8.1.3 煤、石油和天然气的综合利用 课件（共25张PPT）-2022-2023学年高一化学（人教版2019必修第二册）

(共25张PPT)
第一节 自然资源的开发利用
第3课时 煤、石油和天然气的综合利用
2019人教版 必修第二册 第八章 化学与可持续发展
【考纲要求】
结合石油化工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。
以煤、石油、天然气的开发利用为例，了解依据物质性质及其变化综合利用资源和能源的方法。
认识化学对于构建清洁低碳、安全高效的能源体系所能发挥的作用，体会化学对促进人与自然和谐相处的意义。
知识导航
人类面临的生存问题：
人口危机、资源危机、环境危机
煤、石油、天然气是目前人类使用的主要能源(化石燃料)。
一．煤的组成及其综合利用
1．煤的组成
煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，组成以碳元素为主，
还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
煤的结构模型
一．煤的组成及其综合利用
2．煤的综合利用
煤的综合利用的主要途径是：煤的干馏、煤的气化和液化，
目的是获得洁净的燃料和多种化工原料。
煤直接作燃料——利用率低并污染环境
（1）煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，
也叫煤的焦化。
煤干馏的主要产品和用途
（2）煤的气化
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 + 2H2 CH3OH（甲醇）
一定条件
在一定条件下将煤转化为液体燃料
直接液化：
煤与氢气作用生成液体燃料
先转化为CO和H2，再在催化剂作用合成甲醇
（3）煤的液化
间接液化：
天然气灶
天然气的主要成分是甲烷
综合利用：
A. 燃料——清洁能源
B. 化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物
二．天然气的组成及其综合利用
天然气公交车
天然气是一种清洁的化石燃料
三．石油的组成及其综合利用
1.石油的组成
组成元素：
主要是碳、氢元素
组成成分：
各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物
2.石油的综合利用
（1）分馏：利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程。
（2）石油经分馏后可获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油；
还有很多含碳原子多的重油需要通过催化裂化过程将重油裂化为汽油等，再进一步裂解，可以获得很多重要的化工原料，如乙烯、甲烷等短链烃。
（3）催化重整：
石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，可以使链状烃转化为环状烃，如苯和甲苯等。
石油的催化重整逐渐成为获取芳香烃的主要途径。
石
油
分
馏
示
意
图
四．以煤、石油和天然气为原料生产合成材料
四．以煤、石油和天然气为原料生产合成材料
三大合成材料：
塑料、合成橡胶、合成纤维
合成材料特征：
相对分子质量很大，属于高分子化合物
合成材料原理：
加聚反应、缩聚反应
n称为饱和度
－CH2－CH2－为链节
CH2＝CH2称为单体
聚乙烯
nCH2＝CH2 [ CH2－CH2 ]n
催化剂
加聚
反应
2.缩聚反应：由许多小分子经过缩合反应合成高分子化合物的同时生成许多小分子的反应称为缩合聚合反应，简称缩聚反应。例如获得聚对苯二甲酸乙二酯：
缩聚
反应
1.加聚反应：由许多小分子经过加成反应合成高分子化合物的反应称为加成聚合反应，简称加聚反应。
效果检测
1．（2021·江苏省前黄高级中学高一期末）石油是一种重要的化石燃料，通过石油的炼制，我们可以获得多种有机化合物，下列关于石油及其炼制的说法中错误的是
A．石油是混合物
B．石油的分馏是物理变化
C．石油分馏得到的馏分是纯净物
D．通过裂解可以提高乙烯等短链烃的产量
【答案】C
2．（吉林·长春市第二十九中学高一期末）下列关于石油的分馏的说法中正确的是
A．石油的分馏是利用石油中各种馏分的沸点不同加以分离的
B．石油分馏过程中，首先得到沸点较高的烃
C．通过石油的分馏可以将相对分子质量较大的烃分解为相对分子质量较小的烃
D．石油的分馏产品都是各种纯净物
【答案】A
3．（重庆南开中学高一期中）下列各组物质中，全部属于化石燃料的是
A．煤、天然气、报纸 B．秸秆、焦炭、汽油
C．煤油、柴油、柴草 D．天然气、石油、煤
【答案】D
4．（黑龙江·双鸭山一中高一期末）有关煤、石油、天然气的综合利用，下列说法正确的是
A．石油是多种烃组成的混合物
B．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料
C．石油裂解的目的是提高轻质油的产量和质量
D．石油的分馏、煤的干馏是物理变化，煤的气化和煤的液化是化学变化
【答案】A
5．（甘肃·舟曲县第一中学高一期末）下列说法正确的是
A．石油分馏得到的汽油是纯净物
B．煤就是碳，属于单质
C．天然气是一种清洁的化石燃料
D．石油产品都可用于加成反应
【答案】C
6．（吉林长春·高一期末）下列说法不正确的是
A．煤的干馏是化学变化
B．煤液化后可以得到甲醇等液体燃料
C．煤经气化和液化两个物理变化过程，可变为清洁能源
D．根据煤的干馏产品，可推知煤中含有C、H、O、N等元素
【答案】C
本课结束