8.1.3煤、石油和天然气的综合利用 课件（共25张ppt)化学人教版（2019）必修第二册

(共25张PPT)
人教版必修第二册
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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
沉鱼
落雁
闭月
羞花
煤、石油、天然气——主要能源、化工原料
【问题1】1.如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率？
2.如何减少环境污染？
问题提出·启发学习
学习任务 煤 石油 天然气的综合利用
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
①煤的组成
②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
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
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
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CH4 nH2O，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 环烷烃等碳氢化合物组成的复杂的混合物。
有机物的主要成分是各种烷烃：
C1～C4气态烷烃、 C5～C12的汽油、 C12～C16的煤油
C15～C18的柴油、 C18～C20的润滑油、 C20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(C1~C4) 低于20℃
汽油(C5~C12) 20-200℃
煤油(C12~C16) 175-275℃
柴油(C15~C18)　　250-400℃
润滑油(C16~C20) 高于350℃
重油（沥青等）(C20以上)
25%
75%
工业分离石油方法：分馏 fractionation
石油气
轻质汽油
汽油
煤油
柴油
润滑油
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？
石油的裂化cracking
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，没有典型的碳碳双键，不能使溴水加成褪色
裂化汽油，有碳碳双键，能使溴水加成褪色
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P—Cl键的键能为c kJ/mol，PCl3中P—Cl键的键能为1．2c kJ/mol。下列叙述正确的是(　　)
A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C．Cl—Cl键的键能为 kJ/mol
D．P—P键的键能为 kJ/mol
课堂检测
1.煤是“工业的粮食”，石油是“工业的血液”，有关煤和石油加工的说法正确的是(　　)
A.煤的干馏产物主要是各类有机物
B.石油的裂解、分馏和煤的干馏都属于化学变化
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
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
D
内容内容内容
P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为c kJ/mol，PCl3中P—Cl键的键能为1．2c kJ/mol。下列叙述正确的是(　　)
A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C．Cl—Cl键的键能为 kJ/mol
D．P—P键的键能为 kJ/mol
课堂检测
C
2.下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是( 　　)
A．石油裂化得到的汽油是纯净物
B．石油产品都可用于聚合反应
C．天然气是一种清洁的化石燃料
D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料
内容内容内容
P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为c kJ/mol，PCl3中P—Cl键的键能为1．2c kJ/mol。下列叙述正确的是(　　)
A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C．Cl—Cl键的键能为 kJ/mol
D．P—P键的键能为 kJ/mol
课堂检测
C
3.下列有关石油和煤的利用叙述不正确的是(　　)
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、煤焦油等物质的过程
B．煤的液化就是将煤转化成甲醇等液态物质的过程
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
D．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P—Cl键的键能为c kJ/mol，PCl3中P—Cl键的键能为1．2c kJ/mol。下列叙述正确的是(　　)
A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C．Cl—Cl键的键能为 kJ/mol
D．P—P键的键能为 kJ/mol
课堂检测
C
4.如图所示是石油分馏塔的示意图，有关a、b、c三种馏分的说法中正确的是(　　)
A．a的沸点最高
B．b的沸点最低
C．c的平均相对分子质量最大
D．每一种馏分都是纯净物