3.2.1 从天然气 石油和煤中获取燃料 课件(共20张PPT) 2023-2024学年高一化学鲁科版（2019）必修第二册
文档属性
| 名称 | 3.2.1 从天然气 石油和煤中获取燃料 课件(共20张PPT) 2023-2024学年高一化学鲁科版（2019）必修第二册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 21.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-15 19:36:40 | ||
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文档简介
(共20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 课时1
1.了解天然气、石油和煤是重要的化石燃料，认识有机化合物在能源领域的应用价值。认识煤直接燃烧带来的环境问题。
2.了解石油分馏的原理及主要产品，认识石油对生产生活的重大贡献。
视频：化石燃料与温室效应
煤
石油
天然气
化石燃料
工业的血液
工业的粮食
清洁的能源
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？
联想·质疑
一、天然气和煤直接用作燃料
颜色 气味 状态 密度 水溶性
无色 无味 气体 0.717g/L，比空气小 难溶于水
① 主要成分
1.天然气
② 甲烷的物理性质
天然气主要成分为甲烷（含量80％-97％）。此外，像沼气、坑道气、瓦斯、天然气水合物(可燃冰)的主要成分是甲烷。
优良的气体燃料。通常状况下，1 mol CH4完全燃烧可放出802KJ的热量，是一种优良的气体燃料。
③用作燃料
CH4燃烧的方程式：CH4＋2O2 CO2＋2H2O
天然气水合物——可燃冰
可燃冰的开采
点燃
无机物(少量):
有机化合物物
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
①煤的组成
煤的综合利用
煤的干馏
煤的气化
煤的液化
②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。
历史上，石油曾被称为石漆、膏油、肥、石脂、脂
水、可燃水等。直到北宋，沈括在世界上第一次提出了
“石油”这一科学的命名。在《梦溪笔谈》中记载：“鄜
、延境内有石油，旧说‘高奴县出脂水’，即此也。生于水
际，沙石与泉水相杂，惘惘而出，土人以雉尾挹之，乃
采入缶中。颇似淳漆，然之如麻，但烟甚浓，所沾帷幕
皆黑。余疑其烟可用，试扫其煤以为墨，黑光如漆，松墨不及也，遂大为之。其识文为“延川石液”者是也。”不过这时候的石油存在着一个致命的弱点，那就是没有经过提炼的原油粘稠含杂质多，浓烟滚滚，房子都熏黑了，根本不可能大范围推广作为燃料。
他笔下的延州石油如今已成为我国著名的长庆油田，年产量二千万吨，约占全国十分之一。
二.从石油中获取燃料
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？
石油是由分子含有不同数目碳原子的各种烷烃、环烷烃等组成的复杂混合物。
组成元素:主要是碳、氢元素（98%）
1.石油的成分
石油气：Ｃ４以下
汽油：Ｃ５－Ｃ１１
煤油：Ｃ１１－Ｃ１６
柴油：Ｃ１５－Ｃ１８
重油：Ｃ２０以上
2.石油的炼制：
①分馏：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。
随着碳原子数的增多，烃的沸点也相应升高。
分馏产物仍然是一些混合物。
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；随着温度升高，沸点高的烃（C原子数较多）再汽化再冷凝为液体。
蒸馏装置
注意：
1.温度计水银球的位置：蒸馏烧瓶支管口处，测量蒸汽温度
2.冷凝管中水流方向：下进上出
3.蒸馏烧瓶中放碎瓷片的作用：防止暴沸。
蒸馏烧瓶
温度计
直形冷凝管
牛角管
石油经过分馏后的到的产物仍然是混合物，除了可以用做燃料，又可应用于材料、医药、环境等诸多领域。
液化石油气、汽油、煤油等石油分馏产物用作燃料时，其中的烃燃烧放出大量的热，充分燃烧时的产物是二氧化碳和水。
2 C8H18 + 25 O2 16 CO2 + 18 H2O
点燃
②裂化
目的：提高轻质液体燃料的产量和质量。
原理：在加热、使用催化剂条件下，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。
例如：十六烷的一种裂化方程式为：
③裂解——深度的裂化
目的：获得乙烯、丙烯等小分子烃。
原理：以石油分馏产物为原料，采用比裂化更高的温度，使其中相对分子质量较大的烃分解成乙烯、丙烯等小分子烃。
例如：丁烷的裂解方程式为：
C4H10 C2H4+C2H6
高温
（化学变化）
（化学变化）
C16H34 C8H18 + C8H16
催化剂
十六烷
辛烷
辛烯
石油中获取燃料方法的比较：
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 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
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。
[练一练]
√
√
√
×
×
1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)点燃甲烷之前需要检验纯度 ( )
(2)煤里主要含碳及少量的其他元素，但绝大多数都含硫，工业上大量燃烧含硫燃料会形成“酸雨” ( )
(3)石油有固定的沸点，所以可以进行分馏 ( )
(4)分馏、裂化得到的汽油成分完全相同 ( )
(5)石油裂解的主要目的是得到短链不饱和烃 ( )
2. 为了提高汽油产量，在石油提炼过程中常采用的化学方法是( )
A．分馏 B．裂化 C．裂解 D．干馏
B
3.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
煤、石油和天然气
煤
天然气
石油
多种有机物、无机物组成的复杂混合物
煤的综合利用
主要成分甲烷
可燃冰：天然气水合物
各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物
石油的分馏
石油的裂解和裂化
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 课时1
1.了解天然气、石油和煤是重要的化石燃料，认识有机化合物在能源领域的应用价值。认识煤直接燃烧带来的环境问题。
2.了解石油分馏的原理及主要产品，认识石油对生产生活的重大贡献。
视频：化石燃料与温室效应
煤
石油
天然气
化石燃料
工业的血液
工业的粮食
清洁的能源
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？
联想·质疑
一、天然气和煤直接用作燃料
颜色 气味 状态 密度 水溶性
无色 无味 气体 0.717g/L，比空气小 难溶于水
① 主要成分
1.天然气
② 甲烷的物理性质
天然气主要成分为甲烷（含量80％-97％）。此外，像沼气、坑道气、瓦斯、天然气水合物(可燃冰)的主要成分是甲烷。
优良的气体燃料。通常状况下，1 mol CH4完全燃烧可放出802KJ的热量，是一种优良的气体燃料。
③用作燃料
CH4燃烧的方程式：CH4＋2O2 CO2＋2H2O
天然气水合物——可燃冰
可燃冰的开采
点燃
无机物(少量):
有机化合物物
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
①煤的组成
煤的综合利用
煤的干馏
煤的气化
煤的液化
②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。
历史上，石油曾被称为石漆、膏油、肥、石脂、脂
水、可燃水等。直到北宋，沈括在世界上第一次提出了
“石油”这一科学的命名。在《梦溪笔谈》中记载：“鄜
、延境内有石油，旧说‘高奴县出脂水’，即此也。生于水
际，沙石与泉水相杂，惘惘而出，土人以雉尾挹之，乃
采入缶中。颇似淳漆，然之如麻，但烟甚浓，所沾帷幕
皆黑。余疑其烟可用，试扫其煤以为墨，黑光如漆，松墨不及也，遂大为之。其识文为“延川石液”者是也。”不过这时候的石油存在着一个致命的弱点，那就是没有经过提炼的原油粘稠含杂质多，浓烟滚滚，房子都熏黑了，根本不可能大范围推广作为燃料。
他笔下的延州石油如今已成为我国著名的长庆油田，年产量二千万吨，约占全国十分之一。
二.从石油中获取燃料
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？
石油是由分子含有不同数目碳原子的各种烷烃、环烷烃等组成的复杂混合物。
组成元素:主要是碳、氢元素（98%）
1.石油的成分
石油气：Ｃ４以下
汽油：Ｃ５－Ｃ１１
煤油：Ｃ１１－Ｃ１６
柴油：Ｃ１５－Ｃ１８
重油：Ｃ２０以上
2.石油的炼制：
①分馏：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。
随着碳原子数的增多，烃的沸点也相应升高。
分馏产物仍然是一些混合物。
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；随着温度升高，沸点高的烃（C原子数较多）再汽化再冷凝为液体。
蒸馏装置
注意：
1.温度计水银球的位置：蒸馏烧瓶支管口处，测量蒸汽温度
2.冷凝管中水流方向：下进上出
3.蒸馏烧瓶中放碎瓷片的作用：防止暴沸。
蒸馏烧瓶
温度计
直形冷凝管
牛角管
石油经过分馏后的到的产物仍然是混合物，除了可以用做燃料，又可应用于材料、医药、环境等诸多领域。
液化石油气、汽油、煤油等石油分馏产物用作燃料时，其中的烃燃烧放出大量的热，充分燃烧时的产物是二氧化碳和水。
2 C8H18 + 25 O2 16 CO2 + 18 H2O
点燃
②裂化
目的：提高轻质液体燃料的产量和质量。
原理：在加热、使用催化剂条件下，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。
例如：十六烷的一种裂化方程式为：
③裂解——深度的裂化
目的：获得乙烯、丙烯等小分子烃。
原理：以石油分馏产物为原料，采用比裂化更高的温度，使其中相对分子质量较大的烃分解成乙烯、丙烯等小分子烃。
例如：丁烷的裂解方程式为：
C4H10 C2H4+C2H6
高温
（化学变化）
（化学变化）
C16H34 C8H18 + C8H16
催化剂
十六烷
辛烷
辛烯
石油中获取燃料方法的比较：
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 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
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。
[练一练]
√
√
√
×
×
1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)点燃甲烷之前需要检验纯度 ( )
(2)煤里主要含碳及少量的其他元素，但绝大多数都含硫，工业上大量燃烧含硫燃料会形成“酸雨” ( )
(3)石油有固定的沸点，所以可以进行分馏 ( )
(4)分馏、裂化得到的汽油成分完全相同 ( )
(5)石油裂解的主要目的是得到短链不饱和烃 ( )
2. 为了提高汽油产量，在石油提炼过程中常采用的化学方法是( )
A．分馏 B．裂化 C．裂解 D．干馏
B
3.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
煤、石油和天然气
煤
天然气
石油
多种有机物、无机物组成的复杂混合物
煤的综合利用
主要成分甲烷
可燃冰：天然气水合物
各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物
石油的分馏
石油的裂解和裂化