【课件】煤、石油和天然气的综合利用+课件高一化学人教版（2019）必修第二册.pptx

高中化学必修第二册第第1节节 自然资源的开发利用自然资源的开发利用第第八八章章化学与可持续发展化学与可持续发展（3 3）煤、石油和天然气的综合利用）煤、石油和天然气的综合利用）煤、石油和天然气的综合利用）煤、石油和天然气的综合利用学习目标1以煤、石油、天然气等的开发利用为例，了解依据物质性质及其变化综合利用资源和能源的方法。2结合石油化工等实例了解化学在生产中的具体应用，认识化学工业在国民经济发展中的重要地位。新课导入煤、石油和天然气煤、石油和天然气仍然是人类使用的仍然是人类使用的主要能源主要能源，也是三种重要的，也是三种重要的化石燃料化石燃料优点优点:提供能量、化工原料提供能量、化工原料缺点缺点:不可再生、环境污染不可再生、环境污染综合利用、提高利用率、减少环境污染综合利用、提高利用率、减少环境污染三.煤、石油和天然气的综合利用三三.煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用1.煤的综合利用煤的综合利用煤的组成煤的组成由由有机物有机物和和少量无机物少量无机物组成的复杂混合物组成的复杂混合物主要含有主要含有C元素，另有少量元素，另有少量H、O、N、S等等元素元素物质组成：物质组成：元素组成：元素组成：我国化石能源资源储量【思考】煤作为燃料有什么缺点？煤燃烧产生大量的煤灰、煤渣、废气（SO2、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等），污染环境，燃烧效率低！三三.煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用主要途径主要途径煤的干馏煤的干馏煤的气化煤的气化煤的液化煤的液化优点：优点：减少了煤燃烧产生的减少了煤燃烧产生的SO2、氮的氧化物、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等污染物的排放。碳的氧化物和烟尘等污染物的排放。提高了煤燃烧的热效率提高了煤燃烧的热效率 提取了煤中的化学原料。提取了煤中的化学原料。三三.煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用煤的干馏煤的干馏-将煤将煤隔绝空气隔绝空气加强热加强热使之分解使之分解的过程的过程（煤的焦化）（煤的焦化）煤的干馏实验装置煤的干馏实验装置煤的干馏实验装置煤的干馏实验装置三三.煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用U形管底部有黑褐形管底部有黑褐色粘稠的油状物生色粘稠的油状物生成，这是成，这是煤焦油煤焦油。成分：苯、甲苯、成分：苯、甲苯、二甲苯等二甲苯等点燃，导管尖嘴处点燃，导管尖嘴处有淡蓝色火焰。有淡蓝色火焰。出炉煤气：出炉煤气：氢气、氢气、甲烷、乙烯、一氧甲烷、乙烯、一氧化碳化碳煤的干馏是复杂的煤的干馏是复杂的物理物理和和化学化学变化过程变化过程玻璃管中的玻璃管中的烟煤粉最后烟煤粉最后变成黑灰色变成黑灰色固体物质这固体物质这是焦炭是焦炭三三.煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用三三.煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用煤的汽化煤的汽化把煤中的有机物转化为可燃性把煤中的有机物转化为可燃性气体气体的过程的过程属于化学变化属于化学变化C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)高温高温水煤气水煤气工业制水煤气的方法工业制水煤气的方法三三.煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用煤的汽化煤的汽化-(化学变化化学变化)直接液化直接液化使煤与使煤与H2作用生成作用生成液体燃料液体燃料 间接液化间接液化:煤煤气化气化CO和和H2催化剂催化剂CH3OH(甲醇甲醇)CO+2H2 CH3OH（甲醇）（甲醇）一定条件一定条件C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温高温相关方程式：相关方程式：【思考与讨论】【思考与讨论】煤的气化、液化是物质三态煤的气化、液化是物质三态(气、液、固气、液、固)之间的变化吗？为什么？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、液化是化学变化三三.煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用煤的综合利用出炉煤气煤焦油焦炭可燃性气体（水煤气）液体燃料水煤气干馏气化 +H2直接液化液化苯、甲苯等H2O(g)水煤气催化剂甲醇催化剂 +H2O间接液化三三.煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用2.石油的综合利用石油的综合利用石油中元素石油中元素C、H（占（占97%-98%）O、N、S等等石油的成分石油的成分多种多种碳氢化合物碳氢化合物组成的混合物组成的混合物石油的物性石油的物性粘稠液体，呈黑色或深棕色，有特殊气味，不溶于水，粘稠液体，呈黑色或深棕色，有特殊气味，不溶于水，比水稍轻，没有固定的熔沸点比水稍轻，没有固定的熔沸点150个碳原子的个碳原子的烷烃及环烷烃烷烃及环烷烃，一般，一般不含烯烃不含烯烃不含烯烃不含烯烃 三三.煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用三三.煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用(1)石油的分馏石油的分馏石油气石油气(C1C4)汽油汽油(C5C12)煤油煤油(C12C16)柴油柴油(C15C18)重油重油(C20以上以上)原油原油脱盐脱水脱盐脱水石油石油常压分馏常压分馏利用原油中各组分的利用原油中各组分的沸点沸点不同将不同将复杂复杂的混合物分离成的混合物分离成简单简单混合物的过程混合物的过程轻质液轻质液体燃料体燃料物理变化物理变化目的：获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的目的：获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油轻质油三三.煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用裂化：将含碳原子较多、沸点较高的烃分裂为含碳原子较少、裂化：将含碳原子较多、沸点较高的烃分裂为含碳原子较少、沸点较低的烃的过程。沸点较低的烃的过程。目的：提高优质、轻质液体燃料的产量目的：提高优质、轻质液体燃料的产量,特别是特别是提高汽油的产量。提高汽油的产量。（2）化学变化：）化学变化：三三.煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用裂解：裂解就是深度裂化裂解：裂解就是深度裂化目的：得到目的：得到乙烯、丙烯、甲烷乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料。等重要的基本化工原料。催化重整：在加热和催化剂的作用下，通过结构的重新调整催化重整：在加热和催化剂的作用下，通过结构的重新调整,使使链状烃转化为环状烃链状烃转化为环状烃的过程。的过程。目的：获得目的：获得苯、甲苯苯、甲苯等产品。等产品。三三.煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用名称干馏蒸馏分馏原理隔绝空气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产物 产物为混合物产物为单一组分的纯净物产物为沸点不同的混合物反应类型化学变化物理变化物理变化易混淆概念三三.煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用3.天然气的综合利用天然气的综合利用天然气-主要成分甲烷(CH4）清洁化石燃料应用：燃料化工原料合成氨生产甲醇CO+3H2CO+H2 CH3OH一定条件三三.煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用课堂总结课堂总结三三.煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用1.下列关于煤、石油及其所得产品的叙述正确的是（）A.煤中含有甲苯、二甲苯等有机物，可以通过干馏得到B.煤的干馏和石油的分馏发生的都是化学变化C.用溴的四氯化碳溶液可鉴别直馏汽油和裂化汽油D.石油是混合物，其分馏产品煤油为纯净物C三三.煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用2.2022年2月乌克兰战争以来，国际石油价格不断攀升。6月，国内95号汽油突破10元大关。下列有关石油和汽油说法正确的是石油裂解得到的汽油可与溴水反应石油的分馏是化学变化石油的分馏实验中,温度计水银球插入液面以 下,因为它测的是混合液的温度石油分馏得到的汽油仍是混合物A.B.C.D.答案 C解析 错，石油的分馏为物理变化;错，石油分馏实验中,温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处,以测量馏出蒸气的温度。原创：原创：WJ化学研究院化学研究院邮箱邮箱wj-