高一化学 从天然气、石油和煤中获取燃料

一、教案简介《从天然气、石油、煤中获取燃料》课时安排：2课时（90分钟）教学目标：1. 让学生了解天然气、石油、煤三种化石燃料的特点及其在我国能源结构中的地位。

2. 培养学生掌握从天然气、石油、煤中获取燃料的基本方法和技术。

3. 提高学生对能源环保的认识，培养节约能源、保护环境的意识。

教学重点：1. 天然气、石油、煤的特点及其利用方法。

2. 能源环保和可持续发展理念。

教学难点：1. 天然气、石油、煤的开采、加工和利用技术。

2. 如何在教学中有效融入能源环保和可持续发展理念。

二、教学准备教师：准备相关能源知识PPT、教学视频、案例素材等。

学生：预习天然气、石油、煤的特点及其利用方法，了解能源环保和可持续发展理念。

三、教学过程第一课时：1. 导入新课播放我国天然气、石油、煤资源开发利用的宣传片，引导学生关注这些化石燃料在能源供应中的重要性。

2. 讲述天然气、石油、煤的特点及其利用方法讲解天然气、石油、煤的形成过程、特点及在我国能源结构中的地位。

介绍天然气、石油、煤的开采、加工和利用技术。

3. 案例分析分析天然气、石油、煤利用过程中的环保问题，如泄漏、排放等，引导学生认识到能源环保的重要性。

4. 课堂小结总结本节课的主要内容，强调天然气、石油、煤在能源供应中的作用及环保问题。

第二课时：1. 复习导入复习上节课的内容，引导学生回顾天然气、石油、煤的特点及其利用方法。

2. 讲述能源环保和可持续发展理念讲解能源环保的概念，强调节约能源、保护环境的重要性。

介绍可持续发展理念在能源领域的应用。

3. 小组讨论分组讨论如何在生活中实践能源环保和可持续发展理念，如节能减排、绿色出行等。

4. 分享成果各小组代表分享讨论成果，大家共同总结能源环保和可持续发展的重5. 课堂小结总结本节课的主要内容，强调能源环保和可持续发展理念在现实生活中的应用。

四、课后作业1. 结合本节课的内容，总结天然气、石油、煤的特点及其利用方法。

2. 思考如何在日常生活中实践能源环保和可持续发展理念，并提出具体措施。

第2节 从化石燃料中获取有机化合物第1课时 从天然气、石油和煤中获取燃料A 组 基础对点练题组一 化石燃料与燃料燃烧1．下列说法中不正确的是( )A ．天然气、沼气的主要成分是甲烷B ．煤矿中的“瓦斯”爆炸是一定含量的甲烷在空气中遇明火燃烧所致C ．“西气东输”中所说的气是指天然气D ．以液化石油气做燃料的炉灶改用天然气做燃料时，应增大空气的进入量[答案] D[解析] 甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。

“西气东输”就是将新疆等地的天然气，输送到长江三角洲。

液化石油气的主要成分为丙烷，C 3H 8＋5O 2――→点燃3CO 2＋4H 2O ，CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O ，根据燃烧方程式知相同体积的丙烷耗氧量大于甲烷，故D 项错误。

2．城市居民用的石油气主要成分是丁烷，在使用过程中，常有一些液态杂质沉积于钢瓶中，这种杂质可能是( )A ．丙烷和丁烷B ．乙烷和丙烷C ．乙烷和戊烷D ．戊烷和己烷 [答案] D[解析] 常温下，分子中含碳原子数不大于4的烃以气体形式存在，故液态杂质分子中的碳原子数必大于4，故选D 项。

3．等质量下列燃料，完全燃烧时，消耗氧气最多的是( )A ．天然气(CH 4)B ．液化石油气(主要成分C 4H 10)C ．汽油(主要成分C 8H 18)D ．柴油(主要成分C 11H 24)[答案] A[解析] 分子组成为C n H m 的烃，m ∶n 的值越大，即含氢的质量分数越大，在质量相同时耗氧量越多。

在四种烃中，CH 4中m (H)∶m (C)的值最大，故其完全燃烧消耗氧气最多。

题组二 石油分馏、裂化及煤的综合利用4．石油在常压下分馏，得到的主要产品是( )A ．汽油、煤油、柴油、重油B ．煤油、柴油、重油、渣油C ．柴油、重油、石蜡、润滑油D ．凡士林、石蜡、沥青、石油焦[答案] A5．关于石油的炼制的说法正确的是( )A ．石油的炼制过程都是化学变化的过程B ．石油分馏的目的是将含有碳原子数较多的烃先气化，经冷凝而分离出来C ．石油经过常压、减压分馏、裂化等工序后即能得到纯净物D ．石油经分馏得到的各馏分仍然是多种烃的混合物[答案] D[解析] 石油的分馏为物理变化，故A 错误；石油的分馏是含有碳原子较少的烃先气化，再冷凝分离出来，故B 错误；石油裂化、分馏所得产品都是混合物，故C 错误。

从天然气、石油和煤中获取燃料石油裂解与乙烯(建议用时：40分钟)[基础过关练]1．下列关于石油的说法正确的是( )A．石油属于可再生矿物能源B．石油主要含有碳、氢两种元素C．石油的分馏是化学变化D．石油分馏的各馏分均是纯净物B[A中石油是不可再生矿物能源，错误；C中石油的分馏是依据各物质的沸点不同，对混合物进行分离，是物理变化，错误；D中石油分馏的各馏分均是混合物，只是它们的沸点相近，错误。

]2．关于裂解和裂化的叙述中，不正确的是( )A．裂解与裂化的产物都含有不饱和烃B．裂解与裂化都是为了得到气态烃C．裂解与裂化的原料都是石油分馏产品D．裂解与裂化都是使相对分子质量大的烃分解为相对分子质量小的烃的过程B[裂解的目的是获得乙烯、丙烯、等小分子烃作为石油化工原料。

裂化的目的是提高轻质液体燃料的产量和质量。

]3．下列物质不可能是乙烯加成产物的是( )A．CH3CH3B．CH3CHCl2C．CH3CH2OH D．CH3CH2BrB[乙烯与H2、H2O、HBr发生加成反应分别得到A、C、D项中的物质。

乙烯发生加成反应不可能得到B项中的物质。

]4．由乙烯推测丙烯(CH3CH===CH2)的结构或性质正确的是( )A．分子中3个碳原子在同一直线上B．分子中所有原子在同一平面上C．与氯化氢加成只生成一种产物D．能发生加聚反应D[丙烯分子中3个碳原子在同一平面上，但不在同一直线上，A错；丙烯分子中还有—CH3，所有的原子不可能共面，B错；丙烯的结构不对称，与氯化氢加成时有2种产物，C 错；丙烯分子中有碳碳双键，故可发生加聚反应，D对。

]5．能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是( )A．乙烯分子里碳氢原子个数比为1∶2B．乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等C．乙烯容易与溴水发生加成反应，且1 mol乙烯完全加成消耗1 mol溴单质D．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色C[乙烯分子中碳氢原子个数比为1∶2，不能证明乙烯的结构，故A错；乙烯完全燃烧生成的n(CO2)＝n(H2O)，只能证明n(C)∶n(H)＝1∶2，故B错；乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，只能证明乙烯中含有不饱和键，不能证明含有碳碳双键，故D错。

第1课时 从天然气、石油和煤中获取燃料 石油裂解与乙烯核心素养发展重点学业要求1.通过对化石燃料性质与用途的分析，体验有机化合物在能源中的应用价值。

2.通过乙烯的学习，体会有机化学反应与无机化学反应在反应条件、反应试剂与生成物等方面的差异，深化“结构决定性质，性质反应结构”“性质决定用途”等学科观念。

1.了解石油的成分及石油分馏、裂化和裂解的基本原理。

2.掌握乙烯的分子结构、主要性质和重要应用，进一步理解结构与性质的关系。

3.了解加成反应。

学生自主学习从天然气、石油和煤中获取燃料 1．天然气和煤直接用作燃料天然气的主要成分是□01甲烷(含量为80%～97%)，天然气水合物——□02可燃冰的主要成分是甲烷。

煤是由□03有机化合物和□04无机物组成的复杂混合物。

其中，有机物除了含有□05碳、□06氢元素外，还含有少量的□07氧、□08氮、□09硫等元素；无机物主要含有□10硅、□11铝、□12钙、□13铁等元素。

2．从石油中获取燃料 (1)石油的组成石油是由分子含有不同数目碳原子的□14烷烃、环烷烃等组成的复杂□15混合物；组成石油的主要元素是□16C 、H ，在石油中的质量分数之和高达98%。

(2)石油的分馏①原理：通过□17加热和□18冷凝的方法把石油分离成□19沸点范围不同的产物。

②目的：将原油分离成不同沸点范围的产品。

③主要产物：石油气、汽油、煤油、柴油及重油等。

(3)石油的裂化①原理：在加热、使用催化剂的条件下，把相对分子质量□20较大、沸点□21较高的烃断裂为相对分子质量较□22小、沸点较□23低的烃。

②目的：提高□24轻质液体燃料的产量和质量。

石油裂解、乙烯1．石油的裂解01乙烯、丙烯等小分(1)原理：采用比裂化更高的温度，使相对分子质量较大的烃断裂成□子烃。

(2)目的：获得乙烯、丙烯等小分子烯烃，用作有机化工原料。

2．乙烯(1)乙烯的组成与结构(2)乙烯的物理性质(3)乙烯的化学性质 ①氧化反应a ．乙烯能在空气中燃烧，火焰□05明亮并伴有□06黑烟： □07C 2H 4＋3O 2――→点燃2CO 2＋2H 2O 。

第2节从化石燃料中获取有机化合物第1课时从天然气、石油和煤中获取燃料石油裂解与乙烯核心素养发展重点学业要求1.通过对化石燃料性质与用途的分析，体验有机化合物在能源中的应用价值。

2.通过乙烯的学习，体会有机化学反应与无机化学反应在反应条件、反应试剂与生成物等方面的差异，深化“结构决定性质，性质反应结构”“性质决定用途”等学科观念。

1.了解石油的成分及石油分馏、裂化和裂解的基本原理。

2.掌握乙烯的分子结构、主要性质和重要应用，进一步理解结构与性质的关系。

3.了解加成反应。

学生自主学习从天然气、石油和煤中获取燃料1．天然气和煤直接用作燃料天然气的主要成分是□01甲烷(含量为80%～97%)，天然气水合物——□02可燃冰的主要成分是甲烷。

煤是由□03有机化合物和□04无机物组成的复杂混合物。

其中，有机物除了含有□05碳、□06氢元素外，还含有少量的□07氧、□08氮、□09硫等元素；无机物主要含有□10硅、□11铝、□12钙、□13铁等元素。

2．从石油中获取燃料(1)石油的组成石油是由分子含有不同数目碳原子的□14烷烃、环烷烃等组成的复杂□15混合物；组成石油的主要元素是□16C、H，在石油中的质量分数之和高达98%。

(2)石油的分馏①原理：通过□17加热和□18冷凝的方法把石油分离成□19沸点范围不同的产物。

②目的：将原油分离成不同沸点范围的产品。

③主要产物：石油气、汽油、煤油、柴油及重油等。

(3)石油的裂化①原理：在加热、使用催化剂的条件下，把相对分子质量□20较大、沸点□21较高的烃断裂为相对分子质量较□22小、沸点较□23低的烃。

②目的：提高□24轻质液体燃料的产量和质量。

石油裂解、乙烯1．石油的裂解(1)原理：采用比裂化更高的温度，使相对分子质量较大的烃断裂成□01乙烯、丙烯等小分子烃。

(2)目的：获得乙烯、丙烯等小分子烯烃，用作有机化工原料。

2．乙烯(1)乙烯的组成与结构(2)乙烯的物理性质(3)乙烯的化学性质①氧化反应a．乙烯能在空气中燃烧，火焰□05明亮并伴有□06黑烟：□07C2H4＋3O2――→点燃2CO2＋2H2O。

第1课时 从天然气、石油和煤中获取燃料课程标准核心素养1.了解天然气和煤的组成。

2.了解石油的组成，学习如何从石油中获取燃料，认识石油的炼制方法。

3.能从有机化合物及其性质的角度对有关能源、材料、饮食、健康、环境等实际问题进行分析、讨论和评价。

科学态度与社会责任通过对化石燃料中的有机化合物的性质与用途的分析，体验有机化合物在能源、材料领域中的应用价值及有机化学对人类社会发展作出的巨大贡献。

天然气和煤直接用作燃料1．天然气的主要成分——甲烷 (1)物理性质 颜色 气味 状态 密度 水溶性 无色 无味气体比空气的小难溶于水(2)化学性质通常状况下，甲烷比较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂都不反应，如甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但能够燃烧，燃烧的化学方程式为CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O 。

天然气水合物——可燃冰的主要成分也是甲烷。

2．煤(1)成分：由有机化合物和无机物组成的复杂混合物。

其中，有机化合物除了含有碳、氢元素外，还含有少量的氧、氮、硫等元素；无机物主要含有硅、铝、钙、铁等元素。

(2)用途：直接烧煤可得到人们所需要的能量。

(3)煤燃烧产生对环境影响的污染物有硫的氧化物、氮的氧化物、烟尘等。

1．下列物质不属于化石能源的是( ) A ．石油 B ．天然气 C ．煤D ．核能解析：选D 。

化石能源包括石油、天然气、煤。

2．在我国的南海、东海海底已发现天然气(甲烷等)的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为可燃冰。

可燃冰的开采，有助于解决人类面临的能源危机。

下列说法不正确的是( )A ．甲烷属于烃类B ．在相同条件下甲烷的密度大于空气C．甲烷难溶于水D．可燃冰是一种极具潜力的能源解析：选B。

甲烷是最简单的烷烃，难溶于水；在相同条件下甲烷的密度小于空气；甲烷燃烧放出较多的热量且产物为CO2和H2O，所以可燃冰是一种极具潜力的能源。

3．下列气体既能用排水法又能用向下排空气法收集的是( )A．CO2B．CH4C．NO D．NO2解析：选B。

第2节从化石燃料中获取有机化合物新知探究课14从天然气、石油和煤中获取燃料石油裂解与乙烯1．了解天然气、煤、石油的主要成分，了解石油的分馏、裂化和裂解，培养“宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养。

2．通过石蜡的分解实验和乙烯化学性质探究实验，理解烯烃的结构和性质的关系，培养“科学探究与创新意识”的化学学科核心素养。

一、从天然气、石油和煤中获取燃料1．化石燃料(1)含义：又叫作矿石燃料、矿物燃料，包括天然气、石油、煤，属于不可再生能源。

(2)现存问题①化石燃料存在着逐渐枯竭的危机；②引起的环境问题：如温室效应、有毒气体和粉尘污染环境等。

2．天然气和煤直接用作燃料(1)天然气①主要成分：甲烷。

天然气水合物——可燃冰的主要成分也是甲烷。

②甲烷的物理性质颜色状态气味密度水溶性无色气体无味比空气小难溶于水4CH4+2O2点燃→CO2+2H2O。

1 mol甲烷充分燃烧放出890.3 kJ的热量。

燃烧时火焰为淡蓝色。

(2)煤①成分：由有机化合物和无机物组成的复杂混合物。

有机化合物含有碳、氢、氧、氮、硫等元素。

②用途：a.燃料，但直接烧煤会产生一些大气污染物，如硫的氧化物、氮的氧化物、烟尘等。

b．提取化工原料。

3．从石油中获取燃料和化工原料(1)石油的成分：由分子含有不同数目碳原子的烷烃、环烷烃等组成的复杂混合物。

通常，碳元素、氢元素在石油中的质量分数之和高达98%。

(2)石油的分馏①定义：通过加热和冷凝，把石油分离成沸点范围不同的产物的方法，叫作石油的分馏。

②石油分馏的产物：石油经过分馏以后得到的主要产物有石油气、汽油、煤油、柴油及重油等。

(3)石油的裂化①定义：工业上在一定条件(加热、使用催化剂)下，把相对分子质量较大、沸点较高的烃分解为相对分子质量较小、沸点较低的烃，这种方法称为石油的裂化。

如十六烷的一种裂化方式为C16H34C8H16+C8H18。

②目的：提高轻质液体燃料的产量和质量。

(4)石油分馏产物燃烧用作燃料如辛烷燃烧：2C8H18+25O2点燃→16CO2+18H2O。

第1课时从天然气、石油和煤中获取燃料石油裂解与乙烯知识点1 从天然气、石油和煤中获取燃料1．化石燃料化石燃料又叫作矿石燃料、矿物燃料，是指埋藏在地下不同地质年代的动植物遗体经历漫长地质条件的变化，在温度、压力和微生物等条件的作用下形成的一类________矿物，属于________能源。

2．天然气和煤直接用作燃料(1)天然气直接用作燃料a．主要成分天然气的主要成分是________(含量为80%～97%)，可燃冰的主要成分也是甲烷。

b．甲烷的物理性质颜色状态气味密度(STP) 水溶性无色气体无味0.717g·L－1________溶于水(2)煤直接用作燃料a．煤的组成b．煤的直接利用3．从石油中获取燃料(1)石油的组成石油是由分子含有不同数目碳原子的________等组成的复杂混合物。

通常________元素在石油中的质量分数之和高达98%。

(2)石油的分馏4．石油的裂化目的 提高________的产量和质量原理 在一定条件(加热、使用催化剂)下，把相对分子质量较大、沸点较高的烃分解为________较小、沸点较低的烃实例十六烷的一种裂化方式为C 16H 34――→催化剂△C 8H 18＋C 8H 16知识点2 石油裂解与乙烯 1．石油的裂解 目的 获得________、丙烯等小分子烃原理以石油分馏产物为原料，采用比裂化更高的温度，使其中________较大的烃分解成________、丙烯等小分子烃2.实验探究石蜡分解的产物与烷烃的区别实验装置实验操作ⅰ.关闭弹簧夹K 2，打开K 1，点燃酒精灯观察现象；ⅱ.关闭弹簧夹K 1，打开K 2，观察现象实验现象B 中溶液________C 中溶液________ D(或F)处点燃________3.乙烯(1)乙烯的物理性质颜色 状态 气味 溶解性 密度(STP) 无色气体稍有气味________溶于水1.25g·L －1(2)乙烯的组成和结构 分子式电子式结构式结构简式官能团C 2H 4CH 2===CH 2 ____(3)乙烯的化学性质 ①氧化反应②加成反应a ．定义：有机物分子中双键(或三键)上的碳原子跟其他原子(或原子团)直接结合生成新的化合物分子的反应属于加成反应。