8.1.3 自然资源的开发利用（教学课件）(共29张PPT)_高中化学人教版（2019）必修二

(共29张PPT)
8.1.3 自然资源的开发利用
煤 石油 天然气的综合利用
核心素养目标
1. 宏观辨识与微观探析
能从宏观上辨识煤、石油和天然气作为主要能源和化工原料的重要性，以
及它们在综合利用过程中产生的不同宏观产物和用途；从微观层面理解煤、石
油和天然气的组成结构特点。
2. 科学探究与创新意识
引导学生探究如何提高煤、石油和天然气的综合利用率，鼓励提出创新性
的化工工艺改进方案，以减少化石燃料燃烧造成的环境污染。
3. 科学态度与社会责任
使学生认识到化石燃料资源的有限性，培养节约资源、合理利用资源的科
学态度，树立可持续发展的观念；引导学生关注化石燃料利用带来的环境问题
，增强学生的社会责任感。
学习重难点
重点：
1. 煤、石油、天然气的组成与性质。
2. 三者综合利用方式及产物，如煤干馏、气化、液化，石油分
馏、裂化、裂解，天然气化工应用。
3. 化石燃料利用与能源、环境关联。
难点：
1. 理解煤、石油复杂加工过程及物质变化。
2. 培养能源可持续发展观念与社会责任意识 。
煤的组成及综合利用
PART 01
1. 煤的组成
煤的组成
元素组成：以碳元素为主，还含有少量
氢、氧、氮、硫等元素。
物质组成：由有机物和少量无机物组成
的复杂混合物。
01
02
2. 煤的综合利用途径——煤的干馏
定义：将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，工业上也叫煤的焦化。
焦炭
出炉煤气
煤焦油
产品 主要成分 用途
出炉煤气 焦炉气 氢气、甲烷、乙烯、CO 气体燃料、化工原料
粗氨水 氨、铵盐 化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料
粗苯 苯、甲苯、二甲苯 煤焦油 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、碳素电极
焦炭 碳 冶金、合成氨造气、电石、燃料
《表8-1：煤干馏的主要产品和用途》
2. 煤的综合利用途径——煤的气化
定义：将煤转化为可燃性气体的过程。
主要反应：
主要产品：水煤气（H2和CO的混合气体）
思考：为什么一不小心将少量水洒在烧得通红的煤上时，火不但没有熄灭，反而烧得更旺？
发生了煤的气化。烧得通红的煤与水蒸气反应生成
可燃性气体 H2 和 CO，所以燃烧更旺。
2. 煤的综合利用途径——煤的液化
定义：将煤转化为液体燃料的过程。
液化
间接液化
直接液化
2. 煤的综合利用途径——总结归纳
煤的利用途径 煤的干馏 煤的气化 煤的液化
原理
主要 反应
产品
用途
CO、H2等可燃性
气体物质
液态燃料油、甲醇等
将煤转化为可燃性
气体（水煤气）的过程
直接加氢液化或间接液化
将煤转化为液态燃料的过程
可作燃料
可作燃料；基本化工原料
隔绝空气加强热
出炉煤气、
煤焦油、焦炭
很广泛
分解反应
天然气的组成及
综合利用
PART 02
1. 天然气的组成及用途
（1）主要成分：甲烷（CH4）
（2）用途
清洁燃料
化工原料
石油的的组成及
综合利用
PART 03
1. 石油
（1）组成：
由多种烷烃、环烷烃等碳氢化合物组成的混合物。
（2）状态：
常温下呈液态，是多种液态烃溶解了气态烃和固态烃而形成的。
（3）特点：
没有固定的熔、沸点。
2. 石油的综合利用途径——分馏
原理：利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程。
原油
石油气（C4以下）
常压
蒸馏
汽油（C4 - C11）
煤油（C11 - C16）
柴油（C15 - C18）
重油（C20以上）
轻质液态油
减压
蒸馏
沥青
润滑油
石蜡
2. 石油的综合利用途径——裂化
原理：将相对分子质量大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量小、沸点较低的烃的过程 。
目的：提高优质、轻质液体燃料的产量，特别是汽油（C5~C11）的产量。
2. 石油的综合利用途径——裂解
原理：又称深度裂化。采用比裂化更高的温度再断裂成乙烯、丙烯、甲烷等小分子烃。
目的：得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料。
2. 石油的综合利用途径——催化重整
原理：在加热和催化剂的作用下，通过结构的调整，使链状烃转化为环状烃。
目的：获得苯、甲苯等产品。
2. 石油的综合利用途径
3. 煤、石油和天然气的综合利用
（1）作为主要能源
煤、石油和天然气仍是人类使用的主要能源。
燃煤取暖
汽车燃料
天然气做饭
3. 煤、石油和天然气的综合利用
（2）重要的化工原料
塑料、合成橡胶、合成纤维主要是以煤、石油和天然气为原料生产的。
塑料
合成橡胶
合成纤维
3. 煤、石油和天然气的综合利用
（3）对环境的影响
煤、石油、天然气属不可再生能源，且化石燃料的燃烧及废弃的合成材料等给人类社会带来了巨大的环境压力。
以来自生物质的纤维素、淀粉和油脂等为原料的化工生产路线，替代以煤、石油和天然气为原料的路线，将是一条绿色的可持续发展途径。
课堂小结
1. 下列说法正确的是（ ）
A．石油是混合物，汽油是纯净物
B．沸点：汽油＞煤油＞柴油＞润滑油
C．直馏汽油和裂化汽油的成分完全相同
D．石油的分馏是物理变化，而石油的裂化和裂解属于化学变化
随堂练习
D
2. 下列有关煤的说法正确的是（ ）
A．煤中含有苯、二甲苯等重要化工原料
B．煤的干馏和煤的气化都是物理变化
C．煤由有机物和少量无机物组成,煤的液化是化学变化
D．煤主要含有碳和氢两种元素,同时还含有少量的硫、氧、氮等元素
随堂练习
C
3. 下列说法正确的是（ ）
A．石油中含有多种成分的烷烃,通过分馏可以得到汽油、煤油、
柴油等多种纯净物
B．经过催化裂化得到的汽油可用于提取碘溶液中的碘
C．石油裂解的目的是获得乙烯、丙烯、甲烷等基本化工原料
D．用石油为原料通过结构调整可以获得苯、甲苯等环状饱和烃
随堂练习
C
4. 下列关于化石燃料的说法错误的是（ ）
A．石油中含有 C5 ~ C11 的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油
B．含 C20 以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C．天然气是一种清洁的化石燃料，它作为化工原料主要用于合
成氨和生产甲醇等
D．煤中含有苯和甲苯，可以用分馏的方法把它们从煤中分离出来
随堂练习
D
5. 下列各项中不属于化学变化的是（ ）
A．煤的干馏
B．石油的分馏
C．石油的裂化
D．重油的裂解
随堂练习
B
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