煤、石油和天然氣的綜合利用 高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展新化縣第一中學(xué)高一化學(xué)備課組主講人：蔡威第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用第二課時煤、石油和天然氣的綜合利用化石燃料煤石油天然氣人類使用的主要能源重要的化工原料綜合利用、提高利用率、減少環(huán)境污染一、煤的組成——有機物+少量無機物主要元素其他元素CH、O、N、S等褐煤泥煤無煙煤【思考】煤作為燃料有什么缺點？煤燃燒產(chǎn)生大量的煤灰、煤渣、廢氣（SO2、氮的氧化物、碳的氧化物和煙塵等），污染環(huán)境，燃燒效率低！二、煤的綜合利用1.煤的干餾：將煤隔絕空氣加強熱使它分解的過程。煤焦油出爐煤氣焦炭【思考】煤的干餾為什么要隔絕空氣？

若不隔絕空氣，在高溫條件下，煤會在空氣中燃燒。煤的干餾的重要產(chǎn)品和用途。干餾產(chǎn)品主要成分主要用途出爐煤氣焦?fàn)t氣氫氣、甲烷、乙烯、

一氧化碳?xì)怏w燃料、化工原料粗氨水氨、銨鹽氮肥粗苯苯、甲苯、二甲苯炸藥、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚類、萘類染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料瀝青筑路材料、制碳素電極焦炭炭冶金、合成氨造氣、電石、燃料二、煤的綜合利用2.煤的氣化將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。主要反應(yīng)：水煤氣【思考】為什么一不小心將少量水灑在燒得通紅的煤上時，火不但沒有熄滅，反而燒得更旺？這就是煤的氣化，燒得通紅的煤與水蒸氣反應(yīng)生成可燃性氣體H2和CO，所以燃燒更旺。3.煤的液化(1)直接液化：使煤與氫氣作用生成液體燃料(2)間接液化：先轉(zhuǎn)化為CO和H2，然后在催化劑作用下合成甲醇將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程。二、煤的綜合利用閱讀課本P102前五段內(nèi)容，列表比較煤的綜合利用途徑的區(qū)別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）的過程直接加氫液化或間接液化將煤轉(zhuǎn)化為液態(tài)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熱出爐煤氣、煤焦油、焦炭很廣泛分解反應(yīng)

C+H2O(g)

CO+H2

高溫CO+2H2CH3OH（甲醇）催化劑

C+H2O(g)

CO+H2

高溫三、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物2.天然氣用途四、石油的綜合利用組成汽油、煤油、柴油等多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物直接從礦井里開采出來的石油分餾、裂化、裂解、催化重整石油加工處理原油石油的綜合利用1.石油的分餾原理：利用原油中各組分沸點的不同進行分離的過程。分餾產(chǎn)物：石油氣汽油、煤油、柴油等蠟油、潤滑油重油（瀝青等）輕質(zhì)液體燃料【思考】用什么方法分離重油？為什么？

減壓蒸餾，減壓是為了降低重油的沸點，避免溫度過高發(fā)生分解。2.石油的裂化在一定條件下（加熱、催化劑），把相對分子質(zhì)量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量較小、沸點較低的烴。裂化的目的:提高輕質(zhì)汽油的產(chǎn)量。相對分子質(zhì)量大沸點高的烴相對分子質(zhì)量小沸點較低的烴斷裂原料：重油、石蠟產(chǎn)物：汽油、煤油、柴油、潤滑油等C16H34十六烷C8H18辛烷＋C8H16辛烯

催化劑

加熱、加壓C8H18辛烷C4H10丁烷＋C4H8丁烯

催化劑

加熱、加壓裂化汽油（含烯烴、烷烴）3.石油的裂解采用比裂化更高的溫度，使其中相對分子質(zhì)量較大的長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等短鏈烴。主要產(chǎn)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

催化劑

加熱、加壓C2H6乙烷C4H10丁烷＋C2H4乙烯

催化劑

加熱、加壓比較石油的綜合利用途徑的區(qū)別石油的利用途徑原理產(chǎn)物分餾裂化裂解催化重整利用石油中各組分沸點的不同進行分離的過程。汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油和重油在一定條件下（加熱、催化劑），把相對分子質(zhì)量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量較小、沸點較低的烴。輕質(zhì)油，特別是汽油采用比裂化更高的溫度，使其中相對分子質(zhì)量較大的長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等短鏈烴。甲烷、乙烯、丙烯等重要化工基本原料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。苯、甲苯等重要的化工原料石油的分餾、裂化、裂解、催化重整屬于物理變化還是化學(xué)變化？分餾屬于物理變化，裂化、裂解、催化重整屬于化學(xué)變化石油分餾得到的各種分餾產(chǎn)品是是純凈物嗎？由于石油中有些物質(zhì)的沸點很接近，所以每種石油的餾分仍然是多種烴的混合物直餾汽油、裂化汽油能否使溴水/酸性高錳酸鉀溶液褪色？直餾汽油的成分為飽和烴，裂化汽油為飽和烴和不飽和烴的混合物，故裂化汽油可以發(fā)生加成反應(yīng)，可使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色1.正誤判斷(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)煤的氣化是使煤轉(zhuǎn)化成清潔燃料的物理過程。(

)(2)石油的分餾得到的產(chǎn)品是純凈物。(

)(3)煤的干餾可得到甲烷、苯和氨等物質(zhì)。(

)(4)乙烯的化學(xué)性質(zhì)比聚乙烯活潑。(

)(5)石油的分餾、裂化和裂解都屬于化學(xué)變化。(

)(6)石油裂解的原料是石油分餾產(chǎn)品。(

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