8.1.3煤石油天然气的综合利用课件高一下学期化学人教版

第一节自然资源的开发利用第二课时海水资源的开发利用第八章高一化学21本节重难点煤、石油、天然气为原料综合利用节约能源及防止污染的重要性燃料对我们来说并不陌生，你认识生活中的这些燃料吗？你能区分这些燃料哪些是不可再生的化石燃料吗？上述燃料中的煤、石油、天然气就是人们常说的化石燃料。化石燃料是不能再生的资源，用一点少一点。天然气石油煤化石燃料煤的综合利用物质组成：由有机物和少量无机物组成的复杂混合物；元素组成：主要为C元素，还含有少量H、O、N、S等元素。煤的结构模型煤的干馏煤的气化煤的液化ABC煤的干馏是复杂的物理和化学变化过程点燃，导管尖嘴处有淡蓝色火焰。出炉煤气：H2、CH4、C2H4、CO玻璃管中的烟煤粉最后变成黑灰色固体物质这是焦炭U形管底部有黑褐色粘稠的油状物生成，这是煤焦油。成分：苯、甲苯、二甲苯等煤的综合利用——干馏干馏产品

主要成分

主要用途出炉煤气(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(液)

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、制碳素电极

焦炭(固)

碳冶金、合成氨造气、电石、燃料煤焦油：主要是由各种芳香烃组成的液态混合物，根据各种芳香烃的沸点不同，利用蒸馏法进行分离可以得到芳香烃煤的综合利用——干馏将煤转化为可燃性气体的过程气化作燃料气和化工原料化学变化高温高压下，在催化剂等作用下使煤发生裂解并加氢液化C＋H2O(g)CO＋H2高温COH2CH4等化学变化CO和H2甲醇直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料间接液化：煤______________等气化催化剂汽油煤油柴油等作液体燃料煤的综合利用(4)煤的综合利用的意义①减少污染物的排放；减少煤燃烧产生的SO2、NOx、CO和粉尘等污染物的排放。②提高煤燃烧的效率；煤的气化、液化都是使煤变成清洁能源的有效途径，煤的燃烧效率也有很大的提高。③2：通过煤的干馏，获得大量重要的化工原料。煤的气化、液化是物质三态(气、液、固)之间的变化吗？为什么？不是，物质三态之间的变化是物理变化，煤的气化、液化是化学变化。固液气熔化凝固汽化液化凝华升华煤的气化主要反应：煤的液化间接液化：煤

CO和H2

甲醇等直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料(1)把煤加强热使之分解的过程为煤的干馏(2)煤俗称煤炭，因此可看作碳元素形成的单质(3)煤中含粗苯、煤焦油等物质，可通过蒸馏获取苯、甲苯等芳香烃(4)在一定条件下，煤可以和氢气直接反应生成液体燃料(5)煤的气化和液化都是物理变化√××××天然气的主要成分：甲烷天然气的用途：洁净的气体燃料(燃烧的产物是二氧化碳和水)化工原料：合成氨和生产甲醇，合成两个或多个碳原子的有机化合物等CH4CH3OH天然气的综合利用天然气水合物（可燃冰）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”。天然气的综合利用(1)石油的组成

由多种碳氢化合物组成的混合物，(主要由________和________等饱和烃组成)。(2)石油的综合利用①石油分馏：利用石油中各组分沸点不同进行分离原理汽油煤油柴油烷烃

环烷烃石油的综合利用1~50个碳原子的烷烃及环烷烃，一般不含烯烃

C、H（占97%-98%）O、N、S等石油气沥青汽油煤油柴油润滑油溶剂油分馏塔直馏汽油1.石油的常压分馏石油分馏得到的各种馏分都是混合物a.定义：利用石油中组分沸点的不同，进行分离的过程叫做分馏。——物理过程原油石油气：C1~C4的烃重油汽油发动机燃油汽油煤油柴油C

5~C16的烃C11~C16的烃C15~C18的烃飞机燃油柴油发动机燃油减压蒸馏C20的以上烃润滑油重油沥青石蜡机油船或火力发电燃油铺路化工原料2.石油的裂化在一定条件下，将分子量大、沸点高的重油断裂为分子量小、沸点低的轻质油的过程叫石油的裂化。C16H34C8H16+C8H18一定条件十六烷辛烯辛烷——化学过程通过石油裂化得到C5~C11的烃，称裂化汽油。C16H34C7H16+C9H18一定条件十六烷庚烷壬烯在裂化汽油加入溴水或酸性KMnO4溶液，预测现象？提高轻质液体燃料的产量，特别是提高汽油的产量。裂化的主要产物：汽油、煤油、柴油、润滑油等石油的综合利用——裂解在催化剂、加热、加压、更高温下经多步断裂变成短链烃裂解(深度裂化)裂解的目的：获得乙烯、丙烯、甲烷、丁二烯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C8H18辛烷C4H10丁烷＋C4H8丁烯

催化剂

加热、加压催化重整石油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，如苯或甲苯。乙烯的产量是衡量一个国家石油化工水平的标准。石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃。催化重整装置目的:获得苯、甲苯等重要的化工原料。石油的综合利用——催化重整

它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分先蒸发。

使相对分子质量较大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小，沸点较低的烃。石油分馏石油裂化石油裂解原理原料产品变化类型

使石油分馏产物中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等气态短链烃。原油重油重油石油中各种碳原子数不同、沸点不同的烃得到更多、质量更好的轻质油

得到更多短链如乙烯、丙烯不饱和气态烃。物理变化化学变化化学变化(1)化学中“三馏”的比较名称干馏蒸馏分馏原理产物类型化学中的“三馏”和“两裂”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混合物单一组分的纯净物沸点相近的各组分组成的混合物化学变化物理变化物理变化(2)化学中“两裂”的比较名称裂化裂解定义目的变化在一定条件下，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。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烃化学变化化学变化

目前大多数石油产品仍作为燃料使用，只有一部分转化为化工、纺织、建材、医药、日用化学品等行业的基本原料。石油的综合利用石油化工产品的应用及投入产出示意图塑料合成纤维合成橡胶(1)三大合成高分子材料(2)以煤、石油、天然气为原料合成高分子材料(聚乙烯)nCH2＝CH2[CH2－CH2]n

催化剂(聚丙烯)石油的综合利用√√××1.判断正误(1)石油的分馏为物理变化，获取的各种产品为混合物(2)石油的裂化和裂解原理相同，目的也相同(3)含4个碳原子的烷烃，经催化裂解后，只能生成2种气态烃(4)许多性能优异的合成高分子材料的原始原料为煤、石油和天然气1.国内能源供应紧张形势日益加剧，煤的涨价导致部分地区电荒，煤在国民经济中的重要地位由此可见一斑。下列关于煤的说法正确的是()A.煤属于有机化合物B.在物质变化类型上，煤的干馏包含了物理变化和化学变化C.煤中含有大量的苯、甲苯等芳香烃，煤是芳香烃的主要来源D.煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加，因此煤的气化并无意义B2.下列转化不属于煤或石油的综合利用的是()A.将煤干馏制得煤焦油和焦炭B.在一定条件下将煤气化或液化生成气体或液体燃料C.将煤制成煤球作燃料D.将石油裂解制得乙烯等化工原料C3.关于煤和石油的综合利用，下列说法正确的是()A.