8.1.3煤石油和天然气的综合利用课件高一下学期化学人教版

第八章化学与可持续发展第一节

第3课时煤、石油和天然气的综合利用自然资源的开发利用学习目标核心素养目标1．以煤、石油、天然气等的开发利用为例，了解依据物质性质及其变化综合利用资源和能源的方法。2．结合石油化工等实例了解化学在生产中的具体应用，认识化学工业在国民经济发展中的重要地位。1．通过对煤、石油、天然气的综合利用学习，认识化学对人类文明的伟大贡献。培养学生“科学态度与社会责任”的学科素养。2．通过运用所学的化学知识与方法解决煤、石油、天然气等综合利用中简单的化学问题。培养学生“科学探究与创新意识”的学科素养。课堂导入化石燃料煤石油天然气如何实现化石燃料的综合利用、提高利用率、减少燃烧造成的环境污染主要能源、重要的化工原料阅读课本P102，总结化石燃料的应用及其面临的挑战面临的挑战：应用：一、煤的综合利用1.煤的组成——有机物+少量无机物主要元素其他元素CH、O、N、S等注意：煤不是碳的单质问题：结合煤的组成你认为煤作为燃料有什么缺点？

煤燃烧产生大量的煤灰、煤渣、废气（二氧化硫、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等）、污染环境，燃烧效率低！2.煤综合利用主要途径煤的干馏、气化和液化以获得清洁能源和化工原料一、煤的综合利用2.1煤的干馏获得重要的化工原料煤的干馏实验装置将煤隔绝空气加强热使之分解的过程（煤的焦化）定义：目的：一、煤的综合利用①定义：将煤转化为___________的过程。②主要反应：_______________________。可燃性气体直接液化：使煤与氢气作用生成_________。间接液化：液体燃料2.2煤的气化2.3煤的液化CO+2H2

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CH3OH（甲醇）水煤气思考：煤的干馏、气化和液化是物理变化吗？煤的气化、液化及煤的干馏都是化学变化。一、煤的综合利用煤的综合利用总结煤的利用途径煤的干馏煤的气化煤的液化原理主要反应产品用途CO、H2等可燃性气体物质液态燃料油、甲醇等将煤转化为可燃性气体（水煤气）的过程使煤与氢气作用生成液体燃料的过程可作燃料可作燃料；基本化工原料隔绝空气加强热出炉煤气、煤焦油、焦炭很广泛分解反应CO+2H2

CH3OH（甲醇）催化剂

C+H2O(g)

CO+H2

高温

C+H2O(g)CO+H2

高温二、天然气的综合利用液化天然气公交车天然气灶A.

燃料——清洁能源1.天然气组成——主要成分是甲烷B.化工原料：生产甲醇、合成两碳或多碳有机物2.天然气用途

教材P103资料卡片海底可燃冰：甲烷的水合物

CH4·nH2O三、石油的综合利用

物理性质：呈黑色或深棕色，粘稠液体，有特殊气味，不溶于水，比水稍轻，没有固定的熔沸点。1.石油组成和物理性质组成元素：C、H（占97%-98%）O、N、S等

组成：石油是由多种碳氢化合物（主要包括烷烃和芳香烃等）组成的混合物，成分复杂三、石油的综合利用2、石油的炼制石油炼制的主要方法：分馏催化裂化裂解催化重整阅读课本P103，总结石油炼制的主要方法三、石油的综合利用石油的分馏原理：利用各组分沸点的不同进行分离的过程（蒸馏原理）石油气（C4以下，一般C3-4）汽油（C5~C11）煤油（C11~C16）柴油（C15~C18）重油（C20以上）（减压蒸馏得润滑油、石蜡、沥青等）轻质油石油分馏示意图分馏产品：2、石油的炼制三、石油的综合利用C16H34

C8H18+C8H16催化剂加热、加压

C8H18

C4H10+C4H8

催化剂加热、加压十六烷辛烷辛烯催化裂化定义：在一定条件下把碳原子多、沸点高的烃断裂为碳原子少、沸点较低的烃（饱和烃和不饱和烃）目的：获得更多的轻质油（如：汽油、煤油)裂解定义：又称深度裂化。采用比裂化更高的温度再断裂成乙烯、丙烯、甲烷等小分子烃。目的：获得更多的短链不饱和烃C4H10

C2H4+C2H6催化剂加热、加压丁烷乙烷乙烯C4H10

CH4+C3H6催化剂加热、加压丁烷甲烷丙烯三、石油的综合利用催化重整在加热和催化剂的作用下，通过结构的调整，使链状烃转化为环状烃。目的：原理：阅读教材P105，了解生物质资源的利用生物质定义：通过光合作用形成的各种有机体，包括所有动植物和微生物。生物质资源：农业、林业产品废弃物和生产、生活废弃物。获得苯、甲苯等重要的化工原料三、石油的综合利用1.石油的分馏、裂化、裂解、催化重整，属于物理变化还是化学变化？2.石油分馏得到的各种分馏产品是纯净物吗？分馏属于物理变化，裂化、裂解、催化重整属于化学变化3.

裂化汽油可以使溴的四氯化碳溶液褪色而直馏汽油不能，其原因是什么？由于石油中有些物质的沸点很接近，所以每种石油的馏分仍然是多种烃的混合物。裂化汽油中含有烯烃，能与Br2发生加成反应，可以使溴的四氯化碳溶液褪色。直馏汽油的成分为饱和烃，故直馏汽油不能使溴的四氯化碳溶液褪色。思考并回答下列问题：我国在“煤变油”技术上已取得了重大突破，达到5吨煤可以合成1吨成品油的水平。下列有关叙述错误的是()A．煤的组成元素主要是C，还含有少量的H、N、S、O等元素B．“煤变油”的方法之一是使煤与H2作用生成液态有机物C．煤之所以能变“油”，是因为煤中含有大量的汽油、柴油和煤焦油D．煤变成成品油需要经过一系列工艺流程，发生复杂的物理、化学变化才能实现有关煤的叙述中正确的是()A．煤在空气中加强热可得焦炭，煤焦油，粗苯，粗氨水和焦炉气B．煤是由有机物和少量无机物组成的复杂的混合物，内含煤焦油等成分C．煤的气化主要反应是C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)D．推广使用煤液化和气化技术，可减少二氧化碳等温室气体的排放课堂练习练习1．练习2．CC下列说法不正确的是()A．石油的裂解可以提高汽油等轻质油的质量和产量B．在一定条件下煤和氢气作用得到液体燃料的过程是煤的液化途径之一C．石油气通入溴水中不能使溴水褪色D．煤焦油经过分馏可以获得苯下列