酯后，要除去混在丙烯酸乙酯中的丙烯酸，可加入过量饱和________溶液洗涤后分液。
课时22　煤、石油和天然气的综合利用
1．D　解析：利用蒸馏法淡化海水是物理变化，A错误；海底石油经分馏得到的汽油属于混合物，其中含有多种烃，B错误；海水中存在的互为同位素，C错误；潮汐能源是一种取之不尽、用之不竭、无污染的新能源，D正确。
2．B　解析：用焦炭还原石英砂制备粗硅：2C＋SiO2Si＋2CO↑，A正确；石油的分馏基于石油中各种烃的沸点不同，属于物理变化，B错误；石油化工产品可为制药行业产品的基础原料和反应所用的溶剂，C正确；FeS2制备硫酸，硫元素的化合价升高，一定发生了氧化还原反应，D正确。
3．B　解析：氨气液化变成液氨没有新物质产生，是物理变化，A错误；煤的干馏会得到多种化工原料如粗苯、煤焦油等，属于化学变化，B正确；干冰升华是由固态变为气态的过程，是物理变化，C错误；石油分馏是将石油中几种不同沸点的混合物分离的一种方法，属于物理变化，D错误。
4．C　解析：石油的裂解可以得到乙烯、丙烯等重要化工基本原料，A错误；煤中不含苯、甲苯、二甲苯等有机物，煤的干馏得到的煤焦油中含苯、甲苯、二甲苯等有机物，B错误；天然气燃烧产物为二氧化碳和水，是一种清洁的化石燃料，可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇等，C正确；石油的裂化和裂解、煤的液化、气化均属于化学变化，D错误。
5．D　解析： 裂化、裂解均属于化学变化，石油的分馏是利用石油中各组分的沸点的不同，用加热冷凝的方法将各组分分离的过程，没有新物质生成，属于物理变化，A错误；煤的干馏、气化、液化均有新物质生成，属于化学变化，B错误；石油分馏后所得的汽油、煤油和柴油仍属于混合物，聚乙烯是高分子聚合物，聚合度不确定，也是混合物，C错误；天然气、沼气的主要成分均是甲烷，D正确。
6．C　解析：石油分馏可得汽油和煤油，属于物理变化过程，干馏是指煤隔绝空气加强热，属于化学变化，A错误；甲醇汽油燃烧也会生成二氧化碳，无磷洗涤剂是在洗涤剂的成分中去掉了导致水污染的磷元素，它不会降低碳排放，B错误；煤干馏是在隔绝空气条件下对煤加强热使煤分解，可以得到甲烷、苯和氨等重要化工原料，C正确；石油中不含乙烯、丙烯和丁二烯，无法分馏得到，石油裂解可获得乙烯、丙烯和丁二烯，D错误。
7．B　解析：糖类中的单糖是最简单的糖，不能水解，B错误。
8．A　解析：烧黑的铜丝插入乙醛中不会使其变红，插入乙醇中会变红，B错误；石油通过分馏得到的汽油不是纯净物，是烃类混合物，C错误；煤、石油、天然气都属于化石燃料，它们是不可再生能源，D错误。
9．D　解析：生石灰和二氧化硫高温反应生成亚硫酸钙，再进一步转化为CaSO4，因此向燃煤中添加生石灰以减少酸雨的形成，A正确；汽车尾气主要是氮氧化物和一氧化碳，二者在催化剂作用下反应生成氮气和二氧化碳，因此在汽车尾气系统中安装催化转化器以减少尾气污染，B正确；煤的综合利用是通过煤的干馏、气化和液化等化学变化可以获得清洁的燃料，C正确；油脂不是有机高分子，D错误。
10．D　解析：煤的干馏属于化学变化，石油的分馏属于物理变化，二者原理不同，A错误；煤干馏的条件是高温，NH4HCO3受热易分解，故将煤进行干馏不可直接生成NH4HCO3，B错误；图为蒸馏装置，而干馏是固态物质隔绝空气加强热使其分解产生新物质，该图不能用于实验室中煤的干馏，C错误。
11．(1) CH2＝CH2　(2) CH2＝CH2＋H2OCH3CH2OH　加成反应　CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl　(3) ④　乙烷与氯气反应将得到多种氯代物的混合物，产物不纯
解析：(3) 氯乙烷可通过乙烯与氯化氢发生加成反应和乙烷与氯气发生取代反应制得，最好的方法是加成反应④，因为乙烷与氯气反应将得到多种氯代物的混合物，产物不纯。
12．A　解析：煤的干馏、煤的气化、煤的液化都是化学变化，A错误；①反应为制水煤气反应，化学方程式为C＋H2OCO＋H2，B正确；A为甲醇(CH3OH)时，发生反应：CO＋2H2CH3OH，原子利用率达100%，C正确；煤液化是将固体煤炭通过化学加工过程，使其转化成为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术，可以获得燃料油和多种化工原料，D正确。
13．(1) 分馏　(2) 碳碳双键、羧基
(3) 一氯乙烷　CH2＝CH2＋HClCH3CH2Cl
(4) ?CH2—CH2?
(5) CH2＝CH2＋H2OCH3CH2OH
(6) CH3CH2OH＋CH2＝CHCOOH
CH2＝CHCOOCH2CH3＋H2O
(7) 碳酸钠(或Na2CO3)
　解析：(1) 分馏是根据混合物中各成分的沸点不同将其分开的方法，是物理变化。(7) 制出丙烯酸乙酯后，要除去混在丙烯酸乙酯中的丙烯酸，可加入过量饱和碳酸钠溶液，可以和丙烯酸反应，溶解乙醇，降低丙烯酸乙酯的溶解度，最后洗涤后分液。课时22　煤、石油和天然气的综合利用
目 标 导 航
学习目标 知识体系
1．了解煤、石油、天然气的组成及综合利用的意义 2．了解煤的干馏、气化与液化知识，熟练掌握石油的分馏、裂化与裂解 3．了解节约能源及防止污染的重要性，培养关注环境与社会可持续发展的“科学态度与社会责任”
概 念 辨 析
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 把煤加强热使之分解的过程为煤的干馏(　　)
(2) 在一定条件下，煤可以和氢气直接反应生成液体燃料(　　)
(3) 煤的气化和液化都是物理变化(　　)
(4) 石油的分馏产品为纯净物(　　)
(5) 石油的裂解是为了获得更多的汽油等液体燃料(　　)
(6) 许多性能优异的合成高分子材料的原始原料为煤、石油或天然气(　　)
煤的综合利用
1．煤的组成
(1) 物质组成：____和____组成的复杂混合物。
(2) 元素组成：主要为____，还含有少量____等元素。
2．煤的综合利用
(1) 干馏
① 定义：将煤____使之分解的过程。
② 主要产品：焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭。
(2) 气化
① 定义：将煤转化为可燃性气体的过程。
② 主要反应：___。
(3) 液化
① 直接液化：煤与氢气作用生成____。
② 间接液化：煤____—→____等。
3．煤的干馏、气化、液化三种利用方式都是化学变化。
石油的综合利用
1．石油的组成：由多种____组成的混合物。
2．石油的综合利用
(1) 石油的分馏
①原理：根据____的不同，通过加热汽化，然后冷凝，把石油分成不同____范围内的产物。
②由于石油中有些物质的沸点很接近，所以石油的每种馏分仍然是多种烃的混合物。
(2) 石油的裂化、裂解
裂化 裂解
定义 在一定条件下，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 在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃
目的 提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量 获得短链不饱和烃
原理
(3) 催化重整
① 目的：使____转化为____。
② 产品：获得____或____等化工原料。
(4) 直馏汽油和裂化汽油的成分不同，性质有明显的区别，直馏汽油的成分为饱和烃，裂化汽油为饱和烃和不饱和烃的混合物，故裂化汽油可使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。
天然气的综合利用
1．主要成分：____。
2．综合利用
(1) 清洁能源。
(2) 作为化工原料主要用于合成____和生产____，通过化学变化合成含两个或多个碳原子的其他有机化合物等。
类型1　煤的综合利用
　化学与生活、生产密切相关。下列说法正确的是(　　)
A．煤经过气化和液化两个物理变化，可变为清洁能源
B．我们日常生活中出现了“加碘食盐”“增铁酱油”“富硒茶叶”和“含氟牙膏”等商品，这里的碘、铁、硒、氟应理解为元素
C．“玉兔号”月球车帆板太阳能电池片的材料主要是二氧化硅
D．“神舟十三号”载人飞船外壳材料中的钛合金是纯净物
类型2　石油的综合利用
　下列说法不正确的是(　　)
①石油是混合物，其分馏产品汽油为纯净物
②煤油可由石油分馏获得，可用作燃料或用于保存少量金属钠
③乙烯、聚乙烯和苯分子中均含有碳碳双键
④石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量；石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃
A．①③ B．①②
C．②③ D．③④
　随着社会的发展，能源的开发和利用逐步从粗犷的燃烧转向更精细化利用。下列关于煤、石油、天然气的说法正确的是(　　)
A．石油的分馏和煤的气化、液化均属物理变化
B．煤的干馏属于物理变化
C．石油经裂解后可得到乙烯
D．石油裂化得到的汽油是纯净物
1．下列过程属于物理变化的是(　　)
A．石油裂化 B．煤的干馏
C．海水晒盐 D．海水提溴
2．下列说法正确的是(　　)
A．煤的干馏是指将煤在空气中加强热使之分解的过程
B．推广使用煤液化和气化技术，可减少二氧化碳等温室气体的排放
C．石油分馏得到的各馏分仍是混合物
D．直馏汽油和裂化汽油均可使溴水褪色，且原理相同
3．下列有关说法正确的是(　　)
A．煤的干馏和石油的分馏均属化学变化
B．液化石油气和天然气的主要成分都是甲烷
C．煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠
D．石油裂解可以得到更多的汽油，这种汽油是一种纯净物
4．我国的能源结构中，化石能源仍然占有相当大的比例。下列关于能源的说法正确的是(　　)
A．天然气是清洁的化石燃料，属于一级能源，可用于合成氨
B．石油分馏得到的各种馏分都是纯净物
C．“神舟十三号”载人飞船返回舱的烧蚀防热涂层以苯基橡胶为基体，工业上制备苯基橡胶的原料苯可来自煤的干馏或石油的分馏
D．石油催化裂化的主要目的是得到乙烯、丙烯等化工原料
5．下列关于物质制备说法正确的是(　　)
A．石油通过分馏和裂化都能获得汽油
B．煤的干馏与石油的分馏都属于物理变化
C．工业上通过电解MgO制备金属镁
D．工业上用焦炭在高温下还原二氧化硅可制得粗硅和二氧化碳
课时22　煤、石油和天然气的综合利用
目 标 导 航
学习目标 知识体系
1．了解煤、石油、天然气的组成及综合利用的意义 2．了解煤的干馏、气化与液化知识，熟练掌握石油的分馏、裂化与裂解 3．了解节约能源及防止污染的重要性，培养关注环境与社会可持续发展的“科学态度与社会责任”
概 念 辨 析
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 把煤加强热使之分解的过程为煤的干馏(　×　)
(2) 在一定条件下，煤可以和氢气直接反应生成液体燃料(　√　)
(3) 煤的气化和液化都是物理变化(　×　)
(4) 石油的分馏产品为纯净物(　×　)
(5) 石油的裂解是为了获得更多的汽油等液体燃料(　×　)
(6) 许多性能优异的合成高分子材料的原始原料为煤、石油或天然气(　√　)
煤的综合利用
1．煤的组成
(1) 物质组成：__有机物__和__少量无机物__组成的复杂混合物。
(2) 元素组成：主要为__C__，还含有少量__H、O、S、N__等元素。
2．煤的综合利用
(1) 干馏
① 定义：将煤__隔绝空气加强热__使之分解的过程。
② 主要产品：焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭。
(2) 气化
① 定义：将煤转化为可燃性气体的过程。
② 主要反应：__C＋H2O(g)CO＋H2__。
(3) 液化
① 直接液化：煤与氢气作用生成__液体燃料__。
② 间接液化：煤__CO和H2__—→__甲醇__等。
3．煤的干馏、气化、液化三种利用方式都是化学变化。
石油的综合利用
1．石油的组成：由多种__碳氢化合物__组成的混合物。
2．石油的综合利用
(1) 石油的分馏
①原理：根据__各组分沸点__的不同，通过加热汽化，然后冷凝，把石油分成不同__沸点__范围内的产物。
②由于石油中有些物质的沸点很接近，所以石油的每种馏分仍然是多种烃的混合物。
(2) 石油的裂化、裂解
裂化 裂解
定义 在一定条件下，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 在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃
目的 提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量 获得短链不饱和烃
原理
(3) 催化重整
① 目的：使__链状烃__转化为__环状烃__。
② 产品：获得__苯__或__甲苯__等化工原料。
(4) 直馏汽油和裂化汽油的成分不同，性质有明显的区别，直馏汽油的成分为饱和烃，裂化汽油为饱和烃和不饱和烃的混合物，故裂化汽油可使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。
天然气的综合利用
1．主要成分：__CH4__。
2．综合利用
(1) 清洁能源。
(2) 作为化工原料主要用于合成__氨__和生产__甲醇__，通过化学变化合成含两个或多个碳原子的其他有机化合物等。
类型1　煤的综合利用
　化学与生活、生产密切相关。下列说法正确的是(　B　)
A．煤经过气化和液化两个物理变化，可变为清洁能源
B．我们日常生活中出现了“加碘食盐”“增铁酱油”“富硒茶叶”和“含氟牙膏”等商品，这里的碘、铁、硒、氟应理解为元素
C．“玉兔号”月球车帆板太阳能电池片的材料主要是二氧化硅
D．“神舟十三号”载人飞船外壳材料中的钛合金是纯净物
解析：煤的气化和液化均是化学变化，A错误；硅单质是用来制作太阳能电池片的主要材料，不是二氧化硅，C错误；合金是两种或两种以上金属(或其中一种是非金属)形成的混合物，D错误。
类型2　石油的综合利用
　下列说法不正确的是(　A　)
①石油是混合物，其分馏产品汽油为纯净物
②煤油可由石油分馏获得，可用作燃料或用于保存少量金属钠
③乙烯、聚乙烯和苯分子中均含有碳碳双键
④石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量；石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃
A．①③ B．①②
C．②③ D．③④
解析：石油是混合物，其分馏产品汽油为一定温度范围内的馏分，仍然是多种烃的混合物，①错误；石油分馏可得到煤油，由于煤油燃烧产生大量的热量，因此可用作燃料，由于其密度比金属钠小，与钠不能发生反应，可以隔绝空气和水，因此又可用于保存少量金属钠，②正确；乙烯分子中含有碳碳双键，聚乙烯是乙烯加聚反应的产物，无碳碳双键，苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键，苯分子中不存在碳碳双键，③错误；石油催化裂化的主要目的是提高轻质液体燃料如汽油、煤油、柴油等的产量与质量，石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯、丁二烯、乙炔等气态短链烃，用于有机合成，④正确；故选A。
　随着社会的发展，能源的开发和利用逐步从粗犷的燃烧转向更精细化利用。下列关于煤、石油、天然气的说法正确的是(　C　)
A．石油的分馏和煤的气化、液化均属物理变化
B．煤的干馏属于物理变化
C．石油经裂解后可得到乙烯
D．石油裂化得到的汽油是纯净物
解析：煤的气化是用煤来生产水煤气，液化是用煤来生产甲醇，均为化学变化，石油的分馏是物理变化，A错误；将煤隔绝空气加强热使其分解的过程为煤的干馏，煤的干馏是复杂的化学变化，B错误；石油裂解可得到乙烯等不饱和烃，C正确；石油裂化后得到的汽油仍为混合物，其主要成分是烷烃和烯烃的混合物，D错误。
1．下列过程属于物理变化的是(　C　)
A．石油裂化 B．煤的干馏
C．海水晒盐 D．海水提溴
2．下列说法正确的是(　C　)
A．煤的干馏是指将煤在空气中加强热使之分解的过程
B．推广使用煤液化和气化技术，可减少二氧化碳等温室气体的排放
C．石油分馏得到的各馏分仍是混合物
D．直馏汽油和裂化汽油均可使溴水褪色，且原理相同
解析：煤在空气中加强热会燃烧，而煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，A错误；煤的液化指固体煤经化学加工转化成烃类液体燃料和化工原料的过程，煤的气化是将固体煤中有机质转变为含有CO、H2、CH4等可燃气体，推广使用洁净煤技术，可减少二氧化硫等有害气体的排放，B错误；石油分馏可以得到石油气、汽油、煤油、柴油等，均为混合物，C正确；直馏汽油中含饱和烃，裂化汽油中含不饱和烃，使溴水褪色分别发生萃取、加成反应，D错误。
3．下列有关说法正确的是(　C　)
A．煤的干馏和石油的分馏均属化学变化
B．液化石油气和天然气的主要成分都是甲烷
C．煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠
D．石油裂解可以得到更多的汽油，这种汽油是一种纯净物
4．我国的能源结构中，化石能源仍然占有相当大的比例。下列关于能源的说法正确的是(　A　)
A．天然气是清洁的化石燃料，属于一级能源，可用于合成氨
B．石油分馏得到的各种馏分都是纯净物
C．“神舟十三号”载人飞船返回舱的烧蚀防热涂层以苯基橡胶为基体，工业上制备苯基橡胶的原料苯可来自煤的干馏或石油的分馏
D．石油催化裂化的主要目的是得到乙烯、丙烯等化工原料
解析：化石燃料天然气的主要成分是甲烷，属于一级清洁能源，可以用于制CO及氢气，分离后，氢气可用于合成氨的原料，A正确；石油分馏得到的各种馏分都是沸点范围不同的烃形成的混合物，B错误；石油的分馏不能得到苯，石油分馏产品的经催化重整才可以得到苯、甲苯等芳香烃，煤的干馏可以得到苯、甲苯等芳香烃，C错误；石油催化裂化的主要目的是提高轻质液体燃料汽油、煤油、柴油等的产量，特别是提高汽油的产量，石油催化裂解的主要目的是得到乙烯、丙烯等化工原料，D错误。
5．下列关于物质制备说法正确的是(　A　)
A．石油通过分馏和裂化都能获得汽油
B．煤的干馏与石油的分馏都属于物理变化
C．工业上通过电解MgO制备金属镁
D．工业上用焦炭在高温下还原二氧化硅可制得粗硅和二氧化碳
解析：直馏汽油主要是一些饱和的烃类物质，裂化汽油主要是一些不饱和的烯烃类物质，A正确；干馏是在隔绝氧气下，对物质进行分解，属于化学变化，B错误；MgO的熔点高，工业上制取金属镁应是电解熔融状态的MgCl2，C错误；二氧化硅和与碳在高温下发生置换反应，生成一氧化碳，而不是二氧化碳，D错误。

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