8.1.3煤石油和天然氣的綜合利用課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版

第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)

第3課時(shí)煤、石油和天然氣的綜合利用自然資源的開發(fā)利用學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)目標(biāo)1．以煤、石油、天然氣等的開發(fā)利用為例，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。2．結(jié)合石油化工等實(shí)例了解化學(xué)在生產(chǎn)中的具體應(yīng)用，認(rèn)識(shí)化學(xué)工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位。1．通過對(duì)煤、石油、天然氣的綜合利用學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)化學(xué)對(duì)人類文明的偉大貢獻(xiàn)。培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”的學(xué)科素養(yǎng)。2．通過運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)與方法解決煤、石油、天然氣等綜合利用中簡單的化學(xué)問題。培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”的學(xué)科素養(yǎng)。課堂導(dǎo)入化石燃料煤石油天然氣如何實(shí)現(xiàn)化石燃料的綜合利用、提高利用率、減少燃燒造成的環(huán)境污染主要能源、重要的化工原料閱讀課本P102，總結(jié)化石燃料的應(yīng)用及其面臨的挑戰(zhàn)面臨的挑戰(zhàn)：應(yīng)用：一、煤的綜合利用1.煤的組成——有機(jī)物+少量無機(jī)物主要元素其他元素CH、O、N、S等注意：煤不是碳的單質(zhì)問題：結(jié)合煤的組成你認(rèn)為煤作為燃料有什么缺點(diǎn)？

煤燃燒產(chǎn)生大量的煤灰、煤渣、廢氣（二氧化硫、氮的氧化物、碳的氧化物和煙塵等）、污染環(huán)境，燃燒效率低！2.煤綜合利用主要途徑煤的干餾、氣化和液化以獲得清潔能源和化工原料一、煤的綜合利用2.1煤的干餾獲得重要的化工原料煤的干餾實(shí)驗(yàn)裝置將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解的過程（煤的焦化）定義：目的：一、煤的綜合利用①定義：將煤轉(zhuǎn)化為___________的過程。②主要反應(yīng)：_______________________?？扇夹詺怏w直接液化：使煤與氫氣作用生成_________。間接液化：液體燃料2.2煤的氣化2.3煤的液化CO+2H2

→

CH3OH（甲醇）水煤氣思考：煤的干餾、氣化和液化是物理變化嗎？煤的氣化、液化及煤的干餾都是化學(xué)變化。一、煤的綜合利用煤的綜合利用總結(jié)煤的利用途徑煤的干餾煤的氣化煤的液化原理主要反應(yīng)產(chǎn)品用途CO、H2等可燃性氣體物質(zhì)液態(tài)燃料油、甲醇等將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體（水煤氣）的過程使煤與氫氣作用生成液體燃料的過程可作燃料可作燃料；基本化工原料隔絕空氣加強(qiáng)熱出爐煤氣、煤焦油、焦炭很廣泛分解反應(yīng)CO+2H2

CH3OH（甲醇）催化劑

C+H2O(g)

CO+H2

高溫

C+H2O(g)CO+H2

高溫二、天然氣的綜合利用液化天然氣公交車天然氣灶A(yù).

燃料——清潔能源1.天然氣組成——主要成分是甲烷B.化工原料：生產(chǎn)甲醇、合成兩碳或多碳有機(jī)物2.天然氣用途

教材P103資料卡片海底可燃冰：甲烷的水合物

CH4·nH2O三、石油的綜合利用

物理性質(zhì)：呈黑色或深棕色，粘稠液體，有特殊氣味，不溶于水，比水稍輕，沒有固定的熔沸點(diǎn)。1.石油組成和物理性質(zhì)組成元素：C、H（占97%-98%）O、N、S等

組成：石油是由多種碳?xì)浠衔铮ㄖ饕ㄍ闊N和芳香烴等）組成的混合物，成分復(fù)雜三、石油的綜合利用2、石油的煉制石油煉制的主要方法：分餾催化裂化裂解催化重整閱讀課本P103，總結(jié)石油煉制的主要方法三、石油的綜合利用石油的分餾原理：利用各組分沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離的過程（蒸餾原理）石油氣（C4以下，一般C3-4）汽油（C5~C11）煤油（C11~C16）柴油（C15~C18）重油（C20以上）（減壓蒸餾得潤滑油、石蠟、瀝青等）輕質(zhì)油石油分餾示意圖分餾產(chǎn)品：2、石油的煉制三、石油的綜合利用C16H34

C8H18+C8H16催化劑加熱、加壓

C8H18

C4H10+C4H8

催化劑加熱、加壓十六烷辛烷辛烯催化裂化定義：在一定條件下把碳原子多、沸點(diǎn)高的烴斷裂為碳原子少、沸點(diǎn)較低的烴（飽和烴和不飽和烴）目的：獲得更多的輕質(zhì)油（如：汽油、煤油)裂解定義：又稱深度裂化。采用比裂化更高的溫度再斷裂成乙烯、丙烯、甲烷等小分子烴。目的：獲得更多的短鏈不飽和烴C4H10

C2H4+C2H6催化劑加熱、加壓丁烷乙烷乙烯C4H10

CH4+C3H6催化劑加熱、加壓丁烷甲烷丙烯三、石油的綜合利用催化重整在加熱和催化劑的作用下，通過結(jié)構(gòu)的調(diào)整，使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴。目的：原理：閱讀教材P105，了解生物質(zhì)資源的利用生物質(zhì)定義：通過光合作用形成的各種有機(jī)體，包括所有動(dòng)植物和微生物。生物質(zhì)資源：農(nóng)業(yè)、林業(yè)產(chǎn)品廢棄物和生產(chǎn)、生活廢棄物。獲得苯、甲苯等重要的化工原料三、石油的綜合利用1.石油的分餾、裂化、裂解、催化重整，屬于物理變化還是化學(xué)變化？2.石油分餾得到的各種分餾產(chǎn)品是純凈物嗎？分餾屬于物理變化，裂化、裂解、催化重整屬于化學(xué)變化3.

裂化汽油可以使溴的四氯化碳溶液褪色而直餾汽油不能，其原因是什么？由于石油中有些物質(zhì)的沸點(diǎn)很接近，所以每種石油的餾分仍然是多種烴的混合物。裂化汽油中含有烯烴，能與Br2發(fā)生加成反應(yīng)，可以使溴的四氯化碳溶液褪色。直餾汽油的成分為飽和烴，故直餾汽油不能使溴的四氯化碳溶液褪色。思考并回答下列問題：我國在“煤變油”技術(shù)上已取得了重大突破，達(dá)到5噸煤可以合成1噸成品油的水平。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．煤的組成元素主要是C，還含有少量的H、N、S、O等元素B．“煤變油”的方法之一是使煤與H2作用生成液態(tài)有機(jī)物C．煤之所以能變“油”，是因?yàn)槊褐泻写罅康钠?、柴油和煤焦油D．煤變成成品油需要經(jīng)過一系列工藝流程，發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)變化才能實(shí)現(xiàn)有關(guān)煤的敘述中正確的是()A．煤在空氣中加強(qiáng)熱可得焦炭，煤焦油，粗苯，粗氨水和焦?fàn)t氣B．煤是由有機(jī)物和少量無機(jī)物組成的復(fù)雜的混合物，內(nèi)含煤焦油等成分C．煤的氣化主要反應(yīng)是C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)D．推廣使用煤液化和氣化技術(shù)，可減少二氧化碳等溫室氣體的排放課堂練習(xí)練習(xí)1．練習(xí)2．CC下列說法不正確的是()A．石油的裂解可以提高汽油等輕質(zhì)油的質(zhì)量和產(chǎn)量B．在一定條件下煤和氫氣作用得到液體燃料的過程是煤的液化途徑之一C．石油氣通入溴水中不能使溴水褪色D．煤焦油經(jīng)過分餾可以獲得苯下列