高二化學石油煤和天然氣的綜合利用公開課一等獎課件

高中《化學》新人教版選修2系列課件化學與技術

2021/10/10星期日12.3《石油、煤和天然氣

的綜合利用》2021/10/10星期日2教學目標知識與能力1.掌握煤、石油和天然氣等綜合利用中基本的化學原理。2.通過調查討論煤、石油和天然氣等綜合利用的最新進展。

3.了解我國基本化工的生產資源、基本化工產品的主要種類和發(fā)展概況。

教學重點、難點：煤、石油和天然氣等綜合利用中基本的化學原理。探究建議：1.收集資料：海水、煤、石油和天然氣等資源的綜合利用。2.繪制圖表：石油化工或其他化工的主要原料、過程和產品3.討論：資源的循環(huán)利用、能源的優(yōu)化應用、環(huán)境的源頭治理對可持續(xù)發(fā)展的意義。

4.調查當地固體廢棄物（如粉煤灰）的回收和利用情況，討論存在問題的解決途徑。課時劃分：一課時2021/10/10星期日3

必修2內容：石油主要是由各種烷烴、環(huán)烷烴和環(huán)烷烴所組成的混合物。石油的大部分是液態(tài)烴，同時在液態(tài)烴里溶有少量的氣態(tài)烴和固態(tài)烴。石油主要含有碳和氫兩種元素，同時還含有少量的硫、氧、氮等元素。思考與交流

石油煉制目的是什么？一方面是將石油中的混合物進行一定程度的分離使它們物盡其用；另一方面。將含碳原子數較多的烴轉變?yōu)楹荚訑递^少的烴作為化工原料，以提高石油的利用價值。2021/10/10星期日42021/10/10星期日5汽油C5~C11煤油C11~C16柴油C15~C18常壓蒸餾塔重油C20以上減壓蒸餾塔燃料油瀝青石蠟潤滑油燃料油石蠟潤滑油燃料油石蠟潤滑油催化裂化石油氣C4以下LiquidpetroleumgasLPG原油2021/10/10星期日6

石油通過分餾獲得的汽油、煤油、柴油等輕質油的產量比較低，僅占石油總產量的25％左右。但社會需求量大的正是這些輕質油，為了提高輕質油的產量，特別是提高汽油的產量，還可以采用裂化的方法從重油中獲取輕質油。

裂化就是在一定的條件下，將相對分子質量較大、沸點較高的烴斷裂為相對分子質量較小、沸點較低的烴的過程。例如，在加熱、加壓和催化劑存在的條件下，十六烷裂化為辛烷和辛烯：裂化有熱裂化和催化裂化。2021/10/10星期日7熱裂化催化裂化目的:提高汽油的質量和產量目的:提高汽油的產量缺點：溫度過高，發(fā)生結焦現象催化劑：硅酸鋁，分子篩（鋁硅酸鹽）實驗2021/10/10星期日8

為獲得有機化工的基本原料。在石油化工生產過程里，常用石油分餾產品（包括石油氣）作原料，采用比裂化更高的溫度（700～800℃，有時甚至高達1000℃以上），使具有長鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴，以提供有機化工原料。工業(yè)上把這種方法叫做石油的裂解。所以說裂解就是深度裂化，以獲得短鏈不飽和烴為主要成分的石油加工過程。石油裂解的化學過程是比較復雜的，生成的裂解氣是一種復雜的混合氣體，它除了主要含有乙烯、丙烯、丁二烯等不飽和烴外，還含有甲烷、乙烷、氫氣、硫化氫等。裂解氣里烯烴含量比較高。因此，常把乙烯的產量作為衡量石油化工發(fā)展水平的標志。把裂解產物進行分離，就可以得到所需的多種原料。這些原料在合成纖維工業(yè)、塑料工業(yè)、橡膠工業(yè)等方面得到廣泛應用。閱讀2021/10/10星期日9裂解定義：使具有長鏈分子的烴在700度以上高溫時斷裂成短鏈的烴的過程叫裂解目的：生產短鏈不飽和烴如工業(yè)“三烯”乙烯的產量作為衡量石油化工發(fā)展水平的標志用途：合成纖維，塑料，橡膠等總結2021/10/10星期日10裂化、催化裂化、裂解的對比石油的煉制方法分餾裂化石油的裂解常壓減壓熱裂化催化裂化原理用蒸發(fā)冷凝的方法把石油分成不同沸點范圍的蒸餾產物在加熱或催化劑存在的條件下，把相對分子質量大，沸點高的烴斷裂成相對分子質量小，沸點低的烴在高溫下，把石油產品中具有長鏈分子的烴斷裂成為各種短鏈的氣態(tài)烴或液態(tài)烴。主要原料原油重油重油含直鏈烷烴的石油分餾產品（含石油氣）主要產品溶劑油

汽油

煤油

柴油

重油潤滑油凡士林石蠟

瀝青

石油焦抗震性能好的氣油和甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯等乙烯、丙烯、丁二烯歸納2021/10/10星期日11思考與交流

結合在必修化學所學內容，與同學交流：以乙烯為原料合成那些產品：體會乙烯在工業(yè)合成中的價值。合成：乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、氯乙烷、聚乙烯等等學習第40頁第一自然段回答：天然氣的來源用途。2、天然氣的利用合成氨所需的氫氣、制乙烯、制甲醇、合成液體燃料、2021/10/10星期日12石油化工廠的景觀2021/10/10星期日13二、煤的綜合利用無煙煤泥煤褐煤思考與交流

閱讀課本40頁第二段，說出煤的主要元素，目前煤的綜合利用方法。

煤除了主要含碳外還含有少量的S、P、N、H、O等元素以及無機礦物質（主要有硅、鋁、鈣、鐵等元素）煤是有機物和無機物組成的復雜混合物2021/10/10星期日14

1、煤的干餾——（）的過程叫煤的干餾。是一個（）過程。把煤隔絕空氣加強熱使它分解

石油的分餾是物理變化、煤的干餾是化學變化過程?；瘜W變化石油的分餾和煤的干餾的區(qū)別：

2021/10/10星期日152021/10/10星期日16

為了預防或減少煤燃料對環(huán)境和人體健康帶來的危害，近二三十年來，世界各國大力開展了對煤利用新技術的研究，其中主要包括對煤的液化和汽化技術。煤的汽化和液化就是使煤變成清潔能源的有效途徑，與此同時煤的燃燒效率等也得到提高

2、煤的汽化與液化2021/10/10星期日17（1）汽化

煤的汽化就是將煤中的有機物轉化為可燃性氣體的過程。煤汽化的主要化反應是指碳和水蒸氣的反應。

C+H2O===CO＋H2

這是一個吸熱反應，所需熱量一般都由同時進行的碳的燃燒反應來提供。

C＋O2===CO2

碳燃燒時可以使用空氣，也可以使用氧氣，但得到的煤氣成分、熱值及用途都不同，分別叫低熱值氣和中熱值氣。中熱值氣在適當催化劑的作用下，又可以轉變成高熱值氣。即把中熱值煤氣里的CO和H2用催化劑合成甲烷。

CO＋3H2→CH4＋H2O2021/10/10星期日18

把煤粉和煤液化過程中產生的油跟氫氣混合，在高溫下經催化劑催化，進行加氫解聚反應，同時脫去硫、氮、氧等原子，生成固-液混合物的油、液化的煤以及含有未液化的煤和炭等固態(tài)物質。經過分離可以得到油，成為低氫、低硫的重質液體燃料。

(2)液化

煤的液化是將煤轉化為液體燃料的過程。煤的液化可以分為直接和間接兩個途徑。

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間接液化的氣化-液化法首先把煤氣化為H2、CO和CH4。用催化劑把氣態(tài)物質轉變?yōu)橐簯B(tài)。

nCO＋2nH2→(CH2)n＋nH2O

2nCO＋nH2→(CH2)n＋nCO2

煤的液化是否能得到發(fā)展，決定于石油是否能滿足不斷增長的需要、煤跟石油的比價以及煤的液化技術的成熟程度。從世界范圍來看，由于石油價格的增長，液化技術的日臻成熟，煤液化工業(yè)的再度興起是可能的。對我國來說，目前汽油和煤的比價比國外更有利于發(fā)展以合成高級汽油為主要目的的煤的液化。在有煤地區(qū)發(fā)展煤的液化還是可以探索的。

2021/10/10星期日20碳化學是指以分子中只含一個碳原子的化合物如一氧化碳、二氧化碳、甲烷、甲醇等)為原料，用化工的方法制造一系列化工原料和燃料的化學。

2

C＋O===2COC+H2O===CO＋H2

CO+H2O===CO2＋H2

高溫條件，天然氣重整：

CH4＋H2O=CO＋3H2煤汽化的主要反應：三、煤化工和天然氣化工的發(fā)展—碳化學2021/10/10星期日21

大量的化工產品可以以合成氣作為起始原料。使用不同的催化劑，可以從合成氣制出不同的有機化合物產物，這就組成了所謂的合成氣化學。由CH4、CH3OH等含一個碳原子的分子，也可以通過催化反應直接生成新的化合物。這就形成了所謂的甲烷化學和甲醇化學，它們都是由一系列典型的化學合成反應所組成的。由CO加氫合成一系列化合物的化學稱合成氣化學

由甲烷直接合成的稱甲烷化學

由甲醇為原料合成一系列下游產品的為甲醇化學

2021/10/10星期日22典型例題

例1：工業(yè)上合成氨的原料氣之一——H2有一種來源是取自石油氣，如丙烷。（1）有人設計了以下反應途徑（假設反應都能進行），你認為最合理的是A、D、B、C、（2）按照所選反應途徑，理論上用1mol丙烷最多可制得氨A、4molB、4.7mol

C、10molD、2.7molCB2021/10/10星期日23（3）所選反應途徑最顯著的特點是A、簡單易行B、所得H2純度高C、所得H2產量高D、可獲得大量熱能C2021/10/10星期日24例2：如何用化學方法檢驗一瓶裂化汽油里是否含有甲苯、二甲苯等芳香烴？寫出實驗步驟。取約5ml汽油，滴加溴水至溴水不褪色為止，再加入適量NaOH溶液除去剩余Br2，分液。取油層液體，滴加酸性KMnO4稀溶液，振蕩。若KMnO4溶液褪色，則說明含有苯的同系物（甲苯、二甲苯）。2021/10/10星期日25例3：C8H18在一定條件下受熱裂化，可生成CH4、C2H6、C2H4、C3H6、C4H8五種混合氣體，此混合氣體的平均分子量為A、14B、57C、38D、無定值

作業(yè)P458、92021/10/10星期日26再見2021/10/10星期日27小魔方站作品盜版必究語文2021/10/10星期日28更多精彩內容，微信掃描二維碼獲取掃描二維碼獲取更多資源謝謝您下載使用！2021/10/10星期日292021/10/10星期日302021/10/10星期日31附贈中高考狀元學習方法2021/10/10星期日32群星璀璨---近幾年全國高考狀元薈萃2021/10/10星期日33

前言

高考狀元是一個特殊的群體，在許多人的眼中，他們就如浩瀚宇宙里璀璨奪目的星星那樣遙不可及。但實際上他們和我們每一個同學都一樣平凡而普通，但他們有是不平凡不普通的，他們的不平凡之處就是在學習方面有一些獨到的個性，又有著一些共性，而這些對在校的同學尤其是將參加高考的同學都有一定的借鑒意義。2021/10/10星期日34青春風采2021/10/10星期日35青春風采2021/10/10星期日36北京市文科狀元陽光女孩--何旋高考總分：692分(含20分加分)

語文131分數學145分英語141分文綜255分畢業(yè)學校：北京二中

報考高校：北京大學光華管理學院2021/10/10星期日37來自北京二中，高考成績672分，還有20分加分?！昂涡o人最深的印象就是她的笑聲，遠遠的就能聽見她的笑聲?！卑嘀魅螀蔷┟氛f，何旋是個陽光女孩?！八菍W校的攝影記者，非常外向，如果加上20分的加分，她的成績應該是692。”吳老師說，何旋考出好成績的秘訣是心態(tài)好?！八茏孕牛埠苡袗坌??？荚嚱Y束后，她還問我怎么給邊遠地區(qū)的學校捐書”。2021/10/10星期日38班主任：我覺得何旋今天取得這樣的成績，我覺得，很重要的是，何旋是土生土長的北京二中的學生，二中的教育理念是綜合培養(yǎng)學生的素質和能力。我覺得何旋，她取得今天這么好的成績，一個來源于她的扎實的學習上的基礎，還有一個非常重要的，我覺得特別想提的，何旋是一個特別充滿自信，充滿陽光的這樣一個女孩子。在我印象當中，何旋是一個最愛笑的，而且她的笑特別感染人的。所以我覺得她很陽光，而且充滿自信，這是她突出的這樣一個特點。所以我覺得，這是她今天取得好成績當中，心理素質非常好，是非常重要的。2021/10/10星期日39高考總分:711分

畢業(yè)學校:北京八中

語文139分數學140分英語141分理綜291分報考高校：北京大學光華管理學院北京市理科狀元楊蕙心2021/10/10星期日40班主任孫燁：楊蕙心是一個目標高遠的學生，而且具有很好的學習品質。學習效率高是楊蕙心的一大特點，一般同學兩三個小時才能完成的作業(yè)，她一個小時就能完成。楊蕙心分析問題的能力很強，這一點在平常的考試中可以體現。每當楊蕙心在某科考試中出現了問題，她能很快找到問題的原因，并馬上拿出解決辦法。2021/10/10星期日41孫老師說，楊蕙心學習效率很高，認真執(zhí)行老師的復習要求，往往一個小時能完成別人兩三個小時的作業(yè)量，而且計劃性強，善于自我調節(jié)。此外，學校還有一群與她實力相當的同學，他們經常在一起切磋、交流，形成一種良性的競爭氛圍。談起自己的高考心得，楊蕙心說出了“聽話”兩個字。她認為在高三沖刺階段一定要跟隨老師的腳步?！袄蠋熃榻B的都是多年積累的學習方法，肯定是最有益的。”高三緊張的學習中，她常做的事情就是告誡自己要堅持，不能因為一次考試成績就否定自己。高三的幾次模擬考試中，她的成績一直穩(wěn)定在年級前5名左右。2021/10/10星期日422021/10/10星期日43上海2006高考理科狀元--武亦文武亦文格致中學理科班學生班級職務：學習委員高考志愿：復旦經濟高考成績：語文127分數學142分英語144分物理145分綜合27分總分585分2021/10/10星期日44

“一分也不能少”

“我堅持做好每天的預習、復習，每天放學回家看半小時報紙，晚上10：30休息，感覺很輕松地度過了三年高中學習?！碑數弥约旱母呖汲煽兒?，格致中學的武亦文遺憾地說道，“平時模擬考試時，自己總有一門滿分，這次高考卻沒有出現，有些遺憾。”

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堅持做好每個學習步驟

武亦文的高考高分來自于她日常嚴謹的學習態(tài)度，堅持認真做好每天的預習、復習?！案咧腥辏瑥膩頉]有熬夜，上課跟著老師走，保證課堂效率?！蔽湟辔慕榻B，“班主任王老師對我的成長起