18（必修2）从天然气、石油、煤中获取燃料（2）（导学案1）

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• 简单的有机化合物
  

• 从化石燃料中获取有机化合物
  

第一课时从天然气、石油和煤中获取燃料


1.知道从天然气、石油和煤中获取燃料的主要方法，认识化石燃料综合利用的意义。
2.了解石油、煤的成分，了解石油分馏和裂化的基本原理。
3.通过对化石燃料的了解和认识，意识到资源是有限的，化石燃料的不合理利用会引起环境污染，树立环保意识和可持续发展观念。


天然气、煤和石油的成分，石油的分馏和裂化


1.甲烷是最简单的有机化合物，分子式为 ，空间构型是，任意两个键的夹角是。甲烷在光照条件下与Cl2发生的反应类型是，其反应的方程式为：


2.乙烯分子中所有原子都在，同一个碳原子上的碳碳双键和两个碳氢键中，任意两个键之间的夹角约为；乙炔分子是，碳碳三键和碳氢键之间的夹角为。
3.试写出C5H12的同分异构体。
   


3.2.1  从天然气、石油和煤中获取燃料
一、从天然气和煤中获取燃料
1.化石燃料
化石燃料又叫，属于。常见的有三大化石燃料。
随着全球现代化步伐的加快，一方面化石燃料，另一方面化石燃料。
2.天然气
（1）天然气的主要成分是。
（2）甲烷的物理性质
甲烷是的气体，在标准状况下的密度为0.717 g·L-1，比空气的，溶于水。
（3）甲烷的燃烧
    甲烷在空气中燃烧生成CO2和H2O，反应的化学方程式为      
1 mol CH4完全燃烧可放出802 kJ的热量。与相同状况下的CO、H2相比较，CH4完全燃烧放出热量更多，所以天然气是一种优良的燃料。

• 煤
  

（1）煤的组成
从组成物质方面来说，煤是由组成的复杂混合物。从组成元素方面来说，煤中除主要含元素以外，还含有少量的等元素。

• 直接燃煤可以放出       ，但同时存在                、               的缺点。
  

• 煤的综合利用：               、               、               。
  

二、从石油中获取燃料
1.石油的组成
①物质组成:石油是由复杂混合物。
②元素组成:组成石油的基本元素是，这些基本元素在石油中的质量分数之和可达98%以上。
2.石油的分馏
①定义:。
②石油分馏的原理:分子中碳原子数不同，烃的沸点就。通常情况下，随着烃分子中碳原子数的增多，烃的沸点也相应。加热石油，沸点(分子中碳原子数较少)的烃先汽化，经冷凝后分离出来，随着温度的升高，沸点较(分子中碳原子数较多)的烃再汽化，经冷凝液化后也分离出来。
③实验室中石油的分馏装置


所用主要仪器：。
注意事项：
A.。
B.。
C.。
④石油分馏产物
石油经过分馏后的到的产物仍然是，除了可以用做燃料，又可应用于材料、医药、环境等诸多领域。液化石油气、汽油、煤油等石油分馏产物用作燃料时，其中的烃燃烧放出大量的热，充分燃烧时的产物是二氧化碳和水。
例如：辛烷的燃烧

3.石油的裂化
①定义:
②目的:
例如：十六烷的裂化

【归纳对比】分馏与裂化

	分馏	裂化
原理
原料
目的
类型
主要产品

1．目前使用最多的气体石化燃料是（ ）
A．煤        B．石油        C．天然气        D．CO
2．化学与生产、生活、环境等社会实际密切相关。下列叙述正确的是
A．“滴水石穿、绳锯木断”不涉及化学变化
B．明矾净水的原理和“84消毒液”消毒的原理不相同
C．加强化石燃料的开采利用，能从根本上解决能源危机
D．食品包装袋中常放入小袋的生石灰，目的是防止食品氧化变质
3．有资料报道，前几年我国部分地区陆续发现了“毒油”。所谓“毒油”，是指混有汽油的食用油，不能食用。下列有关说法正确的是（　　）
A．汽油是纯净物，有固定的熔、沸点
B．汽油只能由石油分馏得到
C．可用分液的方法分离汽油和食用油的混合物
D．汽油中烃分子内所含碳原子数为5～11
4．“西气东输”是西部大开发的重大工程，“西气”指的是（ ）
A．石油气        B．天然气        C．水煤气        D．煤气
5．保护环境是每一个公民的责任，下列做法不利于保护环境的是
A．开展煤的综合利用        B．开发和利用太阳能
C．推广使用无氟冰箱        D．用火力发电代替风力发电
6．下列物质中，属于可再生的能源是
A．氢气        B．石油        C．煤        D．天然气
7．下列关于能源和作为能源的物质叙述错误的是（    ）
A．化石能源物质内部蕴涵着大量的能量
B．绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来
C．物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用
D．吸热反应没有利用价值
8．下列关于石油的叙述错误的是
A．石油的组成元素主要是碳和氢
B．石油中溶有大量的乙烯气体
C．石油主要是由气态烃、液态烃和固态烃组成的混合物
D．石油中含有少量不属于烃的物质
【检测反馈答案】
1．【答案】C
【解析】煤、石油、天然气都是化石燃料，煤是固体，石油是液体，天然气的气体，石油目前使用最多的气体石化燃料是天然气，答案选C。
2．【答案】B
【解析】A、“滴水石穿”涉及的化学反应为CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2，选项A错误；
B、明矾净水的原理是明矾溶于水产生的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，吸附水中悬浮的杂质，而“84”消毒液消毒的原理是利用次氯酸的强氧化性来杀菌、消毒，选项B正确；
C、解决能源问题的根本出路就是：节约能源，提高现有能源利用率，积极寻找和开发新能源，不是加强化石燃料的开采利用，选项C错误；
D、生石灰能与水反应，常用作食品干燥剂，不能防止食品氧化变质，选项D错误；
3．【答案】D
【解析】
A．汽油是混合物，没有固定的沸点，选项A错误；
B．重油裂化也能得到汽油，选项B错误；
C．食用油与汽油能互溶静置后不分层，选项C错误；
D．汽油外观为透明液体，汽油中含碳原子数为5～11的脂肪烃和环烃类，并含少量芳香烃和硫化物，为混合物，选项D正确；
4．【答案】B
【解析】
“西气东输”西起新疆塔里木的轮南油田，向东最终到达上海，延至杭州，全长4000km；“西气东输”的“气”是指的是天然气，天然气的主要成分是甲烷，故选B。
5．【答案】D
【解析】
A．煤的综合利用的措施主要有煤的干馏、气化、液化等，能大大减少环境的污染，故A正确；
B．开发和利用太阳能是解决能源危机的有效途径之一，且太阳能实际上是无限的，开发利用过程中不产生对环境有破坏作用的物质，故B正确；
C．氟里昂能破坏臭氧层，推广使用无氟冰箱有利于环境保护，故C正确；
D．煤燃烧能产生二氧化硫、氮氧化物，破坏环境保护，用火力发电代替风力发电，不利于保护环境，故D错误；
6．【答案】A
【解析】
A．氢气可以用分解水来制取，属于可再生能源，故A正确；
B．石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B错误；
C．煤属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C错误；
D．天然气属于化石能源，属于不可再生能源，故D错误；
7．【答案】D
【解析】
A.化石燃料中的能量最原始的来源是太阳能，所以化石能源物质内部蕴涵着大量的能量，A正确；
B.光合作用是绿色植物将太阳的光能转化成化学能储存起来，B正确；
C.放热反应是将化学能转化为热能，原电池可将化学能转化为电能，C正确；
D.吸热反应有其利用价值，如炼铁过程中还原剂的生成虽然是吸热反应，但对炼铁过程是必须的，所以吸热反应有其利用价值，D错误。
8.【答案】B
【解析】
A. 组成石油的化学元素主要是碳（83%～87%）、氢（11%～14%），A项正确；
B. 石油中没有乙烯气体，B项错误；C. 石油是碳原子数在1−50的烃类的混合物，而碳原子≤4的为气态烃，随着碳原子数的增大，逐渐变为液态和固态，故石油主要是由气态烃、液态烃和固态烃组成的混合物，C项正确；D. 石油中含有少量的硫（0.06%～0.8%）、氮（0.02%～1.7%）、氧（0.08%～1.82%）等元素，故石油中含有少量不属于烃的物质，D项正确；