文档内容
第八章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的开发利用
第三课时 煤、石油和天然气的综合利用
【学习目标】1.通过阅读教材，运用分析、推理的方法，结合图片信息，认识煤的干馏、气化、液化
原理和主要产品及用途，了解煤的综合利用对可持续发展的重要性。
2.通过讨论交流、图示分析，了解石油的分馏和裂化产品的用途及石油化工产品的应用及投产与产
出，认识合理开发和利用化石能源的重要性和必要性。
3.通过联系实际，问题探究，能举例说明重要资源和能源的主要类型、成分和作用，对资源的开发利
用和能源的使用方案进行评价，认识合成高分子材料的重要性及石油化工废弃物带来的环境影响。
【学习重点】煤的干馏、气化、液化及石油的分馏、裂化、裂解
【学习难点】煤的气化与液化原理及石油的裂化与裂解目的
【课前预习】
旧知回顾：1．什么是化石燃料？
2．化石燃料燃烧时有何特点？
新知预习：1.化石燃料的组成成分有何特点？
2．化石燃料综合利用的主要方法有哪些？
【课中探究】
情景导入：近年来，每年中国从俄罗斯进口原油超过 1200万吨，大约占到了中国石油进口总量的10%。随着中国经济的快速向前发展，所需要的能源消耗也越来越多，因此中国必须要正确制定能源战
略，积极与多个国家进行能源合作。迄今为止，煤、石油和天然气仍是人类使用的主要能源，同时也是重
要的化工原料。如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料所造成的环境污染，是人类面
临的最大挑战。（图片见PPT）
一、煤、天然气的综合利用
活动一、煤的组成及综合利用
任务一、阅读教材P102页第一、二自然段内容，思考煤的组成和结构有何特点？对煤进行综合利用
有何意义？
任务二、阅读教材P102页低二、三自然段，结合表8-1，思考煤的综合利用有哪些主要途径？各途径
的原理及特点分别是什么？
①实现煤的综合利用的主要途径：
②煤的干馏：
煤的干馏产品 主要成分及名称 主要用途
气态
液态
固态
③煤的气化：
④煤的液化：
【对应训练】1．国内能源供应紧张形势日益加剧，煤的涨价导致部分地区电荒，煤在国民经济中的
重要地位由此可见一斑。下列关于煤的说法正确的是( )
A．煤属于有机化合物B．在物质变化类型上，煤的干馏包含了物理变化和化学变化
C．煤中含有大量的苯、甲苯等芳香烃，煤是芳香烃的主要来源
D．煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加，因此煤的气化并无意义
2．有关煤的叙述中正确的是（ ）
A．煤在空气中加强热可得焦炭，煤焦油，粗苯，粗氨水和焦炉气
B．煤是由有机物和少量无机物组成的复杂的混合物，内含煤焦油等成分
C．煤的气化主要反应是C(s)+HO(g) ===CO(g)+H (g)
2 2
D．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
活动二、天然气的组成及综合利用
任务一、阅读教材P102页最后自然段，回答天然气的主要成分及用途是什么？
任务二、阅读教材P103页“资料卡片”栏目，思考天然气水合物的组成、开发及应用有何特点？
【对应训练】1．下列有关说法不正确的是（ ）
A．天然气、液化石油气和汽油的主要成分都是碳氢化合物
B．等物质的量的氯气与甲烷在光照条件下反应能制得纯净的一氯甲烷
C．生产口罩的熔喷布以聚丙烯为主要原料，合成聚丙烯的原料主要来自石油的裂解
D．煤焦油中可以获取苯、甲苯、二甲苯等有机化合物
2．天然气的主要成分CH 是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的 CH 和CO 产生的温室效
4 4 2
应，前者大。下列是有关天然气的几种叙述，其中正确的是( )
①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源；②等质量的CH 和CO 产生的温室效应也是前者大；③燃
4 2
烧天然气也是形成酸雨的原因之一；④CH 作为化工原料可用于合成氨、生产甲醇。
4
A．①②③ B．①②④ C．③④ D．②③
二、石油的综合利用及合成材料
活动一、石油的组成及综合利用
任务一、阅读教材P103页第二、三自然段，思考石油的组成有何特点？任务二、阅读教材P103～104页内容，结合图8-6、图8-7，思考什么是石油的分馏、裂化、裂解和催
化重整？
石油的综合利用途径：
加工方法 定义 主要原料 主要产品或原理
常压分馏
减压分馏
裂化
裂解
催化重整
注意：①减压的目的：
②分馏、裂化和裂解比较
方法 原理 原料 目的
常压
分馏
减压
热裂化
裂化
催化裂化裂解(深度裂化)
③“三馏”比较
干馏 蒸馏 分馏
原理
产物
反应类型
④化学“七气”比较
名称 来源 主要成分 用途
高炉煤气 炼铁高炉 燃料
水煤气 水煤气炉 燃料、化工原料
炼厂气 石油炼制厂 燃料、化工原料
油田气 油田 燃料、化工原料
天然气 天然气田、油田 燃料、化工原料
裂解气 裂解炉 石油化工原料
焦炉气 炼焦炉 燃料、化工原料
【对应训练】1．下列关于石油及石油炼制的叙述中，错误的是（ ）
A．通过石油的催化裂化和裂解可以得到较多的轻质油和气态稀烃
B．含C 以上烷烃的重油经减压分馏可以得到煤油和柴油
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C．裂化汽油不能用于萃取溴水，催化重整可得芳香烃
D．石油分馏是物理变化，分馏得到的各馏分仍是多种烃的混合物
2.下列说法正确的是（ ）
A．裂化汽油和直馏汽油都可以与溴水反应使其褪色
B．煤通过干馏可获得焦炉气、煤焦油、焦炭等
C．石油通过分馏得到的汽油是纯净物
D．煤通过气化、液化这样的物理变化可获得洁净的燃料
活动二、化石燃料与合成高分子
任务一、阅读教材P105页第一自然段内容，思考以煤、石油和天然气为原料可以生产哪些合成材
料？任务二、讨论交流：合成高分子化合物的常见反应类型及特点是什么？
任务三、结合教材P105页“科学·技术·社会”栏目思考生物质资源的概念及特点分别是什么？
【对应练习】1.《后汉书·郡国志》中记载：“石出泉水……其水有肥，燃之极明，不可食，县人谓之
石漆。”《酉阳杂俎》一书：“高奴县石脂水，水腻，浮上如漆，采以膏车及燃灯极明。”下列说法正确
的是（ ）
A．上述材料所说“石漆”“石脂水”是石油，在工业上通过石油分馏得到苯和甲烷等
B．塑料聚乙烯（PE）的单体可以由石油裂解得到
C．聚乙烯可以使溴水褪色
D．三大合成材料分别是合金、合成橡胶和合成纤维
2.煤、石油、天然气仍是人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料，我们熟悉的塑料、合成纤
维和合成橡胶都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。下列说法中不正确的是（ ）
A．石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构重整，生成苯、甲苯、苯甲酸等芳香烃
B．煤干馏的产品有出炉煤气、煤焦油和焦炭
C．石油的分馏是物理变化，煤的气化和液化均是化学变化
D．天然气是一种清洁的化石燃料，作为化工原料它主要用于合成氨和甲醇
【课后巩固】1.人类生产生活离不开能源，下列关于能源的描述正确的是（ ）
A．天然气是可再生能源
B．电能、氢能是二次能源
C．煤、石油、水能是人类使用最广泛的传统能源
D．为满足人类需要，可以无限制的开采化石燃料2.下列转化不属于煤、石油、天然气的综合利用的是（ ）
A．将煤制成蜂窝煤作燃料
B．天然气作化工原料可用于合成氨
C．将煤转化为CO和H，然后在催化剂的作用下合成甲醇
2
D．将石油分馏获得汽油、柴油等
3.石油是一种重要的化石燃料，通过石油的炼制，我们可以获得多种有机化合物，下列关于石油及其
炼制的说法中错误的是（ ）
A．石油是混合物 B．石油的分馏是物理变化
C．石油分馏得到的馏分是纯净物 D．通过裂解可以提高乙烯等短链烃的产量
4．化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是不可再生资源。下列关于化石燃
料的说法不正确的是（ ）
A．甲烷是天然气的主要成分，它是一种高效而洁净的燃料
B．石油的分馏是化学变化
C．石油通过催化裂化过程可获得汽油、煤油等轻质油
D．煤的气化是把煤转化为可燃性气体的过程，该过程属于化学变化
5.化学与生产和生活密切相关，下列说法正确的是（ ）
A．味精俗名谷氨酸钠，是一种常见的增味剂，最早发现于海带中。
B．煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料
C．聚氯乙烯塑料袋可用于包装食品
D．葵花籽油、人造奶油、牛油均属于高级脂肪酸高级酯
6．加热聚丙烯废塑料可以得到炭、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废塑
料的再利用。下列叙述中不正确的是（ ）
A.聚丙烯的链节是—CH—CH—CH—
2 2 2
B.装置乙的试管中可收集到芳香烃
C.装置丙中的试剂可吸收烯烃以制取卤代烃
D.最后收集的气体可作燃料
7．下列与有机物结构、性质相关的叙述不正确的是（ ）
A．苯与溴水、酸性高锰酸钾溶液不反应，说明苯分子中碳碳原子间只存在单键B．石油裂解气可以使溴水褪色，也可以使高锰酸钾溶液褪色
C．甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同
D．苯不能使溴水因发生化学反应褪色
8.石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，石油精炼可以获得多种化工原料。
请根据上图回答下列问题：
（1）由原油获得汽油，分离的方法是___________。
（2）石油裂化是为了得到更多的汽油，例如：C H →C H ＋C H ，裂化汽油可以使溴的四氯化碳
16 34 8 18 8 16
溶液褪色，其原因是_____________________________________________________。
（3）石油中某些有机物在加热和催化剂条件下可由链状烃变为环状烃。已知在一定条件下某链状烃
转化为环状烃C H，研究人员推测其可能 或 ，为验证其结构，取少量该有机物，加入
6 6 是
少量酸性高锰酸钾溶液，振荡，静置。若结构为______________，则现象为
_________________________；若结构为____________，则现象为_____________________________。
