高二是高中三年的一個過渡年級，打好基礎對於初中生來說是十分重要的，下文為大家推薦了高二選修二上學期化學第二單元教學計劃模板，希望對大家有用。
目的要求
了解紹石油的分餾及其產品和用途，了解石油的裂化和裂解。
了解煤的乾餾和綜合利用
了解煤化工和天然氣化工的發展
教學過程
一、石油和天然氣
1.石油的煉製和石油化工
(1)認識石油
形成：古代動植物遺體經過非常複雜的變化而形成的。
元素組成：C、H、S等
物質組成：烷烴、環烷、芳香烴等，從所含成分的狀態看，大部分是液態烴，在液態烴里溶有氣態烴和固體烴。
物理性質：
黑褐色的粘稠狀物質，有特殊氣味，比水輕，不溶於水，沒有固定沸點。
【思考】石油是純凈物還是混合物?有無固定的沸點?
答案：混合物 無固定的沸點
(2)原油：
從油田裡開採出來的沒有經過加工處理的石油，還含有雜質成分：水，氯化鈣，氯化鎂等鹽類。要煉製，其目的是將混合物進行一定程度的分離，使之物盡其用，另一方面，將含碳原子較多的烴轉變為含碳原子較少的烴，做為基礎有機化工原料。
(3)石油的分餾
.工業上常用常壓分餾和減壓分餾的方法把不同沸點的產品分離出來，為了提高汽油產量，還可採用催化裂化的方法。如十六烷分解反應方程式為：C16H34 C8H18+C8H16。
①常壓分餾：將石油分成輕質油和重油
常壓分餾主要產品：輕質油:溶劑油、汽油、航空煤油、煤油、柴油等
②減壓分餾：將重油再進一步分成各種餾分。重油進行減壓分餾的產物主要有：重柴油、潤滑油、凡士林、石 蠟、瀝青等。
【思考】為什麼要減壓分餾?
【師、生】若要將重油進一步分離，則要在更高的溫度，而在高溫下，高沸點的烴會分解，更嚴重的是還會炭化結焦，損壞設備，影響正常生產。由於同一種物質，在不同的壓強下，沸點不同。因為外界壓強越大，物質沸點就越高;外界壓強越小，物質沸點就越低。因此要將重油進行減壓分餾。
(4)石油的裂化和裂解
①石油裂化有熱裂化和催化裂化兩種
熱裂化：目的:提高汽油的產量 缺點：溫度過高，發生結焦現象
催化裂化：目的:提高汽油的質量和產量 催化劑:矽酸鋁，分子篩(鋁矽酸鹽)
②裂解：即深度裂化，使長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯、丁烯等短鏈烴，目的：製取短鏈烯烴
如：己烷裂解反應
C6H14 CH4+CH2═CH2+CH3CH═CH2+其他
15% 40% 20% 25%
2、天然氣的利用
(1)天然氣的來源
天然氣(natural gas)又稱油田氣、石油氣、石油伴生氣。開採石油時，只有氣體稱為天然氣;石油和石油氣，這個石油氣稱為油田氣或稱石油伴生氣。天然氣的化學組成及其理化特性因地而異，主要成分是甲烷，還含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氫等。無硫化氫時為無色無臭易燃易爆氣體，密度多在0.6～0.8g/cm3，比空氣輕。通常將含甲烷高於90%的稱為干氣，含甲烷低於90%的稱為濕氣。
(2)天然氣的主要用途
用作燃料;製造炭黑、合成氨、合成石油、甲醇和其他許多有機化合物的原料。
(3)天然氣化工
以天然氣為原料的化學工業簡稱天然氣化工。其主要內容有：①天然氣制碳黑;②天然氣提取氦氣;③天然氣制氫;④天然氣制氨;⑤天然氣制甲醇;⑥天然氣制乙炔;⑦天然氣制氯甲烷;⑧天然氣制四氯化碳;⑨天然氣制硝基甲烷;⑩天然氣制二硫化碳;天然氣制乙烯;天然氣制硫磺等
學點二、煤的綜合利用
1、煤的乾餾
⑴定義：煤的乾餾，也叫煤的焦化，是指將煤隔絕空氣加強熱使其分解的過程。
⑵煤乾餾的產品及用途
?? 干 餾 產 品 ??????? 主 要 成 分? ??????? 主 要 用 途 出爐煤氣 焦爐氣 氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳 ??? 氣體燃料、化工原料 粗氨水 ?? 氨、銨鹽 ??? 氮肥 粗苯 ?? 苯、甲苯、二甲苯 炸藥、染料、醫藥、農藥、 合成材料 ??? 煤 焦 油 ?? 苯、甲苯、二甲苯 ?? 酚類、萘類 染料、醫藥、農藥、合成材料 ?? 瀝青 ?? 築路材料、制碳素電極 ???? 焦 炭 ?? 炭 冶金、合成氨造氣、電石、燃料
2、煤的氣化和液化
⑴煤的氣化是指煤在特定的設備內，在一定溫度及壓力下使煤中有機質與氣化劑(如蒸汽/空氣或氧氣等)發生一系列化學反應，將固體煤轉化為含有CO、H2、CH4等可燃氣體和CO2、N2等非可燃氣體的過程。煤炭氣化時，必須具備三個條件，即氣化爐、氣化劑、供給熱量，三者缺一不可。
其主要反應是：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
(2)煤的液化
煤的液化是把煤轉化成液體燃料的過程，煤的液化分直接液化和間接液化。
①直接液化是把煤炭製成煤漿，然後在高溫、高壓和催化劑 條件下，使煤與氫氣作用生成液態碳氫化合物即「合成石油」。主要產品有優質汽油、柴油、芳香烴和其他化工原料。副產品有液化石油氣、硫黃和氨氣等。
②間接液化是把煤炭在高溫下與水蒸氣作用氣化，產生合成氣CO、H2等，然後合成氣通過催化合成得到性能優良的液態醇類、烴類等。間接液化的效率一般較低。
優點：操作條件溫和，幾乎不依賴於煤的種類，關鍵是選擇合適催化劑。
缺點：投資及運行成本過高，不利用工業化生產。
學點三、煤化工和天然氣化工的發展 —— 一碳化學
1、一碳化學是以分子中只含一個碳原子的化合物如CO CH4 CH3OH等為原料來合成一系列化工原料和燃料的化學。也可以說，一碳化工就是新一代的煤化工和天然氣化工。
2、煤氣化的主要反應式：2C+O2 2CO C+H2O(g)CO+H2
CO+H2O(g)CO+H2
3、天然氣重整：CH4+H2O(g)CO+3H2
4、使用不同的催化劑，可以從合成氣制出不同的產物，這就是合成氣化學，由CH4、、CH3OH等含一個碳原子，通過催化反應直接生成新的化合物，叫甲烷化學和甲醇化學。
目的要求
了解紹石油的分餾及其產品和用途，了解石油的裂化和裂解。
了解煤的乾餾和綜合利用
了解煤化工和天然氣化工的發展
教學過程
一、石油和天然氣
1.石油的煉製和石油化工
(1)認識石油
形成：古代動植物遺體經過非常複雜的變化而形成的。
元素組成：C、H、S等
物質組成：烷烴、環烷、芳香烴等，從所含成分的狀態看，大部分是液態烴，在液態烴里溶有氣態烴和固體烴。
物理性質：
黑褐色的粘稠狀物質，有特殊氣味，比水輕，不溶於水，沒有固定沸點。
【思考】石油是純凈物還是混合物?有無固定的沸點?
答案：混合物 無固定的沸點
(2)原油：
從油田裡開採出來的沒有經過加工處理的石油，還含有雜質成分：水，氯化鈣，氯化鎂等鹽類。要煉製，其目的是將混合物進行一定程度的分離，使之物盡其用，另一方面，將含碳原子較多的烴轉變為含碳原子較少的烴，做為基礎有機化工原料。
(3)石油的分餾
.工業上常用常壓分餾和減壓分餾的方法把不同沸點的產品分離出來，為了提高汽油產量，還可採用催化裂化的方法。如十六烷分解反應方程式為：C16H34 C8H18+C8H16。
①常壓分餾：將石油分成輕質油和重油
常壓分餾主要產品：輕質油:溶劑油、汽油、航空煤油、煤油、柴油等
②減壓分餾：將重油再進一步分成各種餾分。重油進行減壓分餾的產物主要有：重柴油、潤滑油、凡士林、石 蠟、瀝青等。
【思考】為什麼要減壓分餾?
【師、生】若要將重油進一步分離，則要在更高的溫度，而在高溫下，高沸點的烴會分解，更嚴重的是還會炭化結焦，損壞設備，影響正常生產。由於同一種物質，在不同的壓強下，沸點不同。因為外界壓強越大，物質沸點就越高;外界壓強越小，物質沸點就越低。因此要將重油進行減壓分餾。
(4)石油的裂化和裂解
①石油裂化有熱裂化和催化裂化兩種
熱裂化：目的:提高汽油的產量 缺點：溫度過高，發生結焦現象
催化裂化：目的:提高汽油的質量和產量 催化劑:矽酸鋁，分子篩(鋁矽酸鹽)
②裂解：即深度裂化，使長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯、丁烯等短鏈烴，目的：製取短鏈烯烴
如：己烷裂解反應
C6H14 CH4+CH2═CH2+CH3CH═CH2+其他
15% 40% 20% 25%
2、天然氣的利用
(1)天然氣的來源
天然氣(natural gas)又稱油田氣、石油氣、石油伴生氣。開採石油時，只有氣體稱為天然氣;石油和石油氣，這個石油氣稱為油田氣或稱石油伴生氣。天然氣的化學組成及其理化特性因地而異，主要成分是甲烷，還含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氫等。無硫化氫時為無色無臭易燃易爆氣體，密度多在0.6～0.8g/cm3，比空氣輕。通常將含甲烷高於90%的稱為干氣，含甲烷低於90%的稱為濕氣。
(2)天然氣的主要用途
用作燃料;製造炭黑、合成氨、合成石油、甲醇和其他許多有機化合物的原料。
(3)天然氣化工
以天然氣為原料的化學工業簡稱天然氣化工。其主要內容有：①天然氣制碳黑;②天然氣提取氦氣;③天然氣制氫;④天然氣制氨;⑤天然氣制甲醇;⑥天然氣制乙炔;⑦天然氣制氯甲烷;⑧天然氣制四氯化碳;⑨天然氣制硝基甲烷;⑩天然氣制二硫化碳;天然氣制乙烯;天然氣制硫磺等
學點二、煤的綜合利用
1、煤的乾餾
⑴定義：煤的乾餾，也叫煤的焦化，是指將煤隔絕空氣加強熱使其分解的過程。
⑵煤乾餾的產品及用途
?? 干 餾 產 品 ??????? 主 要 成 分? ??????? 主 要 用 途 出爐煤氣 焦爐氣 氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳 ??? 氣體燃料、化工原料 粗氨水 ?? 氨、銨鹽 ??? 氮肥 粗苯 ?? 苯、甲苯、二甲苯 炸藥、染料、醫藥、農藥、 合成材料 ??? 煤 焦 油 ?? 苯、甲苯、二甲苯 ?? 酚類、萘類 染料、醫藥、農藥、合成材料 ?? 瀝青 ?? 築路材料、制碳素電極 ???? 焦 炭 ?? 炭 冶金、合成氨造氣、電石、燃料
2、煤的氣化和液化
⑴煤的氣化是指煤在特定的設備內，在一定溫度及壓力下使煤中有機質與氣化劑(如蒸汽/空氣或氧氣等)發生一系列化學反應，將固體煤轉化為含有CO、H2、CH4等可燃氣體和CO2、N2等非可燃氣體的過程。煤炭氣化時，必須具備三個條件，即氣化爐、氣化劑、供給熱量，三者缺一不可。
其主要反應是：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
(2)煤的液化
煤的液化是把煤轉化成液體燃料的過程，煤的液化分直接液化和間接液化。
①直接液化是把煤炭製成煤漿，然後在高溫、高壓和催化劑 條件下，使煤與氫氣作用生成液態碳氫化合物即「合成石油」。主要產品有優質汽油、柴油、芳香烴和其他化工原料。副產品有液化石油氣、硫黃和氨氣等。
②間接液化是把煤炭在高溫下與水蒸氣作用氣化，產生合成氣CO、H2等，然後合成氣通過催化合成得到性能優良的液態醇類、烴類等。間接液化的效率一般較低。
優點：操作條件溫和，幾乎不依賴於煤的種類，關鍵是選擇合適催化劑。
缺點：投資及運行成本過高，不利用工業化生產。
學點三、煤化工和天然氣化工的發展 —— 一碳化學
1、一碳化學是以分子中只含一個碳原子的化合物如CO CH4 CH3OH等為原料來合成一系列化工原料和燃料的化學。也可以說，一碳化工就是新一代的煤化工和天然氣化工。
2、煤氣化的主要反應式：2C+O2 2CO C+H2O(g)CO+H2
CO+H2O(g)CO+H2
3、天然氣重整：CH4+H2O(g)CO+3H2
4、使用不同的催化劑，可以從合成氣制出不同的產物，這就是合成氣化學，由CH4、、CH3OH等含一個碳原子，通過催化反應直接生成新的化合物，叫甲烷化學和甲醇化學。
收藏