新教材人教版高中化學(xué)必修第二冊(cè) 8.1.2 第3課時(shí) 煤、石油和天然氣的綜合利用 教學(xué)課件

1、第3課時(shí) 煤、石油和天然氣的綜合利用第八章 化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié) 自然資源的開(kāi)發(fā)利用核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1.了解煤、石油、天然氣的組成及綜合利用的意義，提高宏觀辨識(shí)與 微觀探析的能力。2.了解煤、石油、天然氣綜合利用的內(nèi)容，培養(yǎng)變化觀念的學(xué)科素養(yǎng)。3.了解節(jié)約能源及防止污染的重要性，培養(yǎng)關(guān)注社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的科 學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任。一、化石燃料煤石油天然氣非可再生資源重要的化工原料綜合利用、提高利用率、減少環(huán)境污染二、煤的綜合利用【閱讀課本102頁(yè)，回答問(wèn)題】1、迄今為止，人類使用的主要的能源是什么？2、化石燃料的綜合利用的主要意義是什么？3、煤的組成是什么？煤、石油、天然氣提高利用率，減少化石燃料

2、燃燒所造成的環(huán)境污染由有機(jī)物和少量無(wú)機(jī)物組成的復(fù)雜混合物，其組成元素以碳為主，還含有少量氫、氧、氮、硫等元素。煤的干餾煤的氣化煤的液化煤直接作燃料利用率低并污染環(huán)境二、煤的綜合利用2.1 煤的干餾焦化煤焦油出爐煤氣焦炭二、煤的綜合利用將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使它分解的過(guò)程煤的干餾產(chǎn)物：出爐煤氣、煤焦油、焦炭2.1 煤的干餾焦化干餾產(chǎn)物主要成分主要用途出爐煤氣焦?fàn)t氣H2、CH4、乙烯、CO氣體燃料、化工原料粗氨水NH3、銨鹽氮肥粗苯苯、甲苯、二甲苯炸藥、燃料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚類、萘醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥、合成材料焦炭瀝青碳素電極、筑路材料碳冶金、燃料、合成氨二、煤的綜合利用 CO

3、 + 2H2 CH3OH（甲醇）一定條件2.2 煤的氣化將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過(guò)程2.3 煤的液化直接液化：使煤與氫氣作用生成液體燃料間接液化：先轉(zhuǎn)化為CO和H2，然后在催化劑作用下合成甲醇主要反應(yīng)：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 高溫水煤氣【思考與交流】煤的氣化、液化是物質(zhì)三態(tài)(氣、液、固)之間的變化嗎？為什么？不是，物質(zhì)三態(tài)之間的變化是物理變化，煤的氣化、液化是化學(xué)變化。列表比較煤的綜合利用的途徑的區(qū)別。17 八月 2022新人教版2019煤綜合利用的主要途徑原理主要反應(yīng)產(chǎn)品用途煤的干餾煤的氣化煤的液化隔絕空氣加強(qiáng)熱煤在高溫下與水蒸氣反應(yīng)煤在氫氣和催化劑作用下，裂化；先氣化

4、，再液化烴類、醇類和化學(xué)品分解反應(yīng)出爐煤氣煤焦油焦炭水煤氣很廣泛燃料、化工原料燃料、化工原料煤的綜合利用總結(jié) 17 八月 2022新人教版201911三、天然氣的綜合利用天然氣主要成分CH4海底可燃冰：CH4nH2O日常生活中，用作燃料；化工生產(chǎn)中，用于合成氨和生產(chǎn)甲醇。天然氣水合物四、石油的綜合利用1. 石油多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物石油工業(yè)的血液17 八月 2022新人教版201915 經(jīng)過(guò)地質(zhì)普查，在我國(guó)960萬(wàn)平方公里的土地上，發(fā)現(xiàn)有300多個(gè)可供勘探石油的沉積巖盆地，沉積巖面積達(dá)450萬(wàn)平方千米，約占國(guó)土總面積的44%。地質(zhì)學(xué)家估計(jì)我國(guó)陸上石油的儲(chǔ)量大約為3101161011噸。 我

5、國(guó)還有1.8104km的海岸線。經(jīng)過(guò)近幾年的勘查，先后在渤海、黃海南部、東海、臺(tái)灣淺海、珠江口、鶯歌海、北部灣等海域發(fā)現(xiàn)了7個(gè)油氣盆地，總面積為1.0107km2。據(jù)我國(guó)專家估計(jì)，我國(guó)近海石油的儲(chǔ)量約為2101151011噸，國(guó)外人士估計(jì)為2101191011噸。資料在線四、石油的綜合利用1. 石油多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物物理性質(zhì)： 黑色或深棕色粘稠狀液體，有特殊氣味，比水輕，不溶于水，沒(méi)有固定沸點(diǎn)。2. 石油的加工分餾（物理方法）概念：通過(guò)加熱和冷凝，把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物。烴的沸點(diǎn)：隨碳原子數(shù)目增多而增大17 八月 2022新人教版201918石油 常壓分餾石油氣(C1C4) 低于

6、20汽油(C5C12) 20-200煤油(C12C16) 175-275柴油(C15C18)250-400重油（瀝青等）(C20以上) 潤(rùn)滑油(C16C20) 高于35025%75%石油分餾示意圖2. 石油的加工分餾（物理方法）分餾產(chǎn)物：石油氣汽油、煤油、柴油等蠟油、潤(rùn)滑油重油（瀝青等）輕質(zhì)液體燃料2. 石油的加工裂化（化學(xué)變化）概念：在一定條件下（加熱、催化劑），把相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴。相對(duì)分子質(zhì)量大沸點(diǎn)高的烴相對(duì)分子質(zhì)量小沸點(diǎn)較低的烴斷裂原料：重油、石蠟裂化的目的:提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量，特別是提高汽油的產(chǎn)量。2. 石油的加工裂化例如：十六烷辛烷辛

7、烯C8H18辛烷C4H10丁烷C4H8丁烯 催化劑 加熱、加壓2. 石油的加工裂解概念：采用比裂化更高的溫度，使其中相對(duì)分子質(zhì)量較大的烴斷裂成乙烯、丙烯等小分子烴（小分子烴是有機(jī)化工的重要原料）裂解的主要產(chǎn)物：乙烯、丙烯等。丁烷乙烷乙烯丁烷甲烷丙烯17 八月 2022新人教版201925分餾與裂化、裂解的對(duì)比方法石油的分餾石油的裂化石油的裂解概念主要原料原油重油、石蠟石油分餾產(chǎn)品（包括石油氣）主要產(chǎn)品石油氣、汽油、煤油、柴油及重油等抗震性能好的汽油和甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等乙烯、丙烯等主要反應(yīng)類型物理變化化學(xué)變化化學(xué)變化煉制主要目的制得不同用途的石油分餾產(chǎn)品提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量和質(zhì)量將長(zhǎng)鏈斷

8、裂成小分子烴用作有機(jī)化工原料備注它們得到的產(chǎn)物仍是混合物小結(jié)目前大多數(shù)石油產(chǎn)品仍作為燃料使用，只有一部分轉(zhuǎn)化為化工、紡織、建材、醫(yī)藥、日用化學(xué)品等行業(yè)的基本原料石油的綜合利用化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展3.生物質(zhì)資源的利用：利用物理、化學(xué)和生物方法將生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為材料（如木材、紙張）、燃料（如生物乙醇、生物柴油），以及基本化工原料（如木炭、乙醇、甲醇、甲烷）等。2.隨著合成材料的大量生產(chǎn)和使用，急劇增加的廢棄物也給人類社會(huì)造成了巨大的環(huán)境壓力1.以煤、石油和天然氣為原料，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)獲得許多性能優(yōu)異的合成高分子材料，使人類在利用自然資源的進(jìn)程中前進(jìn)了一大步。干餾蒸餾分餾原理產(chǎn)物反應(yīng)類型隔絕空氣、高溫下使

9、物質(zhì)分解根據(jù)液態(tài)混合物中各組分沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離與蒸餾原理相同產(chǎn)物為混合物產(chǎn)物為單一組分的純凈物產(chǎn)物為沸點(diǎn)相近的各組分組成的混合物化學(xué)變化物理變化物理變化化學(xué)“三餾”的比較高爐煤氣水煤氣天然氣液化石油氣焦?fàn)t氣裂解氣主要成分CO、CO2H2、COCH4C3H8、C4H10H2、CH4、C2H4、COC2H4、C3H6、C4H8、CH4化學(xué)“六氣”的主要成分歸納總結(jié) 17 八月 2022新人教版201930課堂練習(xí)煤是由碳元素組成的單質(zhì)。()煤的氣化和液化屬于物理變化。()石油分餾可以得到沸點(diǎn)不同的純凈物。()煤的干餾可以得到焦?fàn)t氣、煤焦油、焦炭等產(chǎn)品，該過(guò)程屬于物理變化。()判斷正誤1.下列關(guān)于乙

10、烯和聚乙烯的敘述不正確的是（ ）A. 乙烯常溫下是氣體，為純凈物；聚乙烯常溫下是固體，為混合物B. 乙烯的化學(xué)性質(zhì)比聚乙烯活潑C. 取等質(zhì)量的乙烯和聚乙烯完全燃燒后，生成的CO2和H2O的質(zhì)量分別相等D. 取等物質(zhì)的量的乙烯和聚乙烯完全燃燒后，生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量分別相等D2、下列過(guò)程屬于物理變化的是（ ）A.煤的干餾 B.石油分餾C.石油裂化 D.乙烯聚合17 八月 2022新人教版201933B3.關(guān)于煤和石油的綜合利用，下列說(shuō)法正確的是（ ） A.煤中含有甲苯、二甲苯等有機(jī)物，可以通過(guò)干餾得到 B.以煤為主要原料，可以合成甲醇 C.石油裂化的目的是獲取短鏈不飽和氣態(tài)烴 D.石油裂化生產(chǎn)的汽油不能使溴水褪色B4、某研究性小組為了探究石蠟油分解產(chǎn)物，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ） A.石蠟是石油減壓蒸餾的產(chǎn)物 B.碎瓷片加快了石蠟油的分解 C.酸性高錳酸鉀溶液褪色說(shuō)明生成了乙烯 D.溴的四氯化碳溶液褐色是因?yàn)榘l(fā)生了加成反應(yīng)17 八月 2022新人教版201934C5.關(guān)于煤和石油的綜合利用，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.煤中含有甲苯、二甲苯等有機(jī)物，可以通過(guò)干餾得到B.