【化學】煤、天然氣綜合利用 課件 2023-2024學年高一下學期化學人教版（2019）必修第二冊

第八章

化學與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)

自然資源的開發(fā)利用第1課時

煤和天然氣【學習目標】1、了解煤、天然氣的組成及其綜合利用。2、了解以煤、天然氣為原料生產(chǎn)合成材料。3、了解依據(jù)物質(zhì)性質(zhì)及其變化綜合利用資源和能源

的方法。【重難點】煤的綜合利用及其涉及到的反應煤石油天然氣目前，煤、石油和天然氣是人類使用的主要能源、重要化工原料；三者為不可再生能源，如何實現(xiàn)化石燃料的綜合利用，提高利用率，減少化石燃料燃燒所造成的環(huán)境污染，是人類面臨的重大挑戰(zhàn)。譽為“工業(yè)的血液”譽為“工業(yè)的糧食”導一、煤的組成和綜合利用2、煤與炭的區(qū)別形成方式不同：煤是古時的動植物長時間埋在地下，由高溫、變質(zhì)等物理、化學變化得到的產(chǎn)物；炭是將木材隔絕空氣燒而成的黑色固體。1、煤的組成（包括元素）劃課本！！！本質(zhì)不同：煤是可燃燒的沉積巖；炭有木炭、焦炭兩種。3、煤的綜合利用煤直接作燃料——利用率低并污染環(huán)境；煤的綜合利用的主要途徑是：煤的干餾、煤的氣化、煤的液化，

目的是獲得潔凈的燃料和多種化工原料。思前8分鐘后5分鐘1、煤的干餾、氣化、液化屬于什么變化？概念以及涉及相關方程式有哪些？2、煤、炭有什么區(qū)別？3、天然氣的主要成分是什么？4、干餾、分餾、蒸餾有什么區(qū)別？閱讀課本102頁，回答下列問題：完成相應的練習題存在的疑問寫在【我有問題要問】(1)煤、石油和天然氣是不可再生能源

()(2)煤俗稱煤炭，因此可看作碳元素形成的單質(zhì)(

)(3)將煤在空氣中強熱分解的過程為煤的干餾()(4)煤里主要含碳及少量的其他元素，但絕大多數(shù)都含硫，工業(yè)

上大量燃燒含硫燃料會形成“酸雨”(

)(5)在一定條件下，煤可以和氫氣直接反應生成液體燃料(

)(6)煤的氣化和液化都是物理變化(

)(7)把煤加強熱使之分解的過程為煤的干餾(

)判斷正誤√

×

√××

×

√①煤的干餾必須隔絕空氣，否則會使分解出來的成分燃燒。②煤的干餾能夠減少燃燒污染，提高燃煤的熱效率，且能從煤中提取有價值的化工原料。③煤的干餾過程中發(fā)生的主要是化學變化，而蒸餾的過程發(fā)生的是物理變化。評一、煤的綜合利用①煤的干餾：屬于_____變化；定義：_______________________；

得到的主要產(chǎn)物:______、_____、_____、________、_______；化學煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程焦爐氣粗氨水粗苯煤焦油(液)焦炭(固)②煤的氣化：屬于_____變化；定義：_____________________；

涉及的反應方程式：________________________水煤氣的主要成分：___________③煤的液化:屬于_____變化；分類：________和_________；把煤中的有機物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程化學C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)高溫CO、H2化學直接液化間接液化直接液化：煤與氫氣作用生成液體燃料間接液化：

先轉(zhuǎn)化為CO和H2，再在催化劑作用合成甲醇CO+2H2CH3OH（甲醇）一定條件實現(xiàn)煤的清潔利用，并且可以生產(chǎn)化工原料方法變化類別處理過程產(chǎn)物煤的干餾煤的氣化直接液化間接液化煤的干餾、氣化、液化對比化學變化化學變化化學變化化學變化粗苯等多種化工原料將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體水煤氣煤與氫氣作用生成液體燃料先轉(zhuǎn)化成CO和H2隔絕空氣高溫分解甲醇干餾蒸餾分餾原理產(chǎn)物反應類型隔絕空氣、高溫下使物質(zhì)分解根據(jù)液態(tài)混合物中各組分沸點不同進行分離與蒸餾原理相同產(chǎn)物為混合物產(chǎn)物為單一組分的純凈物產(chǎn)物為沸點相近的各組分組成的混合物化學變化物理變化物理變化化學“三餾”的比較二、天然氣的綜合利用天然氣是古生物遺骸長期沉積地下,經(jīng)慢慢轉(zhuǎn)化及變質(zhì)裂解而產(chǎn)生的

氣態(tài)碳氫化合物.天然氣CH4主要成分應用清潔燃料化工原料合成氨合成甲醇合成兩碳或多碳有機物天然氣水合物天然氣水合物是天然氣與水在高壓、低溫條件下形成的類冰狀結(jié)晶物質(zhì)，主要成分是甲烷水合物，其組成可表示為：CH4?nH2O，甲烷分子處于多個水分子形成的籠中，天然氣水合物的外觀像冰，具有可燃性，故又被稱為：“可燃冰”。清潔燃料：燃燒時能產(chǎn)生高熱值、且不污染環(huán)境的燃料如：氫氣、液化石油氣、甲醇、乙醇【小結(jié)】煤的綜合利用的意義：①減少污染物的排放；②提高煤燃燒的效率：煤的氣化、液化都是使煤變成清潔能源的有效途徑，煤的燃燒效率也有很大的提高。③獲得重要的化工原料：通過煤的干餾，獲得大量重要的化工原料。官能團的轉(zhuǎn)化1、烷烴→鹵代烴

烯烴→鹵代烴

CH4+Cl2

→

CH3Cl+HCl光照炔烴→鹵代烴

CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2BrCH2=CH2+HClCH3CH2Cl催化劑CH≡CH+HCl

CH2═CHClCH2═CHCl+HCl

CH3CHCl2/CH2ClCH2Cl催化劑催化劑2、烯烴→烷烴

CH2=CH2+H2CH3CH3催化劑炔烴→烷烴

CH≡CH+2H2CH3－CH3

催化劑4、烯烴→醇CH2=CH2＋H2OCH3CH2OH3、醇→烯烴CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O濃硫酸170℃酯→醇5、醇→酯CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O濃硫酸△CH3COOCH2CH3＋H2O

CH3COOH＋CH3CH2OH△H+6、醇→醛2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O7、醇→羧酸C2H5OH

CH3COOHK2Cr2O7(H+)或KMnO4(H+)已知D是有香味且不溶于水的油狀液體；E的產(chǎn)量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平。請寫出A、B、C、D和E的結(jié)構(gòu)簡式。A、CH3CH2OHB、CH3CHOC、CH3COOH

D、CH3COOC2H5E、CH2=CH2課堂檢測1、下列說法不正確的是（

）A．煤的氣化、液化和干餾都是化學變化B．天然氣的主要成分甲烷在高溫下可分解為炭黑和氫氣C．乙烯為不飽和烴，分子中6個原子處于同一平面D