8.1 自然资源的开发利用 第2课时（课件25页）

(共25张PPT)
第2课时
煤、石油和天然气的综合利用
第八章
化学与可持续发展
第一节
自然资源的开发利用
一、导入新课
迄今为止，煤、石油和天然气仍是人类使用的主要能源，同时它们也是重要的化工原料。如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。
煤
石油
天然气
1.煤的综合利用
(1)煤的组成
煤
物质组成：
和
组成的复杂混合物
元素组成：主要为
，还含有少量
等元素
有机物
少量无机物
C
H、O、N、S
(2)煤的综合利用
①干馏
定义：将煤
使之分解的过程
主要产品：
、
、
、
、______
隔绝空气加强热
焦炉气
粗氨水
粗苯
煤焦油
焦炭
二、煤、石油和天然气的综合利用
②气化
定义：将煤转化为
的过程
主要反应：________________________
可燃性气体
C＋H2O(g)
CO＋H2
③液化
直接液化：使煤与氢气作用生成__________
间接液化：煤
________
______等
CO和H2
甲醇
液体燃料
二、煤、石油和天然气的综合利用
2.天然气的综合利用
(1)主要成分：_____
清洁_______
化工原料：合成
和生产
，合成两,　个或多个碳
原子的
等
CH4
(2)综合利用
氨
甲醇
能源
有机化合物
二、煤、石油和天然气的综合利用
3.石油的综合利用
(1)石油的组成：由多种
组成的混合物
(2)石油的综合利用
：利用石油中各组分
不同进行分离
碳氢化合物
①
分馏
原理
产品
常压：石油气、
、
、
、重油
减压：柴油、燃料油、石蜡、润滑油、沥青
沸点
汽油
煤油
柴油
②
裂化
目的：提高
的产量
原理：
汽油
C16H34
十六烷
C8H18
辛烷
＋
C8H16
辛烯
二、煤、石油和天然气的综合利用
目的：生产
等气态化工原料
③
裂解
原理：
乙烯
C8H18
辛烷
C4H10
丁烷
＋
C4H8
丁烯
C4H10
丁烷
C2H6
乙烷
＋
C2H4
乙烯
C4H10
丁烷
CH4
甲烷
＋
C3H6
丙烯
④
催化重整
目的：使
转化为_______
产品：
或
等化工原料
链状烃
环状烃
苯
甲苯
二、煤、石油和天然气的综合利用
4.煤、石油、天然气为原料生产合成材料
(1)三大合成材料：
、
、
。
(2)实例：乙烯制聚乙烯：_________________________________，丙烯制聚丙
烯：
______________________________________。
塑料
合成橡胶
合成纤维
二、煤、石油和天然气的综合利用
(1)把煤加强热使之分解的过程为煤的干馏(　　)
(2)在一定条件下，煤可以和氢气直接反应生成液体燃料(　　)
(3)煤的气化和液化都是物理变化(　　)
×
√
【判断正误】
提示　必须隔绝空气加强热。
提示　煤与氢气可以生成液体燃料，该过程为煤的直接液化。
×
提示　煤的气化为：C＋H2O(g)
CO＋H2，煤的液化分直接液化和间接液化，直接液化为煤和氢气反应生成液体燃料，间接液化是以气化产物CO和H2为原料合成甲醇等，都为化学变化。
二、煤、石油和天然气的综合利用
(4)石油的分馏产品为纯净物(　　)
(5)石油的裂解是为了获得更多的汽油等液体燃料(　　)
(6)许多性能优异的合成高分子材料的原始原料为煤、石油或天然气(　　)
提示　石油的裂化目的是为了获取更多汽油等燃料，石油的裂解目的是为了获取乙烯等气态化工原料。
×
×
√
提示　石油的分馏产品为沸点相差不大的烃的混合物。
二、煤、石油和天然气的综合利用
1.煤的气化、液化是物质三态(气、液、固)之间的变化吗？为什么？
2.生活中汽车的车用燃料一般为裂化汽油。这种汽油和直馏汽油有何区别？如何鉴别？
【深度思考】
提示　不是，物质三态之间的变化是物理变化，煤的气化、液化是化学变化。
提示　直馏汽油主要是饱和烃的混合物，裂化汽油中含不饱和烃；可用溴的四氯化碳溶液区别它们。
二、煤、石油和天然气的综合利用
3.目前，多数石油产品仍作为燃料使用，如把石油产品来合成高分子材料，其价值将成倍提升，试写出用汽油(主要成分为辛烷C8H18)为原料，生成聚乙烯塑料的合成原理？
二、煤、石油和天然气的综合利用
【归纳总结】
二、煤、石油和天然气的综合利用
1.国内能源供应紧张形势日益加剧，煤的涨价导致部分地区电荒，煤在国民经济中的重要地位由此可见一斑。下列关于煤的说法正确的是
A.煤属于有机化合物
B.在物质变化类型上，煤的干馏包含了物理变化和化学变化
C.煤中含有大量的苯、甲苯等芳香烃，煤是芳香烃的主要来源
D.煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加，因此煤的气化并无意义
√
三、课堂检测
解析　煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物；苯和甲苯是煤中的某些干馏产物中的主要成分，并不是煤本身含有的，是煤干馏过程中发生化学反应生成的；煤气化后变成清洁高效的燃料，再燃烧可提高其利用率，意义重大。
三、课堂检测
2.下列转化不属于煤或石油的综合利用的是
A.将煤干馏制得煤焦油和焦炭
B.在一定条件下将煤气化或液化生成气体或液体燃料
C.将煤制成煤球作燃料
D.将石油裂解制得乙烯等化工原料
√
解析　将煤制成煤球作燃料还是直接燃烧，并没有综合利用。
三、课堂检测
3.关于煤和石油的综合利用，下列说法正确的是
A.煤中含有甲苯、二甲苯等有机物，可以通过干馏得到
B.以煤为主要原料，可以合成甲醇
C.石油裂化的目的是获取短链不饱和气态烃
D.石油裂化生产的汽油不能使溴水褪色
√
解析　煤中不含甲苯、二甲苯，它们是煤干馏后的产物，故A错误；
煤可以通过间接液化合成甲醇，B正确；
石油裂化的目的是获取更多更好的轻质液体燃料，故C错误；
裂化汽油中含有烯烃，能使溴水褪色，故D错误。
三、课堂检测
4.下列有关煤和石油的说法正确的是
A.煤和石油都属于有机化合物
B.煤的干馏和石油的分馏都属于化学变化
C.水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料
D.石油在加热和催化剂的作用下可使烃分子重整生成苯、甲苯等有机物
√
三、课堂检测
解析　煤和石油都是混合物，A错误；
煤的干馏为化学变化，而石油的分馏为物理变化，B错误；
水煤气主要成分为CO和H2，是煤经过气化生成的，C错误；
石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构调整，使链状烃转化为环状烃，如苯、甲苯等，D正确。
三、课堂检测
【归纳总结】
化学中的“三馏”和“两裂”
(1)化学中“三馏”比较
名称
干馏
蒸馏
分馏
原理
隔绝空气加强热使物质分解
根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离
与蒸馏原理相同
产物
混合物
单一组分的纯净物
沸点相近的各组分组成的混合物
类型
化学变化
物理变化
物理变化
三、课堂检测
(2)化学中“两裂”的比较
名称
定义
目的
裂化
在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃
提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量
裂解
在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃
获得短链不饱和烃
三、课堂检测
四、课堂小结
再
见
谢谢
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