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人教版化学必修2
第四章化学与自然资源的开发利用第二节第一课时
煤、石油和天然气的综合利用
化石燃料:煤、石油和天然气都是古代
经过一系列复杂变化而成的,它们是人们生活中经常使用的主要燃料,因此人们常称它们为
燃料,是
资源。
动植物遗骸
不可再生
化石
背景知识
阅读课本95页第二段,找出煤的主要元素,目前煤的综合利用方法。
无机物(少量)
有机物
C
元素—大量
H、O、N、S
等元素
—少量
无机盐等
污染环境
COx、NOx、
SO2
烟尘
煤的组成
1、煤的组成
一、煤的组成及其综合利用
煤的综合利用途径
煤的干馏
煤的气化
煤的液化
获得洁净的燃料和多种化工原料——物尽其用,保护环境
煤直接作燃料——利用率低并污染环境
1.煤的干馏:
煤干馏的产物有哪些?
将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,叫做煤的干馏。
焦炉煤气、煤焦油、焦炭
表4-2
煤干馏的主要产品和用途
2.煤的气化:
将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。
水
煤
气
3.煤的液化(直接液化、间接液化):
在一定条件下将煤转化液体燃料的过程。
如:
直接液化:
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
煤的综合利用途径
煤的干馏
煤的气化
煤的液化
都是化学变化过程!
二、天然气的综合利用
主要成份是甲烷
清洁的化石燃料
化工原料用于合成氨和生产甲醇
目前研究课题:
以甲烷为原料,通过化学变化形成含有两个或多个
碳原子的其他有机化合物
多种碳氢化合物组成的混合物,有色可燃性油质液体矿物
按元素来看:碳、氢含量为97%~98%
按物质来看:烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物
石油,也称原油或黑色金子
对于互溶的液体混合物应当如何分离?
三、石油的综合利用
(还有水分、盐分等杂质)
1.石油的分馏:
利用原油中各组分沸点的不同,将复杂的混合物分离成简单和更有用的混合物的过程叫做分馏,该过程是物理变化。
石油的分馏产物主要有哪些?
96页图4-6
石油的常压蒸馏产品:
重油的减压蒸馏产品:
燃料油、柴油、润滑油、石蜡、沥青
提醒:汽油、煤油、柴油等仍然是混合物。
比较蒸馏、分馏、干馏
蒸馏
分馏
干馏
操作过程
原理
目的
加热和冷凝
加热和冷凝
隔绝空气
加强热
物理
变化
物理
变化
复杂的物理变化和化学变化
分离
精炼
加工煤
2.石油的催化裂化
属化学变化
裂化的目的:
提高汽油等轻质油的产量和质量
碳原子较多、沸点较高的烃
含碳原子较少、沸点较低的烃
3.石油的裂解
(深度的裂化)
也属化学变化
裂解的目的:
获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。
长链烃
乙烯、丙烯等
短链烃
通过分馏得到的汽油叫直馏汽油,直馏汽油中没有不饱和烃。通过裂化得到的汽油叫裂化汽油,裂化汽油中含有不饱和烃。
鉴别它们可以使用溴水,能使溴水褪色的为裂化汽油,不能使溴水褪色的为直馏汽油。
4.石油的催化重整:
链状烃
环状烃
如苯、甲苯等
注:
石油的分馏是物理变化,裂化、裂解、催化重整是化学变化。
四、三大合成材料:
塑料、合成橡胶和合成纤维。
1、原料:
。
2、合成材料基本特征:
。
3、合成材料的合成原理:
石油、煤、天然气
相对分子质量很大,属于高分子化合物
加聚、缩聚
如:
聚乙烯的生成—加聚反应
催化剂
加聚反应:小分子的烯烃或烯烃的取代衍生物在加热和催化剂作用下,通过加成反应结合成高分子化合物的反应,叫做加成聚合反应。
加聚反应
聚氯乙烯塑料
聚乙烯塑料
聚丙烯塑料
聚苯乙烯塑料
思考3:如何处理高分子材料带来的环境污染?
随堂练习
A
1、石油加工的主要目的是(
)
A.将石油按其成分的沸点不同加以分离
B.将石油按饱和与不饱和烃加以分离
C.得到碳原子数多的烃类
D.将石油中烷烃、环烷烃和芳香烃分开
2、用重油制取丙烯的方法是(
)
A.减压分馏
B.干馏
C.裂化
D.裂解
D
3、石油裂解的目的是(
)
A.提高轻质液体燃料的产量
B.主要提高汽油的产量
C.获得短链不饱和烃
D.改善汽油的质量
C