煤、石油和天然气的综合利用 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第八章化学与可持续发展新化县第一中学高一化学备课组主讲人：蔡威第一节自然资源的开发利用第二课时煤、石油和天然气的综合利用化石燃料煤石油天然气人类使用的主要能源重要的化工原料综合利用、提高利用率、减少环境污染一、煤的组成——有机物+少量无机物主要元素其他元素CH、O、N、S等褐煤泥煤无烟煤【思考】煤作为燃料有什么缺点？煤燃烧产生大量的煤灰、煤渣、废气（SO2、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等），污染环境，燃烧效率低！二、煤的综合利用1.煤的干馏：将煤隔绝空气加强热使它分解的过程。煤焦油出炉煤气焦炭【思考】煤的干馏为什么要隔绝空气？

若不隔绝空气，在高温条件下，煤会在空气中燃烧。煤的干馏的重要产品和用途。干馏产品主要成分主要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、铵盐氮肥粗苯苯、甲苯、二甲苯炸药、染料、医药、农药、合成材料煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚类、萘类染料、医药、农药、合成材料沥青筑路材料、制碳素电极焦炭炭冶金、合成氨造气、电石、燃料二、煤的综合利用2.煤的气化将煤转化为可燃性气体的过程。主要反应：水煤气【思考】为什么一不小心将少量水洒在烧得通红的煤上时，火不但没有熄灭，反而烧得更旺？这就是煤的气化，烧得通红的煤与水蒸气反应生成可燃性气体H2和CO，所以燃烧更旺。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CO和H2，然后在催化剂作用下合成甲醇将煤转化为液体燃料的过程。二、煤的综合利用阅读课本P102前五段内容，列表比较煤的综合利用途径的区别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）的过程直接加氢液化或间接液化将煤转化为液态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

C+H2O(g)

CO+H2

高温CO+2H2CH3OH（甲醇）催化剂

C+H2O(g)

CO+H2

高温三、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.天然气用途四、石油的综合利用组成汽油、煤油、柴油等多种碳氢化合物组成的混合物直接从矿井里开采出来的石油分馏、裂化、裂解、催化重整石油加工处理原油石油的综合利用1.石油的分馏原理：利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程。分馏产物：石油气汽油、煤油、柴油等蜡油、润滑油重油（沥青等）轻质液体燃料【思考】用什么方法分离重油？为什么？

减压蒸馏，减压是为了降低重油的沸点，避免温度过高发生分解。2.石油的裂化在一定条件下（加热、催化剂），把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。裂化的目的:提高轻质汽油的产量。相对分子质量大沸点高的烃相对分子质量小沸点较低的烃断裂原料：重油、石蜡产物：汽油、煤油、柴油、润滑油等C16H34十六烷C8H18辛烷＋C8H16辛烯

催化剂

加热、加压C8H18辛烷C4H10丁烷＋C4H8丁烯

催化剂

加热、加压裂化汽油（含烯烃、烷烃）3.石油的裂解采用比裂化更高的温度，使其中相对分子质量较大的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃。主要产物：乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。C4H10丁烷CH4甲烷＋C3H6丙烯

催化剂

加热、加压C2H6乙烷C4H10丁烷＋C2H4乙烯

催化剂

加热、加压比较石油的综合利用途径的区别石油的利用途径原理产物分馏裂化裂解催化重整利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程。汽油、煤油、柴油等轻质油和重油在一定条件下（加热、催化剂），把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。轻质油，特别是汽油采用比裂化更高的温度，使其中相对分子质量较大的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃。甲烷、乙烯、丙烯等重要化工基本原料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。苯、甲苯等重要的化工原料石油的分馏、裂化、裂解、催化重整属于物理变化还是化学变化？分馏属于物理变化，裂化、裂解、催化重整属于化学变化石油分馏得到的各种分馏产品是是纯净物吗？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直馏汽油、裂化汽油能否使溴水/酸性高锰酸钾溶液褪色？直馏汽油的成分为饱和烃，裂化汽油为饱和烃和不饱和烃的混合物，故裂化汽油可以发生加成反应，可使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)煤的气化是使煤转化成清洁燃料的物理过程。(

)(2)石油的分馏得到的产品是纯净物。(

)(3)煤的干馏可得到甲烷、苯和氨等物质。(

)(4)乙烯的化学性质比聚乙烯活泼。(

)(5)石油的分馏、裂化和裂解都属于化学变化。(

)(6)石油裂解的原料是石油分馏产品。(

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