【课件】煤、石油和天然气的综合利用++课件高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx

人教版必修第二册网科学第八章化学与可持续发展第1节自然资源的开发利用8.1.3煤石油天然气的综合利用煤、石油、天然气主要能源、化工原料【问题【问题【问题【问题1 1 1 1】1.1.如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率？如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率？2.2.如何如何减少环境污染？减少环境污染？问题提出启发学习学习学习任务任务 煤煤 石油石油 天然气的综合利用天然气的综合利用自主学习自主学习任务探究深度学习任务一：煤的综合利用1.煤的组成和加工煤的组成煤的组成煤的加工方法及产品煤的加工方法及产品。煤+氧气？COx、NOx、SO2、烟尘等煤+水蒸气？煤+氢气？预测其产物？煤隔绝空气加强热呢？2.煤的综合利用出炉煤气（焦炉气、粗氨水、粗苯）煤焦油焦炭煤的干馏煤的干馏将煤隔绝空气加强热使之分解的过程 煤干馏的主要产品和用途干馏产品主要成分主要用途出炉煤气（气）焦炉气氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳气体燃料、化工原料粗氨水氨、铵盐氮肥粗苯苯、甲苯、二甲苯炸药、染料、医药、农药、合成材料煤焦油（液）苯、甲苯、二甲苯酚类、萘染料、医药、农药、合成材料沥青筑路材料、制碳素电极焦炭（固）碳冶金、合成氨造气、电石、燃料在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。主要反应是：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温CO和H2的混合物又叫水煤气产品用途：作化工原料、燃料。煤的气化煤的气化间接液化煤与氢气作用生成液体燃料先转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇CO +2 H2 CH3OH (甲醇)催化剂加热加压煤的气化和液化就是使煤变成清洁能源的有效途径，与此同时煤的燃烧效率等也得到提高.在一定条件下将煤转化为液体燃料。直接液化产品：甲醇、汽油等产品用途：用作液体燃料煤的液化煤的液化1.天然气的组成和利用(2)天然气水合物天然气水合物是天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷水合物，其组成可表示为CH4nH2O，甲烷分子处于多个水分子形成的笼中，天然气水合物的外观像冰，具有可燃性，故又被称为：“可燃冰”。任务二：天然气的综合利用 催化重整任务三：石油的综合利用石油工业的血液公路边的加油站里有不同型号的汽油和柴油。你知道它们是怎样用石油制得的吗?以石油为原料还能制得哪些物质?它们有什么性质和用途?联想质疑1、石油的组成和物理性质（1）形成：古代动植物遗体经过非常复杂的变化而形成的。（2）元素组成：主要是C、H（其质量之和可达97%-98%）；除此外还有S、N等。（3）石油成分：由多种烷烃由多种烷烃 环烷烃等碳氢化合物组成环烷烃等碳氢化合物组成的复杂的的复杂的混合物混合物。有机物的主要成分有机物的主要成分是各种是各种烷烃烷烃：C1C4气态烷烃、气态烷烃、C5C12的汽油、的汽油、C12C16的煤油的煤油 C15C18的柴油、的柴油、C18C20的润滑油、的润滑油、C20以上的重油以上的重油物理性质：黑色或深棕色粘稠状液体，有特殊气味，比水轻，不溶于水，没有固定沸点。2、石油的炼制（1）石油的分馏通过加热和冷凝,可以把石油分成不同沸点范围的产物。这种方法叫做石油的分馏。原理：根据石油中不同物质的沸点不同，采用加热的方法，实现分离石油。分馏目的：将石油进行一定程度的分离，得到各种不同沸点范围的烃，从而使不同的烃应用于不同的领域。如何如何分离以上有机物？分离以上有机物？石油 常压分馏烃的沸点：随碳原子数目增多而增大石油气(C1C4)低于20汽油(C5C12)20-200煤油(C12C16)175-275柴油(C15C18)250-400润滑油(C16C20)高于350重油（沥青等）(C20以上)25%75%工业分离石油方法：工业分离石油方法：分馏分馏 fractionation石油气石油气轻质汽油轻质汽油汽油汽油煤油煤油柴油柴油润滑油润滑油沥青沥青Q:实际生活生产中直馏汽油远不能满足需求，怎样提高汽油的产量？实际生活生产中直馏汽油远不能满足需求，怎样提高汽油的产量？石油的石油的裂化裂化cracking 直馏汽油直馏汽油（2）石油的裂化裂化的目的:提高轻质液体燃料的产量，特别是提高汽油的产量。相对分子质量大沸点高的烃相对分子质量小沸点较低的烃断裂原料：重油、石蜡C16H34 C8H18+C8H16（3）石油的裂解采用更高的温度裂解的目的:获得乙烯、丙烯等小分子烃。(石油裂解气中乙烯含量较高)石油裂解即石油分馏产物的深度裂化乙烯的产量是衡量一个国家石油化工水平的标准.直馏汽油，没有典型的碳碳直馏汽油，没有典型的碳碳直馏汽油，没有典型的碳碳直馏汽油，没有典型的碳碳双键，不能使溴水加成褪色双键，不能使溴水加成褪色双键，不能使溴水加成褪色双键，不能使溴水加成褪色裂化汽油，有碳碳双键，能裂化汽油，有碳碳双键，能裂化汽油，有碳碳双键，能裂化汽油，有碳碳双键，能使溴水加成褪色使溴水加成褪色使溴水加成褪色使溴水加成褪色分馏与裂化、裂解的对比方法石油的分馏石油的裂化石油的裂解概念主要原料原油重油、石蜡石油分馏产品（包括石油气）主要产品石油气、汽油、煤油、柴油及重油等抗震性能好的汽油和甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等乙烯、丙烯等主要反应类型物理变化化学变化化学变化炼制主要目的制得不同用途的石油分馏产品提高轻质液体燃料的产量和质量将长链断裂成小分子烃用作有机化工原料备注它们得到的产物仍是混合物小结煤、石油、天然气的综合利用1.化学“三馏”比较2.化学“六气”的主要成分 课堂总结 内容内容内容P4具有正四面体结构，PCl5中PCl键的键能为c kJ/mol，PCl3中PCl键的键能为12c kJ/mol。下列叙述正确的是()APP键的键能大于PCl键的键能B可求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反应热HCClCl键的键能为 kJ/molDPP键的键能为 kJ/mol课堂检测课堂检测1.1.煤是煤是“工业的粮食工业的粮食”，石油是，石油是“工业的血液工业的血液”，有关煤和石油加工的说法正，有关煤和石油加工的说法正确的是确的是()A.A.煤的干馏产物主要是各类有机物煤的干馏产物主要是各类有机物B.B.石油的裂解、分馏和煤的干馏都属于化学变化石油的裂解、分馏和煤的干馏都属于化学变化C.C.煤焦油经过分馏可得到苯、甲苯等，说明煤中含有苯和甲苯煤焦油经过分馏可得到苯、甲苯等，说明煤中含有苯和甲苯D.D.石油的裂化，说明长链烃在高温条件下可以分解为短链烃石油的裂化，说明长链烃在高温条件下可以分解为短链烃D内容内容内容P4具有正四面体结构，PCl5中PCl键的键能为c kJ/mol，PCl3中PCl键的键能为12c kJ/mol。下列叙述正确的是()APP键的键能大于PCl键的键能B可求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反应热HCClCl键的键能为 kJ/molDPP键的键能为 kJ/mol课堂检测课堂检测C2 2.下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是()A A石油裂化得到的汽油是纯净物石油裂化得到的汽油是纯净物B B石油产品都可用于聚合反应石油产品都可用于聚合反应C C天然气是一种清洁的化石燃料天然气是一种清洁的化石燃料D D水煤气是通过煤的液化得到的气体水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料燃料内容内容内容P4具有正四面体结构，PCl5中PCl键的键能为c kJ/mol，PCl3中PCl键的键能为12c kJ/mol。下列叙述正确的是()APP键的键能大于PCl键的键能B可求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反应热HCClCl键的键能为 kJ/molDPP键的键能为 kJ/mol课堂检测课堂检测C3.3.下列有关石油和煤的利用叙述不正确的是下列有关石油和煤的利用叙述不正确的是()A A煤的干馏就是将煤隔绝空气在高温条件下使之分解，得到焦炭、煤煤的干馏就是将煤隔绝空气在高温条件下使之分解，得到焦炭、煤焦油等物质的过程焦油等物质的过程B B煤的液化就是将煤转化成甲醇等液态物质的过程煤的液化就是将煤转化成甲醇等液态物质的过程C C煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程D D石油通过催化裂化，可以获得碳原子数较少的轻质油石油通过催化裂化，可以获得碳原子数较少的轻质油内容内容内容P4具有正四面体结构，PCl5中PCl键的键能为c kJ/mol，PCl3中PCl键的键能为12c kJ/mol。下列叙述正确的是()APP键的键能大于PCl键的键能B可求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反应热HCClCl键的键能为 kJ/molDPP键的键能为 kJ/mol课堂检测课堂检测C4.4.如图所示是石油分馏塔的示意图，有关如图所示是石油分馏塔的示意图，有关a a、b b、c c三种馏分的说法中正确三种馏分的说法中正确的是的是()A Aa a的沸点最高的沸点最高B Bb b的沸点最低的沸点最低C Cc c的平均相对分子质量最大的平均相对分子质量最大D D每一种馏分都是纯净每一种馏分都是纯净物物