人教版高中化學(xué)選修2：化學(xué)與技術(shù) 課題3　石油、煤和天然氣的綜合利用 全國獲獎

課題3石油、煤和天然氣的綜合利用第一頁，共二十頁。學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解煤、石油、天然氣作為能源及化工原料的綜合利用。

2．掌握煤的干餾、液化、氣化的原理及利用。

3．掌握石油的分餾、裂化、裂解反應(yīng)。第二頁，共二十頁。原油煤炭天然氣水電核能全世界36.8%27.2%23.7%6.2%6.1%中國22.3%69.0%2.5%5.4%0.8%煤、石油、天然氣的形成：古代動植物經(jīng)過上一萬年的復(fù)雜變化形成的，屬不可再生資源《海洋石油》根據(jù)石油專家以往的推算,地球上石油只能使用40—50年，煤炭還有不到100年迄今為止，煤、石油、天然氣仍是人類使用的主要能源，同時它們也是重要的化工原料。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)。你如何看待這些信息?談?wù)勀愕目捶?/p>

第三頁，共二十頁。1、如何使化石燃料變成清潔能源？2、三大化石燃料除了用做燃料燃燒以外還有什么其他用途？第四頁，共二十頁。HS--OH-NO2=OO煤的結(jié)構(gòu)片段示意圖探究一：煤的綜合利用

褐煤無煙煤泥煤第五頁，共二十頁。1.煤的綜合利用煤的組成無機物(少量)無機鹽等

有機物C

元素—大量H、O、N、S

等元素—少量污染環(huán)境COx、NOx、SO2、煙塵（混合物）第六頁，共二十頁。煤的綜合利用煤的干餾煤的氣化煤的液化獲得潔凈的燃料和多種化工原料——物盡其用，保護環(huán)境煤直接作燃料——利用率低并污染環(huán)境第七頁，共二十頁。將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程。工業(yè)上也叫煤的焦化煤出爐煤氣煤焦油焦炭焦?fàn)t氣—氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳粗氨水——氨、銨鹽粗苯——苯、甲苯、二甲苯

苯、甲苯、二甲苯酚類、萘瀝青注意：蒸餾是_______變化，干餾是_______變化。物理化學(xué)煤焦油煤苯（）（）如：

探究一：煤的綜合利用（1）煤的干餾干餾分餾第八頁，共二十頁。C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高溫水煤氣CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)催化劑（3）.煤的液化直接液化——間接液化——（2）.煤的氣化：屬于_____變化化學(xué)屬于_____變化化學(xué)把煤中的有機物轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w的過程使煤與H2作用生成液體燃料。主要產(chǎn)品是優(yōu)質(zhì)汽油、柴油、液化石油氣等?！懊褐朴汀毕葘⒚恨D(zhuǎn)化為CO和H2,在催化合成CH3OH。第九頁，共二十頁。你家中做飯、洗浴等使用的燃?xì)馐莀_________。為了防止燃?xì)庑孤┰斐晌ｋU，可以在家中安裝報警器。根據(jù)使用燃?xì)猓ㄌ崾荆汗艿烂簹獾闹饕煞諬2、CH4、CO；罐裝液化石油氣的主要成分C3H8、C4H10等）的情況，你家中安裝報警器的位置應(yīng)該是______（填“上面”或“下面”），原因是_______________________。學(xué)以致用第十頁，共二十頁。

天然氣的主要成分是_____。

我國的天然氣資源很豐富,但分布很不均勻,為了改善我國東部的能源結(jié)構(gòu),制定了什么計劃？B、化工原料：綜合利用：探究二：天然氣的綜合利用甲烷A、燃料:清潔能源合成氨、生產(chǎn)甲醇、合成兩碳或多碳有機物第十一頁，共二十頁。

可燃冰是天然氣（甲烷等）的水合物，它易燃燒，外形似冰，被稱為“可燃冰”?！翱扇急眱α枯^大，可燃冰將成為最理想替代能源。千年的希望——可燃冰第十二頁，共二十頁。由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物.①從元素種類看:探究三：石油的綜合利用（1）石油的組成主要是碳和氫,還有少量硫、氧、氮等.②從化合物種類看:是由各種烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴組成的混合物③從狀態(tài)看：大部分是液態(tài)烴,同時液態(tài)烴里熔有少量氣態(tài)烴和固態(tài)烴．物理性質(zhì)：黑色或深棕色黏稠液體，有特殊氣味，比水輕，不溶于水。對于互溶的液態(tài)混合物應(yīng)當(dāng)如何分離？思考與交流第十三頁，共二十頁。（2）石油的分餾原理：利用原油中各組分沸點的不同，將復(fù)雜的混合物分離成較簡單和更有用的混合物的過程注意：分餾得到的汽油（直餾汽油），主要是各種______，直餾汽油______使高錳酸鉀溶液褪色（_____變化）石油分餾動畫探究三：石油的綜合利用通過石油分餾以后可以得到約占石油總產(chǎn)量75%的重油，但社會需求量大的石油產(chǎn)品主要是輕質(zhì)油，如何提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量？思考：餾分為沸點相近的各組分組成的混合物不能物理烷烴第十四頁，共二十頁。（3）石油的裂化—裂化目的：裂解：目的：苯甲苯提高汽油的質(zhì)量裂化或裂解汽油中含有烯烴，_____使高錳酸鉀溶液褪色。

☆工業(yè)上乙烯的主要生產(chǎn)方法是

。石油的裂解重整：______變化化學(xué)將含碳原子多的重油（烴）斷裂成碳原子較少的烴的過程獲甲烷、乙烯、丙烯等化工產(chǎn)品提高輕質(zhì)汽油（裂化汽油）的產(chǎn)量。把鏈狀烴轉(zhuǎn)化成環(huán)狀烴化學(xué)深度裂化。(____變化)能第十五頁，共二十頁。如圖是石油分餾塔的示意圖。a、b、c三種餾分中（）A．a(chǎn)的沸點最高B．b的沸點最低C．c的平均相對分子質(zhì)量最大D．每一種餾分都是純凈物學(xué)以致用C第十六頁，共二十頁。某人看到一輛卡車在起動,剎車時排出黑煙,由此可以推斷為這輛卡車所用的燃料是()A.酒精 B.汽油 C.柴油 D.液化石油

C學(xué)以致用第十七頁，共二十頁。(2011年廣州高二檢測)如何從石油中獲得更多的輕質(zhì)燃油一直是化學(xué)家探索的課題，將石油分餾得到的重油進行裂化可以獲得更多的輕質(zhì)燃油。資料1：石蠟是含有20～30個碳原子的烷烴的混合物，常溫下呈固態(tài)。資料2：石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化劑。學(xué)以致用某研究性學(xué)習(xí)小組在實驗室中模擬石油的催化裂化，裝置如圖：實驗過程中可觀察到燒瓶Ⅰ中固體石蠟先熔化，試管Ⅱ中有少量液體凝結(jié)，試管Ⅲ中酸性高錳酸鉀溶液褪色，實驗后聞試管Ⅱ中液體氣味，具有汽油的氣味。第十八頁，共二十頁。(1)為保證實驗成功，實驗前必須進行的操作是________________，裝置中較長導(dǎo)管的作用是__________________；(2)試管Ⅱ中少量液體凝結(jié)說明了________________________________________；(3)試管Ⅲ中溶液褪色說明了______________________；(4)能否用試管Ⅱ中的液體萃取溴水中的溴，理由是___________________________________________（5）寫出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化學(xué)方程式____________________________________________________________________________________。(6)石油