8.1.3煤石油天然氣的綜合利用課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版

第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展

第1節(jié)自然資源的開發(fā)利用

第3課時(shí)

煤石油天然氣的綜合利用素養(yǎng)目標(biāo)1.了解煤、石油和天然氣等化石能源的加工原理,培養(yǎng)變化觀念與平衡思想。2.了解煤、石油和天然氣等化石產(chǎn)品的利用,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等方面的核心素養(yǎng)。

迄今為止，煤、石油和天然氣仍是人類使用的主要能源，同時(shí)也是重要的化工原料。如何實(shí)現(xiàn)化石燃料的綜合利用，提高利用率，減少化石燃料所造成的環(huán)境污染，是人類面臨的重大挑戰(zhàn)。⒈煤的綜合利用⑴煤的組成①組成成分：②組成元素：由有機(jī)物和少量無(wú)機(jī)物組成的復(fù)雜混合物以碳元素為主，還含有少量氫、氧、氮、硫等元素①煤的干餾Ⅰ.原理：煤的干餾實(shí)驗(yàn)裝置圖⑵綜合利用途徑：

煤的干餾是復(fù)雜的物理、化學(xué)變化過(guò)程，從煤的干餾產(chǎn)物中可獲得重要的化工原料。產(chǎn)品主要成分用途出爐煤氣焦?fàn)t氣H2、CH4、CH2＝CH2、CO氣體燃料、化工原料粗氨水氨、銨鹽生產(chǎn)化肥、炸藥、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料等粗苯苯、甲苯、二甲苯煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚類、萘染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料等瀝青筑路材料、制碳素電極焦炭碳冶金、合成氨造氣、電石、燃料Ⅱ.煤干餾的主要產(chǎn)品和用途：煤與氫氣作用生成液體燃料；C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高溫CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)催化劑③煤的液化在一定條件下將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料的過(guò)程。直接液化：間接液化：先轉(zhuǎn)化為CO和H2，再在催化劑作用下合成甲醇等。②煤的氣化C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高溫在一定條件下將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過(guò)程。1.煤的綜合利用

⒉天然氣的綜合利用

天然氣的主要成分是甲烷。天然氣是一種清潔的化石燃料，可以直接用作燃料。

天然氣也是一種重要的化工原料，主要用于合成氨和生產(chǎn)甲醇等。天然氣化工是以含一個(gè)碳原子的甲烷為原料，通過(guò)化學(xué)變化形成含兩個(gè)或多個(gè)碳原子的其他有機(jī)化合物。實(shí)現(xiàn)天然氣的有效轉(zhuǎn)化是一項(xiàng)具有重大實(shí)用價(jià)值的研究課題。

液化天然氣公交車⒊石油的綜合利用⑴石油的組成①組成成分：②組成元素：

石油是由多種碳?xì)浠衔铮ㄍ闊N、環(huán)烷烴和芳香烴)組成的混合物，成分復(fù)雜。主要是碳、氫元素（含量為97%--98%元素）；①石油的分餾：

利用石油中各組分沸點(diǎn)的不同，通過(guò)加熱和冷凝，把石油（復(fù)雜的混合物）分成不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物（較簡(jiǎn)單的混合物）的過(guò)程......Ⅰ.分餾原理：

石油的分餾是物理變化過(guò)程，從石油的分餾產(chǎn)物中可獲得重要的化工原料。⑵綜合利用途徑：Ⅱ.石油的分餾產(chǎn)品：提高輕質(zhì)液體燃料油的產(chǎn)量。Ⅰ.裂化的目的：Ⅱ.裂化的原理：

在催化劑的作用下將含碳原子數(shù)較多、沸點(diǎn)較高的烴（重油）斷裂成碳原子較少、沸點(diǎn)較低的烴的過(guò)程。C16H34C8H18+C8H16催化劑加熱加壓C8H18C4H10

+C4H8催化劑加熱加壓裂化②石油的裂化和裂解：裂解:就是深度的裂化---采用比裂化更高的條件，使某些石油加工產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為分子內(nèi)含碳原子數(shù)更少、沸點(diǎn)更低的氣態(tài)化工原料。Ⅰ.裂解的目的：獲得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。Ⅱ.裂解的原理：C4H10CH4

+C3H6催化劑加熱加壓C4H10C2H6

+C2H4催化劑加熱加壓裂解

石油在加熱和催化劑的作用下，可以通過(guò)結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整，使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴，以獲得苯、甲苯等芳香烴，這個(gè)過(guò)程叫石油的催化重整。提高汽油的辛烷值，生產(chǎn)苯、甲苯等芳香烴。③石油的催化重整Ⅰ.催化重整的目的：Ⅱ.催化重整的原理：以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料煤石油天然氣乙烯、丙烯等塑料合成橡膠合成纖維合成有機(jī)高分子材料3.石油的綜合利用(1)石油是由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物。(2)石油的加工方法深化拓展1.“三餾”的比較名稱干餾蒸餾分餾原理隔絕空氣加強(qiáng)熱使物質(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)不同的混合物反應(yīng)類型化學(xué)變化物理變化物理變化2.“兩裂”的比較

名稱定義目的裂化在一定條件下,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)量小、沸點(diǎn)低的烴提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量,特別是提高汽油的產(chǎn)量裂解在高溫下,使具有長(zhǎng)鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴獲得短鏈不飽和烴小結(jié)類型主要成分來(lái)源高爐煤氣COCO2煉鐵高爐尾氣水煤氣COH2煤的氣化天然氣CH4天然氣，沼氣，坑氣等液化石油氣C3H8C4H10石油分餾獲得焦?fàn)t氣H2CH4C2H4CO煤的干餾/煤的焦化裂解氣C2H4C3H6C4H8CH4石油裂解3.化學(xué)“六氣”的主要成分

合理開發(fā)利用自然資源可持續(xù)發(fā)展社會(huì)資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)1、判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)煤的氣化是使煤轉(zhuǎn)化成清潔燃料的物理過(guò)程。(

)(2)石油的分餾得到的產(chǎn)品是純凈物。(

)(3)煤的干餾可得到甲烷、苯和氨等物質(zhì)。(

)(4)乙烯的化學(xué)性質(zhì)比聚乙烯活潑。(

)(5)石油的分餾、裂化和裂解都屬于化學(xué)變化。(

)(6)石油裂解的原料是石油分餾產(chǎn)品。(

)答案:(1)×

(2)×

(3)√

(4)√

(5)×

(6)√1.下列關(guān)于石油的說(shuō)法不正確的是(

)A.石油主要含C、H兩種元素B.石油通過(guò)催化重整可得到環(huán)狀烴C.石油裂化是物理變化D.石油分餾得到的汽油是混合物答案:C解析:石油裂化是化學(xué)變化。2.有關(guān)煤的敘述中不正確的是(

)A.煤是工業(yè)上獲得苯、甲苯、二甲苯等芳香烴的重要來(lái)源物質(zhì)B.煤是由多種有機(jī)物組成的混合物,內(nèi)含煤焦油等成分C.煤除了含有C元素外,還含有少量的N、H、S、O等元素D.煤等化石燃料的儲(chǔ)量有限,節(jié)能和開發(fā)新能源是人類實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵答案:B解析:該題主要考查煤的成分及利用。煤是由有機(jī)物和少量無(wú)機(jī)物組成的混合物,煤焦油是煤干餾的產(chǎn)物之一,不屬于煤本身的成分,故選B項(xiàng)。3.我國(guó)冀東渤海灣發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量達(dá)10億噸的大型油田。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(

)①石油裂解得到的汽油可與溴水反應(yīng)②石油的分餾是化學(xué)變化③石油的分餾實(shí)驗(yàn)中,溫度計(jì)水銀球插入液面以下,因?yàn)樗鼫y(cè)的是混合液的溫度④石油分餾得到的汽油仍是混合物A.①③ B.②④C.①④ D.②③答案:C解析:石油的分餾為物理變化,②錯(cuò);石油分餾實(shí)驗(yàn)中,溫度計(jì)水銀球應(yīng)放在蒸餾燒瓶支管口處,以測(cè)量餾出蒸氣的溫度,故③錯(cuò)。4.天然氣的主要成分CH4是一種會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體,等物質(zhì)的量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)前者大。下列敘述:①天然氣與煤、石油相比是較潔凈的能源;②等質(zhì)量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)也是前者大;③燃燒天然氣也是酸雨的成因之一;④用甲烷可生成CCl4;⑤甲烷易完全燃燒,故燃燒甲烷時(shí)不必保持空氣流通。其中正確的是(

)A.只有①②③

B.只有③④⑤

C.只有①②④