煤、石油和天然气的综合利用 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第3课时煤、石油和天然气的综合利用第一节自然资源的开发利用第八章化学与可持续发展学习目标1、了解煤、石油和天然气等化石能源的加工原理，知道化石燃料是重要的自然资源。2、了解煤、石油和天然气等化石产品的利用，了解化石燃料燃烧对环境的影响，认识化石燃料的综合利用和开发新能源的重要意义。树立科学态度，增强社会责任感。33%30%24%13%66%19.1%7%5.9%从上图可以看出，当今世界人们利用的能源主要有哪些?1.煤的组成煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量___________________等元素。2.煤的综合利用（1）煤的干馏①定义：将煤_____________加强热使之分解的过程，工业上也叫__________。氢、氧、氮、硫一、煤的综合利用隔绝空气煤的焦化产品主要成分用途出炉煤气焦炉气氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳气体燃料、化工原料粗氨水氨、铵盐化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料粗笨苯、甲苯、二甲苯煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚类、萘染料、医药、农药、合成材料沥青筑路材料、碳素电极焦炭碳冶金、合成氨造气、电石、燃料②煤干馏的主要产品及用途煤的干馏（2）煤的气化①定义：将煤转化为可燃性气体的过程。（3）煤的液化①直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料②间接液化：先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇等。C+H2O

（g）CO+H2②主要反应的化学方程式：思考&交流煤的气化和液化是物理变化吗？不是。煤的气化和液化过程中均有新物质生成，属于化学变化。练一练有关煤的叙述中不正确的是()A．煤是工业上获得苯、甲苯、二甲苯等芳香烃的重要来源物质B．煤是由多种有机物组成的混合物，内含煤焦油等成分C．煤除了含有C元素外，还含有少量的N、H、S、O等元素D．煤等化石燃料的储量有限，节能和开发新能源是人类实现可持续发展的关键B二、石油的综合利用石油是现代工业不可或缺的能源，被誉为黑色的金子,一个国家或地区一旦拥有石油，那便意味着他们已经坐在金矿之上，财富会像水一样从地下冒出来。比如：中东地区。1、石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。2、石油的加工方法加工方法分馏利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程裂化将含碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子数较少、沸点较低的烃的过程裂解裂解就是深度裂化，比裂化的温度更高，获得乙烯、丙烯等短链烃的加工过程。催化重整石油在加热和催化剂的作用下，通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃3、重油裂化、裂解的过程C16H34C8H18+C8H16十六烷辛烷辛烯催化剂加热、加压C8H18C4H10+C4H8催化剂加热、加压辛烷丁烷丁烯C4H10CH4+C3H6

催化剂加热、加压丁烷甲烷丙烯催化剂加热、加压C4H10C2H6+C2H4

丁烷

乙烷乙烯石油的分馏和裂化及产品用途示意图练一练下列有关石油加工的叙述不正确的是()A．石油分馏所得的馏分仍是混合物B．石油裂化的原料是石油分馏产品，包括石油气C．石油裂化的主要目的是获得更多汽油等轻质油D．石油裂解的原料是石油分馏产品，包括石油气B三、天然气的综合利用汉代就已克服了火井爆炸的困难，并且还用竹筒盛装天然气，类似今天的储存天然气的气罐，创造利用天然气的方法（图1）。发展到现在的海域天然气开采。图1火井煮盐图图2海域开采天然气天然气用途甲烷主要成分：日常生活中用作燃料化工生产中主要用于合成氨和生产甲醇等天然气汽车煤气灶燃气锅炉燃气内燃机思考&交流天然气水合物是天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷水合物，其组成可表示为CH4.nH2O，甲烷分子处于由多个水分子形成的笼中。天然气水合物的外观像冰，具有可燃性，故又被称为“可燃冰”。它被认为是21世纪的高效清洁能源。但是，储量巨大的天然气水合物的分解和甲烷释放，可能会诱发海底地质灾害，加重温室效应。与煤和石油相比，天然气作能源的主要优点?1、“三馏”比较项目干馏蒸馏分馏原理隔绝空气加强热使物质分解根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离与蒸馏原理相同产物产物为混合物产物为单一组分的纯净物产物为沸点不同的各组分组成的混合物反应类型化学变化物理变化物理变化2、“两裂”比较名称定义目的裂化在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量裂解在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃获得短链不饱和烃练一练绿色能源是指使用过程中不会对环境造成污染的能源。下列属于绿色能源的是(

)①太阳能②风能③潮汐能④煤⑤天然气⑥石油A.①②③

B.③④C.只有④

D.只有①②A课堂小结煤、石油和天然气的综合利用煤的综合利用天然气的综合利用石油的综合利用煤的干馏煤的气化煤的液化分馏—如液化石油气、汽油、煤油等裂化—如将重油裂化为汽油等裂解—甲烷、乙烯、丙烯等短链烃催化重整—苯、甲苯等环状烃课外拓展如图是石油分馏塔的示意图。关于a、b、c三种馏分,下列说法正确的是________

(填字母)。A.a的沸点最高B.b的熔点最低C.c的平均相对分子质量最大D.每一种馏分都是纯净物课外拓展(2)裂化汽油中除含有C5~C11的烷烃外，还含有C5~C11的烯烃及甲苯、二甲苯等苯的同系物。已知甲苯、二甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色。要用化学方法检验某裂化汽油样品中含有烯烃及苯的同系物，实验步骤为:①先逐滴加入____________振荡，如果看到_____________，则证明有_____________存在。②继续逐滴加入__________至___________为止，静置，用分液漏斗分出____(填“上”或“下”)层的裂化汽油样品，再加入________振荡，如果看到________，则证明裂化汽油中有__________存在。课外拓展【解析】(1)由题图可知，a先分馏出来，c较a、b最后分馏出来，故熔、沸点高低顺序为a<b<c，熔、沸点越高，烃中含碳原子数越多，其相对分子质量越大。(2)因为烯烃可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，而苯的同系物只能使酸性KMnO4溶液褪色，根据这一性质差异，则先用溴水检验烯烃的存在，再用酸性KMnO4溶液检验苯的同系物的存在。①向样品中逐滴加入溴水，振荡，如看到溴水褪色，则证明有烯烃存在。②继续逐滴加溴水至不再褪色为止，用分液漏斗分出上层的裂