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1第四章化学与自然资源的开发利用第二节资源综合利用环境保护（第1课时）【高效学习指导案】【分层学习目标】A级：了解有机高分子合成的原理，知道高分子材料在生活等领域的应用及可能带来的环境问题。B级：1、理解煤、石油综合利用的目的和方法。2、知道通过石油的分馏及裂化可得多种化工产品及用途。C级：1、了解煤、石油、天然气的综合利用。2、通过书写乙烯聚合反应的化学方程式，了解聚合反应的原理。自我确定目标：（级别），理由：，学习方式。【重点学习内容】1.煤、石油、天然气的综合利用。2.知识回顾：蒸馏的原理、加成反应【难点问题预设】1.石油的分馏及裂化目的及方法。难于理解的是。2.聚乙烯的合成原理。难点在于。【高效预习探究案】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【预习思考选题】1、你能说说煤的综合利用的目的是什么，方法有哪些吗？2、你怎么看将原油进行分馏呢？3、你认为如何才能将过剩的重油变成轻质油？4、怎样由乙烯合成聚乙烯呢？你觉得这个过程是加成反应吗？5、通过对比，你知道加聚反应和缩聚反应在产物种数上的区别吗？6、壁虎的脚与胶黏剂之间会有什么联系吗？【重难点合作探究】1、学生讨论与交流（1）煤的干馏与煤的直接燃烧有什么区别？（2）你所了解的煤气化和液化的反应及产物有些什么？怎么合成甲醇（CH3OH）的？（3）石油的分馏是，主要是在分馏塔中进行，通过分馏可以获得等轻质油。石油的催化裂化是的2过程。裂化所用的原料：；裂化的产物：等；裂化的方式和。石油裂化的产品再经过进一步，可以获得很多重要的化工原料。（4）现有两种烯烃：CH2===CH2和CH2===CR2(R为烃基)，它们的混合物进行聚合反应，产物中可能含有()A．①⑤B．②④C．①③⑤D．①②③⑤2、学生谈感受（1）科技进步给我们带来了什么？（2）怎样处理资源利用和环境保护的关系？【预习探究自我评价】1、下列有关煤、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．石油产品都可用于加成反应C．天然气是一种清洁的化石燃料D．煤就是碳，属于单质2、石油裂解的目的和原理是()A．使具有长链的烃深度裂化，断裂成各种短链的气态不饱和烃和少量液态烃B．使直链烃转化为芳香烃C．避免炭化结焦D．除去石油中的杂质3、在石油处理的以下过程中：①从石油中分离出汽油、煤油、柴油等；②将直链烃变为芳香烃；③十六烷变成辛烷和辛烯；④高温下将石油分馏产物中相对分子质量大的烃分子断裂为相对分子质量小的不饱和烃，如乙烯、丙烯等。其中属于石油裂化的是_______，属于石油裂解的是_______，属于石油分馏的是_______，属于物理变化的是_______，属于化学变化的是_______（填序号）。4、下列变化属于物理变化的是（）A.煤的干馏B.裂解C.从煤焦油中得到苯、甲苯、二甲苯等D.古代植物变质成煤5、下列物质属于纯净物的是（）①酒精②天然气③煤焦油④甲醇⑤煤⑥石油⑦冰醋酸⑧工业酒精⑨焦炉气⑩汽车废气A．①③④⑨B．②⑤⑦⑧C．①②④⑦⑨D．①④⑦6、知识建构：煤、石油、天然气的成分及综合利用三大合成材料类别和用途高分子知识（单体、链节、聚合度、加聚反应、缩聚反应）自我小结：质疑问难：【高效练习拓展案】【拓展训练】31、（双选）下列物质中能使溴水褪色，又能生成高分子化合物的是()A.苯B.甲烷C.乙烯D.丙烯2、下列说法正确的是（）A．煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料，是取之不尽的B．煤是由无机物和有机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳和氢两种元素C．石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素D．煤和石油都是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。3、下列对于有机高分子化合物的认识不正确的是()A．有机高分子化合物称为聚合物或高聚物，是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应而制得的B．有机高分子化合物的相对分子质量很大，但其结构是若干链节的重复C．对于一种高分子材料，n是一个整数值，因而它的相对分子质量是确定的D．高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类4、下图是实验室干馏煤的装置图，根据图回答下列问题。(1)指出图中各仪器的名称：b：____________，c：____________，d：____________。(2)装置c的作用：________________________________________________________________________，有机物可通过____________的方法使其中的重要成分分离出来。(3)e处点燃的气体是__________，火焰呈______色。【达标自查】1、（5分）关于石油的组成的叙述中，正确的是（）A、石油是一些不饱和烃的混合物B、石油是各种烷烃和烯烃的混合物C、石油是各种饱和烃的混合物D、石油是各种烷烃、环烷烃和芳香烃的混合物2、（5分）中学化学实验中常见的温度计使用有如下三种情形：①温度计的液泡浸没在液体反应物液面以下并接近容器的底部；②温度计的液泡置于水浴中；③温度计的液泡置于蒸馏烧瓶的支管处。下列实验使用温度计正确的是()。A、苯的硝化反应①B、酒精和浓硫酸混合加热制乙烯①C、测定硝酸钾在水中的溶解度③D、分离苯和硝基苯的混合物②3、（5分）可用来鉴别裂化汽油和直馏汽油的试剂是（）A、乙醇B、溴的四氯化碳溶液C、NaOH溶液D、盐酸4、（5分）地球大气中因二氧化碳含量增加而引起“温室效应”，下面关于大气中二氧化碳增加的主要来源的说法中，最不合理的一种是（）A．人和动物呼出的二氧化碳B．石油产品大量燃烧C．森林大面积缩小，吸收二氧化碳的能力减少D．煤的燃烧45、（5分）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6、（5分）下列说法中不正确的是()A．与煤、柴油相比较，天然气是一种比较清洁的化石燃料B．乙醇是一种可再生能源，作为燃料的优点是完全燃烧的产物不污染环境C．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源能有效改善空气质量D．煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加，因此煤的气化毫无意义7、（5分）工业上乙烯的最主要来源是()A.石油分馏B.煤的干馏C.重油裂解D.天然气分解8、（5分）四氟乙烯的分子式为CF2==CF2，它的加聚反应的产物聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其结构可表示为()A.B.—CF2—CF2—C.CF2==CF2D.—CF2==CF2—9、（双选，10分）CH2==CH2与按1∶1聚合，生成物的表示正确的是()A.B.C.D.10、(35分)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。实验过程中可观察到烧瓶Ⅰ中固体石蜡先熔化，试管Ⅱ中有少量液体凝结，试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色，实验后闻试管Ⅱ中液体气味，具有汽油的气味。(1)该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为__________，加入药品之前的操作为______________，长导管的作用是___________。(2)试管Ⅲ中溶液褪色说明了_______________。(3)能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴，理由____________________________________。(4)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式________________________________。(5)石油裂化的重要意义是________________________________。11、选做题(10分)现以C8H18为原料经裂解制得乙烯，写出制取乙烯的化学方程式_________________________________，_________________________________。自查小结（5分）挑战题（20分）由于我国煤的储藏比石油和天然气相对较为丰富，所以迄今能源消费仍以煤为主。将原煤作为燃料燃烧，既严重污染环境，又效率不高，国家大力提倡煤5的综合利用。例如在内蒙鄂尔多斯等地建设煤液化项目便是实施“煤变油”战略的重要内容，其原理之一是先将煤与水蒸气制得水煤气（CO和H2），再催化合成甲醇或烃类等液态能源。（1）煤与水蒸气制得水煤气的化学方程式是：（2）用CO和H2合成甲醇的化学方程式是：。（3）用CO和H2合成烃（CnHm）的化学方程式是：。(4)气化和液化的优点是。参考答案【预习思考选题】解析：选C。煤的综合利用包括煤的干馏、气化和液化；石油的综合利用包括分馏、裂化、裂解、重整等。煤变成煤饼，并未改变其成分及结构，不属于煤的综合利用。【重难点合作探究】1、（1）解析：煤的干馏是煤综合利用的一种方式，是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，可以获得多种化工原料。将煤直接燃烧能源的利用率不高，产生的粉尘、烟雾和有害气体对环境产生较大的污染。（2）解析：煤的气化主要反应时碳与水蒸气反应生成水煤气等C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）；煤的液化分为直接液化（及煤与氢气生成液体燃料）和间接液化（用煤气化的产物一氧化碳和氢气再在催化剂作用下合成甲醇等）。（3）解析：在一定条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃重油裂化汽油催化裂化热裂化裂解（4）解析：选D。根据乙烯的聚合反应，两种烯烃双键打开后的结构为—CH2—CH2—、—CH2—CR2—，当相同的结构发生聚合时得到的产物分别是CH2—CH2、CH2—CR2；当两种结构相互聚合时得到的产物为CH2CH2CR2CH2或CH2CH2CH2CR2，发生聚合时烃基R的位置不变，故得不到产物④。2、（1）解析：可以从利弊两方面分析：极大地改善了我们的生活质量，也极大地改变了我们的生存方式；科技步伐的不断加快，经济的飞跃发展，也引发了一系列全球性的社会问题和环境问题。（2）解析：让学生畅所欲言，可以从以下方面展开：现在的环境资源问题相当热门，一方面是环境的保护，而另一方面却是资源的开发利用于保护，资源的开发很大程度会带来相对的环境问题，开发了资源又用资源来整治环境。开发新的清洁能源、综合利用资源提高资源的利用率等。【预习探究自我评价】1、解析：选C石油裂解得到多种烃的混合物，石油产品中的烷烃不能发生加成反应，天然气是一种清洁的化石燃料，煤是由复杂的有机物和无机物组成的混合物，主要元素是碳。2、解析：选AA项，石油的裂解是深度裂化，目的是为了获取大量石油化工原料。作为合成原料的主要是气态烯烃，其中以乙烯量为最大，其次还有丙烯、丁二烯等。裂化产物中还有作为芳香烃的液态产品：苯、甲苯、二甲苯；B项，使直链烃转化为芳香烃属于结构的重新调整；C项，重油采用减压蒸馏是为了避免炭化结焦；D项与裂解原理和目的无关。3、解析：③④①①②③石油的分馏是根据各组分沸点不同将其分离的方法，属于物理变化，故①属于石油的分馏；裂化是将相对分子质量较大，沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程，故③属于石油的裂化；裂解是在更高的温度下，将石油分馏产物中的长链烃分解成乙烯、丙烯等更小的分子的过程，又称为深度裂化，故④属于裂解。将直链烃变为芳香烃称为石油的重整，故②属于石油的重整。裂化、裂解、重整过程都有新物质生成，均6属于化学变化。4、解析：选C5、解析：选D【拓展训练】1、解析：选CD有机物使溴水褪色，一种可能是溴易溶于有机物中使水层褪色，一种可能是溴与有机物发生加成反应，使溴水褪色。苯能很好地溶解溴使溴水褪色，但苯不能生成高分子化合物。2、解析：C3、解析C有机高分子化合物分天然高分子化合物和合成高分子化合物两部分，合成高分子化合物主要由加聚、缩聚两类反应制备，加聚和缩聚是聚合反应的两个类型。对于高分子化合物来说，尽管相对分子质量很大，没有一个准确的相对分子质量，只有一个范围，但它们的结构均是由若干个链节