必修二第四章第二节1课时.ppt
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1、 第二节第二节 化学与资源综合利用、环境保护化学与资源综合利用、环境保护学习目标:学习目标:了解化学在资源综合利用及环境保护方面了解化学在资源综合利用及环境保护方面的作用和意义。的作用和意义。重点:重点:1、煤、石油、天然气的综合利用,特别、煤、石油、天然气的综合利用,特别是石油的利用。是石油的利用。2、通过环境保护和绿色化学的有关知识,、通过环境保护和绿色化学的有关知识,使学生加强环保意识并培养绿色化学的理使学生加强环保意识并培养绿色化学的理念。念。难点:石油裂化的原理。难点:石油裂化的原理。一、煤、石油和天然气的综合利用一、煤、石油和天然气的综合利用1、从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
2、、从煤、石油和天然气中获得基本化工原料煤的组成煤的组成无机物无机物有机物有机物C 元素元素大量大量H、N、S、O等元素等元素 少量少量Si、Al、Ca、Fe 污污染染环环境境COx NOx SO2 烟尘烟尘煤煤的的组组成成煤的干馏煤的干馏将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,叫将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,叫做做煤的干馏煤的干馏煤干馏的产物有哪些?煤干馏的产物有哪些?焦炉煤气、煤焦油、焦炭焦炉煤气、煤焦油、焦炭煤干馏的主要产品和用途煤干馏的主要产品和用途煤的气化煤的气化在一定条件下把煤及其干馏物转化为煤气在一定条件下把煤及其干馏物转化为煤气(CO、H2)。)。C(s)H2O(g)CO(g)H2
3、(g)煤的气化:煤的气化:将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。C(s)+HC(s)+H2 2O CO(g)+HO CO(g)+H2 2(g)(g)高温CO(g)+3HCO(g)+3H2 2 CH CH4 4(g)+H(g)+H2 2O(l)O(l)一定条件中热值气中热值气高热值气高热值气2CO(g)+O2CO(g)+O2 2 2CO 2CO2 2(g)(g);H=-566KJ/mol2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2 2H 2H2 2O(l)O(l);H=-571KJ/molCHCH4 4(g)+2O(g)+2O2 2 CO CO2 2(g
4、)+2H(g)+2H2 2O(l)O(l)H=-890.3KJ/mol煤的液化煤的液化在一定条件下将煤转化为液体燃料在一定条件下将煤转化为液体燃料又又称人造石油,可继续精制成汽油、柴油、称人造石油,可继续精制成汽油、柴油、液化石油气、甲醇。在石油资源日益减少液化石油气、甲醇。在石油资源日益减少的情况下,煤的液化具有十分诱人的前景。的情况下,煤的液化具有十分诱人的前景。将煤转化液体燃料的过程。将煤转化液体燃料的过程。分为直接液化和间接液化。分为直接液化和间接液化。煤的液化:煤的液化:C(s)+HC(s)+H2 2O CO(g)+HO CO(g)+H2 2(g)(g)高温 CO+2H CO+2H2
5、 2 CH CH3 3OHOH(甲醇)(甲醇)一定条件如:如:直接液化直接液化:使煤和氢气作用生成液体燃使煤和氢气作用生成液体燃料料间接液化:将煤先转化为间接液化:将煤先转化为CO和和H2,再,再在在 催化剂作用下合成甲醇催化剂作用下合成甲醇石油的综合利用石油的综合利用(1)石油的组成元素石油的组成元素:主要是碳、氢元素主要是碳、氢元素是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。(物。(还有水分、盐分等杂质)还有水分、盐分等杂质)石油的主要成分:石油的主要成分:(2)石油的炼制石油的炼制(除水脱盐后除水脱盐后)石油的分馏:石油的分馏:利用原油中各组分的沸点不
6、同将复杂的混合物利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物分离成简单混合物的过程。分离成简单混合物的过程。比较蒸馏、分馏、干馏蒸馏蒸馏 分馏分馏干馏干馏操作操作过程过程原理原理目的目的加热和加热和冷凝冷凝加热和加热和冷凝冷凝隔绝空气隔绝空气加强热加强热物理物理变化变化物理物理变化变化复杂的物理变复杂的物理变化和化学变化化和化学变化分离分离精炼精炼加工煤加工煤石油的裂化和裂解石油的裂化和裂解(1)裂化的目的:)裂化的目的:(2)裂化的原理:)裂化的原理:石油的裂化是石油的裂化是 。在催化剂的作用下将含碳原子多的重在催化剂的作用下将含碳原子多的重油(烃)断裂成碳原子较少的烃的过程。油(烃)断裂成碳原
7、子较少的烃的过程。提高轻质液体燃料的产量。提高轻质液体燃料的产量。(3)裂解裂解:深度的裂化。深度的裂化。裂解的目的:裂解的目的:获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。乙烯的产量是一个国家石化水平的标志乙烯的产量是一个国家石化水平的标志天然气的综合利用天然气的综合利用 天然气既是一种清洁的化石燃料,更是天然气既是一种清洁的化石燃料,更是一种重要的化工原料,作为化工原料,它主一种重要的化工原料,作为化工原料,它主要用于合成要用于合成 和生产和生产 等。天然气化工等。天然气化工以含一个碳原子的甲烷为原料,通过化学变以含一个碳原子的甲烷为原料,通过化学变化形
8、成含两个或多个碳原子的其他有机化合化形成含两个或多个碳原子的其他有机化合物。实现天然气的有效转化是一项具有挑战物。实现天然气的有效转化是一项具有挑战性的课题。性的课题。氨氨甲醇甲醇练习练习1.含有碳元素的混合物是含有碳元素的混合物是()二氧化碳,二氧化碳,石灰石,石灰石,甲烷,甲烷,天然气,天然气,一氧化碳,一氧化碳,石油,石油,乙醇,乙醇,煤,煤,醋酸,醋酸,水煤气。水煤气。A BC D D2.下列各组物质中均属于有机物的是下列各组物质中均属于有机物的是()A乙酸,乙醇,淀粉乙酸,乙醇,淀粉 B金刚石,水,天然气金刚石,水,天然气C大理石,干冰,一氧化碳大理石,干冰,一氧化碳 D酒精,煤气,
9、塑料酒精,煤气,塑料3.下列燃料燃烧不会造成环境污染的是下列燃料燃烧不会造成环境污染的是()A煤煤 B酒精酒精 C汽油汽油 D氢气氢气AB D4.下列燃料中不属于矿物燃料的是(下列燃料中不属于矿物燃料的是()A天然气天然气 B煤煤 C石油石油 D酒精酒精5.下列各气体属于纯净物的是下列各气体属于纯净物的是()A天然气天然气 B水煤气水煤气 C甲烷甲烷 D液化石油气液化石油气6.关于焦炭的说法正确的是:关于焦炭的说法正确的是:()A焦炭就是煤焦炭就是煤B焦炭是由煤隔绝空气强热后制得的焦炭是由煤隔绝空气强热后制得的C焦炭是由木材隔绝空气强热后制得的焦炭是由木材隔绝空气强热后制得的D焦炭可用作毒气的
10、吸附剂焦炭可用作毒气的吸附剂DCB7.下列关于煤的叙述中不正确的是(下列关于煤的叙述中不正确的是()A煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源B煤的干馏过程属于化学变化煤的干馏过程属于化学变化C煤是由多种有机物组成的混合物煤是由多种有机物组成的混合物D煤除了主要含有碳元素外,还含有少量的氢、煤除了主要含有碳元素外,还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素。氮、硫、氧等元素。8.在相同条件下,对环境污染程度最小的燃料是在相同条件下,对环境污染程度最小的燃料是()A液化气液化气 B煤油煤油 C煤饼煤饼 D木柴木柴CA17.下列说法错误的是(下列说法错误的是()A石油是只含有的烷
11、烃,可以通过石油的分馏石油是只含有的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油得到汽油B含以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽含以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油油C石油的分馏是一个化学过程石油的分馏是一个化学过程D石油裂解得到的裂解气中含不饱和的烯烃石油裂解得到的裂解气中含不饱和的烯烃本题主要考查石油的成分和石油的炼制,本题主要考查石油的成分和石油的炼制,裂化是将大分子的烃转化为小分子的烃,裂化是将大分子的烃转化为小分子的烃,得到轻质汽油。裂解主要是将长链的烃断得到轻质汽油。裂解主要是将长链的烃断裂为短链的,目的得到化工原料。裂化和裂为短链的,目的得到化工原料。裂化和裂解的产物中都有不饱和烃。裂解
12、的产物中都有不饱和烃。C18.请将石油产品汽油、柴油、煤油、沥青、请将石油产品汽油、柴油、煤油、沥青、液化石油气按其组成物质分子中碳原子数递增液化石油气按其组成物质分子中碳原子数递增的顺序排列的顺序排列 汽油、柴油、煤油、沥青汽油、柴油、煤油、沥青 石油炼制的目的是将混合物进行一定程度分离,通过分离将石石油炼制的目的是将混合物进行一定程度分离,通过分离将石油分成不同沸点范围的蒸馏产物,其中混合物的沸点范围越低,则油分成不同沸点范围的蒸馏产物,其中混合物的沸点范围越低,则混合物中烃分子所含碳原子数越少。混合物中烃分子所含碳原子数越少。19.下列说法错误的是(下列说法错误的是()A石油中含有的烷烃
13、,可以通过石油的分馏得到汽油石油中含有的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油B含以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油含以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油C煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物D煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把它煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来们分离出来石油的分馏和裂化都得到汽油,煤经高温干馏后所得的煤焦油中含石油的分馏和裂化都得到汽油,煤经高温干馏后所得的煤焦油中含有苯和甲苯,而不是煤中含有苯和甲苯。有苯和甲苯,而不是煤中含有苯和甲苯。D20.煤的综合利用可以获得洁净的燃料及多种化煤的综合利用可以获得
14、洁净的燃料及多种化工原料。下列不属于煤的综合利用的是(工原料。下列不属于煤的综合利用的是()A煤干馏煤干馏 B煤液化煤液化 C煤气化煤气化 D煤燃烧煤燃烧 21.下列石油的炼制和加工的过程,属于化学变下列石油的炼制和加工的过程,属于化学变化的是(化的是()A常压分馏常压分馏 B减压分馏减压分馏 C裂化裂化 D裂解裂解 DC D31.下列变化属于化学变化,且产物中兼有气体、下列变化属于化学变化,且产物中兼有气体、液体、固体的是液体、固体的是()A石油分馏石油分馏 B石油裂解石油裂解 C煤的干馏煤的干馏 D煤的气化煤的气化煤的干馏是发生了复杂的化学变化,产物有煤煤的干馏是发生了复杂的化学变化,产物
15、有煤焦油、焦炉煤气、焦碳等。焦油、焦炉煤气、焦碳等。32.下列石油分馏产物中,沸点范围最高的是(下列石油分馏产物中,沸点范围最高的是()A汽油汽油B煤油煤油 C柴油柴油 D燃料油燃料油石油分馏时沸点低的先分离出来,沸点高的后石油分馏时沸点低的先分离出来,沸点高的后分离出来。分离出来。C D第二课时2.2.以煤、石油和天然气为原料的生产合成材料以煤、石油和天然气为原料的生产合成材料1、原料:、原料:。2、合成材料基本特征:、合成材料基本特征:。3、合成材料的合成原理:、合成材料的合成原理:。例如:乙烯合成聚乙烯例如:乙烯合成聚乙烯丙烯合成聚丙烯丙烯合成聚丙烯 石油、煤、天然气石油、煤、天然气相对
16、分子质量很大,属于高分子化合物相对分子质量很大,属于高分子化合物加聚、缩聚加聚、缩聚合成材料概况:合成材料概况:随着人类不断的文明和进步,人对天随着人类不断的文明和进步,人对天然材料的利用已不能满足很多方面的需要,然材料的利用已不能满足很多方面的需要,于是就发生了一场材料的革命人工合于是就发生了一场材料的革命人工合成材料;成材料;合成材料的原料丰富、制造加工简单,合成材料的原料丰富、制造加工简单,性能千变万化;性能千变万化;塑料、合成纤维、合成橡胶塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大称为三大合成材料;合成材料;黏合剂、涂料也属于合成材料。黏合剂、涂料也属于合成材料。4、聚乙烯与高分子化合物(1)聚
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