2023年学年鲁科版选修2主题4课题3煤的综合利用学案.pdf

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1、1 课题 3煤的综合利用1了解我国丰富的煤资源及其在地理上的分布，培养对祖国大好河山的热爱。2知道使煤成为清洁能源的新技术。(重点)3了解通过一定的化学加工技术可以把煤转化成燃油。掌握煤加工成燃油的方法。(难点)4知道煤也是重要的化工原料。5理解煤的综合利用在我国经济和社会可持续发展中的地位和重要作用。(重难点)使煤成为更洁净的能源1.煤的洗选与加工技术(1)洗选技术目的：通过物理方法和表面化学方法将原煤中的可燃物和非可燃物(灰分)进行分离，使灰分和硫的含量降低。(2)型煤技术目的：通过煤的成型加工，将粉煤变成块状型煤提高燃烧效率。(3)水煤浆技术目的：将煤粉、水和少量化学添加剂，经过特定的工

2、艺流程加工成水煤浆液体。特点：燃烧时火焰中心温度低、燃烧效率高、二氧化硫及氮氧化物排放量少。2煤的转化技术(1)煤的气化目的：在适宜条件下将煤转化为气体燃料，用于生产民用、工业用燃料气和2 合成气。煤气的成分：CO 和 H2。(2)煤的液化直接液化：把煤直接通过高压加氢制成液体燃料。间接液化：将煤首先经过气化制得合成气，合成气再经化学催化合成转化为烃类化合物。3洁净煤发电技术(1)常规煤粉发电机组加烟气污染物控制技术：主要是在常规燃煤发电机组中增加烟气净化设备，通过烟气脱硫、去氮氧化物和除尘，达到降低SO2、NOx和烟尘排放的目的。(2)流化床燃烧技术：煤与空气的接触面积增加，提高煤的燃烧效率

3、。(3)整体煤气化联合循环发电技术的特点：效率高、污染物排放量低。1降低煤的灰分和含硫量的目的是什么？【提示】减少燃煤时烟尘和 SO2的排放，防止大气污染。把煤加工成燃油1.氢化法：经高温催化，加氢解聚反应，脱去硫、氮、氧等成分，形成固液混合物。2气化液化法：先将煤转化为 H2、CO 等气体，再催化为液态物质，主要反应有：nCO 2nH2催化剂(CH2)nnH2O 2nCO nH2催化剂(CH2)nnCO22为什么煤可以转化为燃油？【提示】煤和石油都是主要由碳和氢元素组成的物质，其本质区别是氢原子数与碳原子数的比值不同，把煤加工成油，就是通过化学反应把煤所含的碳氢化合物转化成汽油、柴油等燃油的

4、过程。从煤中获得的化学产品3 1.煤的干馏：把煤在隔绝空气的条件下加强热，使煤中有机物质分解的过程，属于化学变化。2干馏产品产品气态：焦炉煤气H2、CH4、C2H4、CO 等液态粗氨水：最终产品形式为NH4 2SO4、NH4 3PO4或浓氨水煤焦油分馏170 以下苯、甲苯、二甲苯 230 以上酚类、萘230 以上蒽等稠环芳烃残渣沥青固态 焦炭：用途高炉炼铁、制水煤气3焦炉煤气能使溴水退色吗？【提示】焦炉煤气中含有 C2H4，与 Br2发生加成反应，故能使溴水退色。石油的分馏和煤的干馏的区别【问题导思】石油的分馏和煤的干馏原理相同吗？【提示】不相同。分馏是物理变化，干馏是化学变化。天然气、石油气

5、、裂解气、焦炉煤气、高炉煤气、水煤气的成分是什么？【提示】见要点 2。上述气体能使溴水退色的有哪些？【提示】裂解气、焦炉煤气。1分馏和干馏的比较4 比较项目加工对象加工目的变化的本质相似点分馏液体混合物分离各成分物理变化需加热干馏固体物质分解成各种不同成分化学变化2天然气、石油气、裂解气、焦炉煤气、高炉煤气、水煤气的来源及主要成分的区别天然气石油气裂解气焦炉煤气高炉煤气水煤气来源地下矿藏石油的分馏石油的裂解煤的干馏炼铁高炉排放碳与高温水蒸气反应主要成分甲烷短链烷烃乙烯、丙烯、丁二烯H2、CH4、C2H4、CO CO、CO2、N2CO、H2如图，下列叙述中错误的是()A图中操作发生了化学变化B液体 X 的 pH7，液体 Y 是一种黑色黏稠状液体C气体 Z 易燃，可还原 CuO，也可使溴水退色D试管 A 中产生浓的白色的烟【解析】本题考查煤的干馏知识。煤的干馏属于化学变化，所以A 项正确；煤的干馏产物有粗氨水、煤焦油、焦炉煤气、焦炭等，粗氨水中含有 NH3 H2O，因此 X 显弱碱性，pH7，煤焦油的状态为黑色黏稠状液体，所以B 项正确；焦炉煤气的主要成分为氢气、甲烷、乙烯和一氧化碳，氢气、一氧化碳能够还原氧化铜，乙烯可使溴水退色，H2、CH4、C2H4、CO 都易燃，所以 C 项正确；煤的干馏无白烟生成，D 项错误。