高中化学 化学与资源开发利用（第12课时）《煤的综合利用 一碳化学》三案一课学案 新人教版选修2-新人教版高二选修2化学学案VIP专享VIP免费

第12课时煤的综合利用一碳化学学案【学习目标】1.了解煤的组成和用途以及深加工产品的广泛用途2.了解一碳化学的含义，掌握煤的干馏、气化和液化原理。3.了解煤的干馏产品和用途。【重点难点】煤的干馏、气化和液化原理课前预习【情景材料】世界各国正致力于煤炭转化技术的开发利用，期望通过把煤炭转化为洁净的二次能源（流体燃料）减轻对大气环境的破坏；也需要以煤为原料为人们的生产和生活提供更多化工产品和制品。包括煤的焦化、加氢、液化、气化、氧化以及用煤制造电石以获取更多的乙炔，去制造各种化工原料。煤经气化制合成气（CO和H2），再由CO（即C1化学）可制造多种化学品。煤液化制取苯等芳香烃已日益引起人们的关注。【预习内容】根据教材有关内容填写下列空白：一、煤的综合利用1.组成成分主要含元素，是多种和组成的复杂混合物。2.分类、、、等。3.的干馏将煤叫做煤的干馏。4.煤的气化和液化(1)煤的气化煤的气化是过程，煤气化的主要化学反应是碳和水蒸气的反应：。(2)煤的液化煤的液化是。煤的液化分直接液化和间接液化。①直接液化是生成液体燃料。主要产品是、、和其他化工原料，并同时副产、、和等。②间接液化则是先把煤转化成一氧化碳和氢气(合成气)，然后再经过催化合成得到烃类燃料、醇类燃料及其他化学品。二、一碳化学1．一碳化学是以来合成一系列化工原料和燃料的化学。也可以说，一碳化工就是新一代的和。2．煤气化的主要反应式：。3．天然气重整：。4．使用不同的催化剂，可以从合成气制出不同的产物，这就是，由CH4、CH3OH等含一个碳原子，通过催化反应直接生成新的化合物，叫和。预习内容答案一、碳有机物无机矿物无烟煤烟煤褐煤泥煤隔绝空气加强热使其分解的过程把煤中的有机物转化为可燃性气体的C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)把煤转化成液体燃料的过程把煤与适当的溶剂混合后，在高温、高压和有催化剂的条件下，使煤与氢气作用优质汽油柴油芳香烃燃料气液化石油气硫黄氨气二、分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH4、CH3OH等)为原料煤化工天燃气化工2C＋O22COC＋H2O(g)CO＋H2CO＋H2O(g)CO2＋H2CH4＋H2O(g)CO＋3H2合成气化学甲烷化学甲醇化学堂中互动【问题探究1】天然气、石油气、裂解气、焦炉气、水煤气的来源及主要成分区别？【教师点拨】参考必修2教材P95的资源综合利用表4-2和选修2教材P40～P41。分析解答:天然气石油气裂解气焦炉气水煤气来源地下矿藏石油的分馏石油的裂解煤的干馏碳与高温水蒸气反应主要成分甲烷短链烷烃乙烯、丙烯、丁二烯H2、CH4、C2H4、COCO、H2【即学即练1】某混合气体通过溴水(使其褪色)，再通过灼热的氧化铜(使其由黑色变红色)，再通过无水CuSO4白色粉末(使其变蓝色)，再通过澄清石灰水(石灰水由澄清变浑浊，再变澄清)，最后剩余气体在空气中点燃，火焰呈蓝色，这种混合气体是()A.水煤气B.焦炉煤气C.石油液化气D.高炉煤气1.B【解析】水煤气主要成分为CO、H2等，焦炉煤气主要成分为H2、CH4、C2H4、CO等，石油液化气主要成分为C3H4、C4H10，高炉煤气主要成分为CO2、CO、N2等。能符合题意的气体只有焦炉煤气。【问题探究2】煤的干馏与石油的分馏本质上有何差别？【教师点拨】把握概念的内涵，找到区别的本质在是否化学反应。分析解答：分馏：用加热蒸馏、冷凝的方法把液体混合物分成不同沸点范围的产物，里面无新物质生成，属于物理过程。煤的干馏是指把煤隔绝空气加强热，使煤分解的过程，是化学变化。【即学即练2】下列说法正确的是()A.把煤加强热使之分解的过程叫干馏B.煤的干馏属于化学变化C.煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源，主要存在于煤干馏所得的焦炉气中D.煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来2.B【解析】煤的干馏是将煤隔绝空气加强热的过程，选项A中没有强调“隔绝空气”这个重要条件，因此是错误的；煤干馏时发生了分解反应，是化学变化，故选项B正确；煤高温干馏的产物主要是焦炭，同时得到焦炉气、煤焦油、粗氨水等。焦炉气的主要成分是H2和CO等气体，芳香烃主要存在于煤焦油中，故选项C不正确；煤经过干馏发生复杂的物理、化学变化后得到煤焦油等物质，煤焦油是含有多种芳香族化合...