第六节石油煤●教学目的:1、常识性介绍石油的分馏及其产品和用途。
2、使学生了解石油的裂化和裂解。
3、常识性介绍煤的干馏和综合利用。
4、使学生了解我国石油化工发展的概括和煤在国民经济中的重要地位,以及节约能源和防止污染环境的重要性。
●教学重点:石油分馏和裂化●教学难点:实验室蒸馏石油的实验●教学方法:自读课具体操作:1、教师作好教材P141【实验5-11】2、引导学生利用晚自习、课余时间进行预习,指导学生阅读《思维点拨》P46——47页的知识归纳。
3、采用课堂测验的形式,检验自学效果。
(检测题附后)某人坐在空调车内跟在一辆卡车后面,观察到这辆卡车在起动和刹车时排出黑烟,由此可推断这辆卡车所用的燃料是(C )A、酒精B、汽油C、柴油D、液化石油气汽油、柴油、煤油、液化石油气等都属于石油产品。
石油是一种极其重要的能源物质,也是发展石油化工生产各种必不可少的重要原料(即能源物质,化工资源)现在让我们接近石油,让石油接近生活。
一、石油1、我们日常生活中经常用到(遇到)的物质中,哪些属于石油或石油产品?石油是工业的血液,石油化工是化学工业的主体。
可以说,没有石油化工,就没有现代化的生活。
睁开眼睛,到处都是三大合成的制成品——穿的衣服大多是合成纤维,用的电器外壳是塑料制品,汽车,飞机的轮胎是橡胶制品,而三大合成的基础材料便是石油化工产品——烯烃,炔烃,芳香烃等。
甚至可以说全世界63亿人口的吃饭问题,也与石油化工有着密切的关系。
合成纤维的发展,使人类用于种植棉花的土地减少,可以种植更多的粮食。
石油工业加速化肥工业的发展(石油气生产尿素)塑料“白色革命”——农用薄膜,塑料袋,方便盒等。
天然气,煤油,汽油,柴油,润滑油等,农药,医药,染料,油漆,洗涤剂等是石油化工的产品。
李四光的故事:早年中国在石油的开发和利用方面毫无基础,要从外国进口,因此石油叫“洋油”,中国也叫“贫油国”,后来李四光不畏洋人的权威,毅然回国,致力于中国石油的勘探和开采事业,终于使我们的祖国焕然一新,生机勃勃。
当然,石油和石油化工生产为人类带来了不少便利,可如果不注意能源的有效利用和节约,石油将会枯竭,我们就必须寻找新能源。
如果不注意环境卫生,白色污染,也会产生不良后果。
2、石油是纯净物还是混合物?其中含有哪些物质?混合物,没有固定的熔沸点。
石油中主要元素是C、H(97—98%),少量的S、O、N等。
石油的化学成分随产地不同而不同。
主要是由烷烃、环烷烃和芳香烃组成。
3、石油分馏——物理变化,得到饱和烃依据石油中各种物质沸点不同将石油进行加热,沸点低的(含碳数少的)先汽化,从而和其他物质分离开来。
分馏得到的物质叫馏分。
馏分仍然是沸点接近的多种烃的混合物。
[演示]【实验5-11】[介绍]主要仪器[讲解]安装、拆卸的次序:安装时从下到上,从左到右;拆卸时从右到左,从上到下。
[提问] 1、实验室制备乙烯的加热装置和蒸馏石油的装置有何异同。
2、冷凝管中水流方向如何?3、先接通冷水还是先点酒精灯?4、能否用烧杯盛接馏分?[回答]1、为了防止暴沸,都使用了碎瓷片。
都使用了温度计,但温度计水银球的位置不同,制乙烯时水银球应浸没在反应物中,测溶液的温度。
而蒸馏石油时,水银球应蒸馏烧瓶的支管口略向下处,用来测蒸汽的温度。
石油分馏需要冷凝管,制乙烯不需要冷凝管。
2、下进上出。
利用逆流交换原理,使馏分充分冷却,提高冷凝效果。
3、先通冷水。
4、不能用烧瓶盛接馏分,因为馏分易挥发。
常压分馏的产物:C4以下,石油气、C5—C11汽油、C11—C16煤油、C15—C18柴油C20以上,重油对重油进行减压分馏的产物:凡士林、石蜡、沥青、石油焦等。
因为重油沸点已经很高,想通过高温分馏,设备不允许,且有机物还易分解,所以减压就可以降低沸点4、石油的裂化——化学变化,得到饱和烃和不饱和烃目的:为了提高轻质油特别是汽油的产量。
定义: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,沸点较低的烃的过程。
裂化分为热裂化和催化裂化。
前者要求温度很高,对设备要求很高,且易发生结焦现象,所以现逐步被催化裂化代替。
如:5、石油的裂解——化学变化,得到不饱和烃定义:使用更高温度(1000度以上)使长链分子断裂成乙烯、丙烯等各种短链的烃。
裂解是深度裂化。
裂解气:乙烯、丙烯、异丁烯及甲烷、乙烷、丁烷、炔烃、硫化氢和碳的氧化物等。
所以乙烯的产量是衡量一个国家石油化工产业发展水平的标志。
二、煤1、了解煤的组成和分类我国的煤储量,使用量居世界前茅,但煤的综合利用水平却很低,绝大多数煤被直接作为燃料燃烧掉,造成恶劣极大的浪费,也带来了严重的环境问题。
煤是植物转变而来。
由高等植物变成的煤称腐植煤,由低等植物变成的煤叫腐泥煤。
煤和碳不是一回事,煤的主要成分是C,还含少量的H、O、S、N及无机矿质。
总之煤是由无机物和有机物组成的复杂的混合物。
按照煤中含碳量的高低可分为无烟煤(95%),烟煤(70—80%),褐煤(50—70%),泥煤(50—60%)2、煤的干馏——化学变化定义:把煤隔绝空气加强热使它分解的过程,也叫煤的焦化。
介绍萘,尤其是萘的一取代物和二取代物数目。
3、煤的气化和液化①作用:使煤变成清洁能源,提高煤的燃烧效率。
②煤的气化:把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。
a、反应原理:高温条件下:C(s)+ H2O(g)===CO(g)+ H2(g)b、煤气的成分、热值及转化煤在空气中燃烧:低热值气CO、H2、N2气CO+3H2 高温CH4+ H2O 高热值气CH4化在氧气中燃烧:中热值气CO、H2、CH4③煤的液化:把煤转化成液体燃烧的过程直接液化:把煤和适当的溶剂混合后,在高温、高压下使煤与H2直接作用生成液体燃料。
煤的液化间接液化:先把煤气化成CO和H2,然后再经过催化合成,得到液体燃料(如甲醇等)自学检测一、填空题1、石油所含的元素主要成分是和,它主要是由各种、、组成的。
2、选择填空:以下过程属于:A:物理变化B:化学变化(1)水的蒸馏()(2)煤的干馏()(3)石油的裂化()(4)石油的裂解()(5)石油的分馏()3、按要求书写反应方程式:(1)十六烷裂化:(2)煤气化的主要方程式:该反应属于热反应。
4、石油蒸馏时加入碎瓷片的作用是,温度计水银球的位置,冷凝水应从口进,口出。
5、是衡量石油化工发展水平的标志。
的过程,叫做煤的干馏,也叫。
二、选择题:6、下列说法错误的是()A、石油中含有C5——C11的烷烃,可以通过石油分馏得到汽油B、含C8以上烷烃的重油经过液化裂化可以得到汽油C、煤主要含有氢、氮、硫、氧等元素D、煤中含有甲苯、二甲苯、苯,可以先干馏后分馏的方法把它们分离出来7、下列石油分馏产物中,沸点范围最高的是()A、汽油B、柴油C、煤油D、润滑油8、下列说法正确的是()A、煤是各种芳香烃组成的混合物B、煤燃烧时,会产生大量的二氧化硫、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等污染物C、煤是以单质碳为主的复杂的混合物D、以煤为主要原料,不仅可以合成甲醇,还可以加工成高级汽油9、下列物质中,可以从煤焦油中提取的是()A、酚类B、凡士林C、汽油D、粗氨水10、工业炼焦的主要目的是()A、制备优质焦碳B、提高煤焦油产量C、提高焦炉气产量D、提高芳香烃含量11、下列物质没有固定沸点的是()A、1—己烯B、苯C、汽油D、粗氨水12、下列情况中,可能引起大气污染的是()①煤的燃烧②工业废气的任意排放③燃放鞭炮④飞机、汽车尾气的排放A、①②B、②③④C、②④D、①②③④13、石油裂解的主要目的是()A、提高轻质液体燃料的产量B、主要提高汽油的产量C、获得短链不饱和气态烃D、主要提高汽油的质量14、下列商品中不能称为“绿色商品”的是()A、无铅汽油B、无磷洗衣粉C、无氟冰箱D、无碘食盐15、丁烷催化裂解,生成两种烯烃和两种烷烃。
若丁烷的裂解率为90%,且裂解后两种烯烃的质量相等,则裂解后得到的相对分子质量最小的气态烃,在混合气体中的体积分数为()A、11%B、19%C、40%D、50%三、计算题(14分)16、取标准状况下CH4和过量O2的混合气体840mL,点燃,将燃烧后的气体用过量碱石灰吸收,碱石灰增重0.600g。
计算:(1)碱石灰吸收后所剩余气体的体积(标准状况下)(2)原混合气体中CH4跟O2的体积比。
答案:1、碳、氢,烷烃、环烷烃、芳香烃,混合物2、A 、B 、B 、B 、A3、(3分)(3分) 吸热 (2分)4、防止液体暴沸,蒸馏烧瓶的支管口处。
下,上。
5、乙烯产量,将煤隔绝空气加强热使其分解,煤的焦化6、CD7、D8、BD9、A 10、A 11、C 12、D 13、C 14、D 15、B 16、《思维点拨》P 53C 16H 34催化剂加热、加压C 8H 18 C 8H 16+C H 2O CO H 2++高温。