3.2.1自然界中不同价态的硫元素及其之间的转化 （教学课件）(共22张PPT)——2022-2023学年高一化学鲁科版(2019)必修第二册
文档属性
| 名称 | 3.2.1自然界中不同价态的硫元素及其之间的转化 （教学课件）(共22张PPT)——2022-2023学年高一化学鲁科版(2019)必修第二册 |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 5.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-04-27 11:08:39 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
第3章 简单的有机化合物
第2节 从化石燃料中获取有机化合物
第1课时 从天然气、石油和煤中获取燃料
和化工原料
【核心素养目标】
【重难点】
石油的分馏、裂化、裂解
1. 知道天然气、石油和煤是重要的化石燃料。认识石油和煤综合利用的意义
2. 了解石油的成分及石油分馏、裂化、裂解的炼制方法
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
天然气和煤为什么可以直接用作燃料？将大量煤直接用作燃料可能产生什么问题？如何从石油中提炼汽油、柴油等燃料？
一、化石燃料
1.含义：化石燃料又叫作 ；是指埋藏在地下不同地质年代的动植物遗体经历漫长地质条件的变化，在温度、压强和微生物等条件的作用下形成的一类可燃性矿物，属于 。
2.分类：天然气、石油（“ ”）、煤（“ ”）等。
3.现存问题：
（1）化石燃料存在逐渐枯竭的危机；
（2）引起环境问题：如 等。
不可再生能源
工业的血液
工业的粮食
温室效应、有毒气体和粉尘污染
矿石燃料、矿物燃料
天然气灶
天然气汽车
天然气管道
（1）天然气的主要成分是 （含量为80%~97%），也是天然气水合物——可燃冰（CH4·nH2O）的主要成分。
CH4＋2O2 CO2＋2H2O
点燃
二、天然气和煤直接用作燃料
1.天然气
（2）甲烷的物理性质
甲烷是一种无色无味的气体，密度比空气 ， 溶于水 。
（3）甲烷的燃烧
反应的化学方程式为 。
相同状况下，1mol甲烷比1molCO 和1molH2燃烧放出的热量更多，所以天然气是一种优良的气体燃料。
甲烷
难
小
化学与技术——可燃冰的开采
可燃冰是一种由天然气与水在高压(>107 Pa)低温(0～10℃)条件下形成的类冰状的结晶物质。分布于永久冻土中，储量巨大，国际公认为石油、天然气的接替能源。2017年5月，我国科学家自主研发的技术成功实现海域可燃冰开采，成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产量的国家
无机物(少量)
有机物
C 、H元素—大量
O、N、S 等元素—少量
Si、Al、Ca、Fe等元素
直接燃煤：污染环境 COx、NOx、 SO2 烟尘
热效率低
煤的组成
2.煤 ——工业的粮食
煤的综合利用
煤的综合利用
煤的干馏
煤的气化
煤的液化
煤的综合利用与环境保护
①减少了煤燃烧产生的SO2、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等污染物的排放。
②提高了煤燃烧的热效率。煤的气化、液化就是使煤变成清洁能源的有效途径，煤的燃烧效率也得以提高。
③提取煤中的化学原料。在加工煤炭以及使用煤作燃料的过程中，对产生的煤灰、煤渣、废气、废液等都加以合理的处理和利用，做到既消除污染又保护环境。
三、从石油中获取燃料和化工原料
1.石油的成分：
为了使石油中的各种组分都能发挥作用，可以通过什么方法把它们一一提取出来呢？
由含不同碳原子数目的烷烃、环烷烃等组成的复杂混合物
C、H元素质量分数98％
棕黑色粘稠液体
2.石油的炼制
（1）石油的分馏
定义:通过加热和冷凝，可以把石油分离成沸点范围不同的产物，是一种物理加工方法
分馏产物仍然是一些混合物
脱水脱盐
石油气：Ｃ４以下
汽油：Ｃ５－Ｃ１１
煤油：Ｃ１１－Ｃ１６
柴油：Ｃ１５－Ｃ１８
重油：Ｃ２０以上
分馏原理
随着碳原子数的增多，烃的沸点也相应升高。
加热时，沸点低的烃（C原子数较少）先汽化再冷凝为液体，首先分离出来；随着温度升高，沸点高的烃（C原子数较多）再汽化冷凝为液体
实验室中的分馏装置
蒸馏烧瓶
温度计
直形冷凝管
牛角管
注意：
1.温度计水银球的位置：
2.冷凝管中水流方向：
3.蒸馏烧瓶中放碎瓷片的作用：
蒸馏烧瓶支管口处，测量蒸汽温度
下进上出
防止暴沸
（2）石油的裂化
①定义:
②目的：
工业上在一定条件(加热、使用催化剂)下,把相对分子质量较大、沸点较高的烃分解为相对分子质量较小、沸点较低的烃的方法,称为石油的裂化
为了提高轻质液体燃料的产量和质量
C16H34 C8H18 + C8H16
催化剂
十六烷
辛烷
辛烯
身边的化学——汽油的标号和辛烷值
加油站里的汽油有不同的标号，如92号、95号等。汽油的标号与其辛烷值相同。辛烷值是衡量汽油在气缸内抗爆震能力的一种数字指标，其值越高表示抗爆性越好。选择汽油时，并非标号越高越好，要根据发动机的参数要求进行合理选择。
在石油化工生产中,常以 为原料,采用比裂化更高的温度(700~800 ℃,有时甚至高达1 000 ℃以上),使其中相对分子质量较大的烃分解成 等小分子烃的加工过程。
获得 等有机化工原料。其中，石油的裂解气中， 的含量比较高。
石油分馏产物
乙烯、丙烯
（3）石油的裂解
①定义:
乙烯、丙烯
乙烯
②目的：
思考：石油的裂化和裂解有何区别和联系
联系：
区别：
1.反应条件不同——裂解温度更高
2.目的不同——
裂化是为了提高轻质液态燃料的产量和质量
裂解是为了得到气态短链烃乙烯、丙烯等化工原料
都是化学变化，原理相同，裂解又叫深度裂化
方法 石油的分馏 石油的裂化 石油的裂解
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 变化 变化 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 将长链烃断裂成小分子烃，用作有机化工原料
备注
石油炼制方法比较——分馏与裂化、裂解
物理
化学
化学
混合物
得到的产物仍是 。
石蜡的分解
观察·思考
石蜡是石油分馏的产物之一，是由分子中碳原子数为17~36的多种烷烃或环烷烃组成的混合物。取少量石蜡进行实验，将实验现象填入下表。
实验步骤 实验现象
将生成的气体通入酸性KMnO4溶液中
将生成的气体通入溴的四氯化碳溶液中
溶液紫色褪去
溶液橙色褪去
启示：液状石蜡分解产生了能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色的气态产物 乙烯
从天然气、石油和煤中
获取燃料和化工原料
天然气
主要成分甲烷，优良的气体燃料
直接燃煤产生污染
煤
煤的综合利用
石油
石油的分馏
石油的裂化
化学变化
物理变化
课堂小结
石油的裂解
化学变化
例1 下列说法错误的是( )
A．石油中含有C5～C12的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油
B．含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C．石油裂解是为了获得更多的汽油
D．汽油、煤油、柴油都是由烃组成的混合物
C
石油裂解属于深度裂化，采用的温度比裂化更高，长链烃分子断裂程度大，裂解的目的不是生产更多的汽油，而是获得大量的石油化工原料
例2 下列叙述正确的是( )
A．经催化裂化可得到轻质燃料汽油
B．裂化汽油中不含有烯烃
C．分馏和裂化都是物理变化
D．将石油裂化可制得乙烯等化工原料
A
C16H34 C8H18 + C8H16
催化剂
十六烷分解
第3章 简单的有机化合物
第2节 从化石燃料中获取有机化合物
第1课时 从天然气、石油和煤中获取燃料
和化工原料
【核心素养目标】
【重难点】
石油的分馏、裂化、裂解
1. 知道天然气、石油和煤是重要的化石燃料。认识石油和煤综合利用的意义
2. 了解石油的成分及石油分馏、裂化、裂解的炼制方法
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
天然气和煤为什么可以直接用作燃料？将大量煤直接用作燃料可能产生什么问题？如何从石油中提炼汽油、柴油等燃料？
一、化石燃料
1.含义：化石燃料又叫作 ；是指埋藏在地下不同地质年代的动植物遗体经历漫长地质条件的变化，在温度、压强和微生物等条件的作用下形成的一类可燃性矿物，属于 。
2.分类：天然气、石油（“ ”）、煤（“ ”）等。
3.现存问题：
（1）化石燃料存在逐渐枯竭的危机；
（2）引起环境问题：如 等。
不可再生能源
工业的血液
工业的粮食
温室效应、有毒气体和粉尘污染
矿石燃料、矿物燃料
天然气灶
天然气汽车
天然气管道
（1）天然气的主要成分是 （含量为80%~97%），也是天然气水合物——可燃冰（CH4·nH2O）的主要成分。
CH4＋2O2 CO2＋2H2O
点燃
二、天然气和煤直接用作燃料
1.天然气
（2）甲烷的物理性质
甲烷是一种无色无味的气体，密度比空气 ， 溶于水 。
（3）甲烷的燃烧
反应的化学方程式为 。
相同状况下，1mol甲烷比1molCO 和1molH2燃烧放出的热量更多，所以天然气是一种优良的气体燃料。
甲烷
难
小
化学与技术——可燃冰的开采
可燃冰是一种由天然气与水在高压(>107 Pa)低温(0～10℃)条件下形成的类冰状的结晶物质。分布于永久冻土中，储量巨大，国际公认为石油、天然气的接替能源。2017年5月，我国科学家自主研发的技术成功实现海域可燃冰开采，成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产量的国家
无机物(少量)
有机物
C 、H元素—大量
O、N、S 等元素—少量
Si、Al、Ca、Fe等元素
直接燃煤：污染环境 COx、NOx、 SO2 烟尘
热效率低
煤的组成
2.煤 ——工业的粮食
煤的综合利用
煤的综合利用
煤的干馏
煤的气化
煤的液化
煤的综合利用与环境保护
①减少了煤燃烧产生的SO2、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等污染物的排放。
②提高了煤燃烧的热效率。煤的气化、液化就是使煤变成清洁能源的有效途径，煤的燃烧效率也得以提高。
③提取煤中的化学原料。在加工煤炭以及使用煤作燃料的过程中，对产生的煤灰、煤渣、废气、废液等都加以合理的处理和利用，做到既消除污染又保护环境。
三、从石油中获取燃料和化工原料
1.石油的成分：
为了使石油中的各种组分都能发挥作用，可以通过什么方法把它们一一提取出来呢？
由含不同碳原子数目的烷烃、环烷烃等组成的复杂混合物
C、H元素质量分数98％
棕黑色粘稠液体
2.石油的炼制
（1）石油的分馏
定义:通过加热和冷凝，可以把石油分离成沸点范围不同的产物，是一种物理加工方法
分馏产物仍然是一些混合物
脱水脱盐
石油气：Ｃ４以下
汽油：Ｃ５－Ｃ１１
煤油：Ｃ１１－Ｃ１６
柴油：Ｃ１５－Ｃ１８
重油：Ｃ２０以上
分馏原理
随着碳原子数的增多，烃的沸点也相应升高。
加热时，沸点低的烃（C原子数较少）先汽化再冷凝为液体，首先分离出来；随着温度升高，沸点高的烃（C原子数较多）再汽化冷凝为液体
实验室中的分馏装置
蒸馏烧瓶
温度计
直形冷凝管
牛角管
注意：
1.温度计水银球的位置：
2.冷凝管中水流方向：
3.蒸馏烧瓶中放碎瓷片的作用：
蒸馏烧瓶支管口处，测量蒸汽温度
下进上出
防止暴沸
（2）石油的裂化
①定义:
②目的：
工业上在一定条件(加热、使用催化剂)下,把相对分子质量较大、沸点较高的烃分解为相对分子质量较小、沸点较低的烃的方法,称为石油的裂化
为了提高轻质液体燃料的产量和质量
C16H34 C8H18 + C8H16
催化剂
十六烷
辛烷
辛烯
身边的化学——汽油的标号和辛烷值
加油站里的汽油有不同的标号，如92号、95号等。汽油的标号与其辛烷值相同。辛烷值是衡量汽油在气缸内抗爆震能力的一种数字指标，其值越高表示抗爆性越好。选择汽油时，并非标号越高越好，要根据发动机的参数要求进行合理选择。
在石油化工生产中,常以 为原料,采用比裂化更高的温度(700~800 ℃,有时甚至高达1 000 ℃以上),使其中相对分子质量较大的烃分解成 等小分子烃的加工过程。
获得 等有机化工原料。其中，石油的裂解气中， 的含量比较高。
石油分馏产物
乙烯、丙烯
（3）石油的裂解
①定义:
乙烯、丙烯
乙烯
②目的：
思考：石油的裂化和裂解有何区别和联系
联系：
区别：
1.反应条件不同——裂解温度更高
2.目的不同——
裂化是为了提高轻质液态燃料的产量和质量
裂解是为了得到气态短链烃乙烯、丙烯等化工原料
都是化学变化，原理相同，裂解又叫深度裂化
方法 石油的分馏 石油的裂化 石油的裂解
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 变化 变化 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 将长链烃断裂成小分子烃，用作有机化工原料
备注
石油炼制方法比较——分馏与裂化、裂解
物理
化学
化学
混合物
得到的产物仍是 。
石蜡的分解
观察·思考
石蜡是石油分馏的产物之一，是由分子中碳原子数为17~36的多种烷烃或环烷烃组成的混合物。取少量石蜡进行实验，将实验现象填入下表。
实验步骤 实验现象
将生成的气体通入酸性KMnO4溶液中
将生成的气体通入溴的四氯化碳溶液中
溶液紫色褪去
溶液橙色褪去
启示：液状石蜡分解产生了能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色的气态产物 乙烯
从天然气、石油和煤中
获取燃料和化工原料
天然气
主要成分甲烷，优良的气体燃料
直接燃煤产生污染
煤
煤的综合利用
石油
石油的分馏
石油的裂化
化学变化
物理变化
课堂小结
石油的裂解
化学变化
例1 下列说法错误的是( )
A．石油中含有C5～C12的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油
B．含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C．石油裂解是为了获得更多的汽油
D．汽油、煤油、柴油都是由烃组成的混合物
C
石油裂解属于深度裂化，采用的温度比裂化更高，长链烃分子断裂程度大，裂解的目的不是生产更多的汽油，而是获得大量的石油化工原料
例2 下列叙述正确的是( )
A．经催化裂化可得到轻质燃料汽油
B．裂化汽油中不含有烯烃
C．分馏和裂化都是物理变化
D．将石油裂化可制得乙烯等化工原料
A
C16H34 C8H18 + C8H16
催化剂
十六烷分解