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第3课时　煤、石油和天然气的综合利用
课前 基础认知
煤、石油和天然气的综合利用
1.从煤、石油和天然气中获得基本化工原料。
(1)煤的组成和加工。
①煤的组成。
②煤的加工方法及产品。
微训练1 下列关于煤的说法不正确的是(　　)。
A.煤是工业上获得苯、甲苯、二甲苯等芳香烃的重要来源物质
B.煤是由多种有机物组成的混合物,内含煤焦油等成分
C.煤除了含有C元素外,还含有少量的N、H、S、O等元素
D.煤等化石燃料的储量有限,节能和开发新能源是人类实现可持续发展的关键
答案:B
解析:煤是由有机物和少量无机物组成的混合物,煤焦油是煤干馏的产物之一,不属于煤本身的成分。
(2)天然气的组成和利用。
(3)石油的组成和加工。
微训练2 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.以煤、石油、天然气为原料生产合成材料。
(1)三大合成材料:　塑料　、　合成橡胶　、　合成纤维 , 主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。
(2)随着合成材料的大量生产和使用,急剧增加的废弃物也给人类社会造成了巨大的环境压力。
课堂 重难突破
煤、石油、天然气的综合利用
问题探究
下图是煤间接液化的典型流程示意图。
(1)图中从石油获得相应产品的方法是什么 该方法是物理变化还是化学变化 得到的各种产品是纯净物还是混合物
提示:图中从石油获得相应产品的方法是分馏,属于物理变化,所得产品是混合物。
(2)裂化汽油能否用于提取溴水中的溴 为什么
提示:不能。裂化汽油中含有烯烃,能与Br2发生加成反应。
重难归纳
1.“三馏”的比较。
名称 干馏 蒸馏 分馏
原理 隔绝空气加强热使物质分解 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离
产物 混合物 一般为单一组分的纯净物 一般为沸点不同的各组分组成的混合物
反应类型 化学变化 物理变化 物理变化
2.化学中“两裂”的比较。
3.化学中“六气”的主要成分。
典型例题
【例1】下列转化不属于煤或石油的综合利用的是(　　)。
A.将煤干馏制得煤焦油和焦炭
B.在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料
C.将煤变为煤饼作燃料
D.将石油裂解制得乙烯等化工原料
答案:C
解析:煤的干馏和煤的液化属于煤的综合利用,而将煤变成煤饼作燃料是为了提高煤的利用率,不属于综合利用;石油裂解属于石油的综合利用。
【例2】石油被称为工业的血液,煤被称为工业的粮食。它们的加工以及综合利用具有非常重要的意义。下列说法正确的是(　　)。
A.煤的干馏产物主要是各类有机物
B.石油的分馏、裂化、裂解,煤的干馏都属于化学变化
C.从煤焦油中经过分馏可以得到苯、甲苯等,说明煤中含有苯和甲苯
D.石油的裂化、裂解说明烃在加热条件下是可以分解的,且碳链越长越易分解
答案:D
解析:煤的干馏产物有粗氨水、煤焦油、焦炉气和焦炭等物质,其中焦炭居多,A项错误。石油的分馏属于物理变化,石油的裂化、裂解、煤的干馏都属于化学变化,B项错误。煤是由有机物和少量无机物组成的复杂的混合物,通过干馏能得到苯、甲苯、二甲苯等有机物,C项错误。石油的裂化、裂解是在一定条件下将长链烃断裂为相对分子质量较小的短链烃的过程,说明烃在加热条件下是可以分解的,且碳链越长越易分解,D项正确。
成果验收站
1.下列说法正确的是(　　)。
A.煤不可以直接液化,只能间接液化
B.将煤在空气中加强热使之分解的过程,称为煤的干馏,也叫煤的焦化
C.将石油分馏得到大量的乙烯、丙烯等重要化工原料
D.用溴的四氯化碳溶液可鉴别分馏获得的汽油和裂化获得的汽油
答案:D
解析:A项,煤既可以直接液化,也可以间接液化,错误。B项,煤在隔绝空气加强热的条件下分解的过程称为煤的干馏,而不是在空气中,错误。C项,石油分馏主要得到汽油、煤油等,乙烯、丙烯等可通过石油裂化、裂解获得,错误。D项,分馏获得的汽油主要成分是饱和烃,裂化获得的汽油中含有不饱和烃,两者可用溴的四氯化碳溶液鉴别,正确。
2.下列说法正确的有(　　)。
①石油通过催化裂化得到的汽油是纯净物
②石油的裂化可以提高轻质油的产量和质量
③石油产品都可用于聚合反应
④甲烷、苯都属于烃,都不存在同分异构体
⑤催化重整可使链状烃变为环状烃
⑥煤的气化、液化和干馏都属于化学变化
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
答案:B
解析:①石油催化裂化得到的汽油为多种烃的混合物,则汽油不是纯净物,故①错误。②石油裂化得到汽油等轻质油,所以石油的裂化可以提高轻质油的产量和质量,故②正确。③石油产品中含饱和烃,饱和烃不能发生聚合反应,如甲烷不能发生聚合反应,故③错误。④甲烷、苯都属于烃,而苯与烯炔烃可互为同分异构体,故④错误。⑤催化重整可使链状烃变为环状烃,故⑤正确。⑥煤的气化、液化和干馏都有新物质生成,属于化学变化,故⑥正确。
3.下列关于化石燃料的说法不正确的是(　　)。
A.石油是混合物,汽油也是混合物
B.石油分馏可以得到乙烯,煤干馏可以得到苯
C.“西气东输”的“气”指的是甲烷
D.沸点范围:汽油<煤油<柴油<重油
答案:B
解析:石油是多种烃的混合物,汽油是石油的馏分,是多种液态短链烃的混合物,如辛烷、庚烷等,A项正确。石油分馏可以得到的气态烃主要是石油气,乙烯是石油裂解的主要产品,煤干馏指煤在隔绝空气的条件下加强热使之分解,生成焦炭、煤焦油、粗苯、焦炉气等产物的过程,可以得到苯,B项不正确。“西气东输”的“气”指的是天然气,主要成分是甲烷,C项正确。石油分馏时,首先分馏出的是汽油,其次是煤油,再次是柴油、重油,故其沸点:汽油<煤油<柴油<重油,D项正确。
4.下图是实验室干馏煤的装置图。
(1)指出图中仪器名称:
a.　　　　　　　　　　,c.　　　　　　　　　。
(2)仪器d的作用是　　　　　　　　　 　　,c中液体有粗氨水和　　　　,其中无机物里溶有氨,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　　　　　　　　　　　　等(填化学式),火焰呈淡蓝色。
答案:(1)酒精喷灯　U形管
(2)盛装冷水对蒸气进行冷却　煤焦油　酚酞溶液(答案合理即可)　分馏　
(3)H2、CH4 、CO
解析:本题是关于煤干馏的实验,根据煤干馏的主要产品,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、H2、CO等,燃烧时呈淡蓝色火焰。

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