8.1.3煤石油和天然氣的綜合利用課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版

課時(shí)3

煤、石油和天然氣的綜合利用

第八章

化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過閱讀教材，運(yùn)用分析、推理的方法，結(jié)合圖片信息，認(rèn)識(shí)煤的干餾、氣化、液化原理和主要產(chǎn)品及用途，了解煤的綜合利用對(duì)可持續(xù)發(fā)展的重要性。2.通過討論交流、圖示分析，了解石油的分餾和裂化產(chǎn)品的用途及石油化工產(chǎn)品的應(yīng)用及投產(chǎn)與產(chǎn)出，認(rèn)識(shí)合理開發(fā)和利用化石能源的重要性和必要性。3.通過聯(lián)系實(shí)際，問題探究，能舉例說明重要資源和能源的主要類型、成分和作用，對(duì)資源的開發(fā)利用和能源的使用方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，認(rèn)識(shí)合成高分子材料的重要性及石油化工廢棄物帶來的環(huán)境影響。新課導(dǎo)入化石燃料是人類使用的主要能源及重要的化工原料優(yōu)點(diǎn):提供能量、化工原料；缺點(diǎn):不可再生、環(huán)境污染煤石油天然氣面臨的挑戰(zhàn)：綜合利用、提高利用率、減少燃燒造成的環(huán)境污染教學(xué)過程中國(guó)碳達(dá)峰與碳中和能源結(jié)構(gòu)及發(fā)展建議分析圖教學(xué)過程1.煤的組成煤物質(zhì)組成：

和

組成的復(fù)雜混合物元素組成：主要為

，還含有少量

等元素有機(jī)物少量無機(jī)物CH、O、N、S一、煤的綜合利用煤大分子結(jié)構(gòu)模型CO2會(huì)加劇溫室效應(yīng)氧化物會(huì)造成環(huán)境問題煤直接作燃料——利用率低并污染環(huán)境。注意：煤不是碳的單質(zhì)教學(xué)過程2.煤的綜合利用①干餾定義：將煤

使之分解的過程,也叫煤的焦化。主要產(chǎn)品：

、

、

、

、______隔絕空氣加強(qiáng)熱焦?fàn)t氣粗氨水粗苯煤焦油焦炭(化學(xué)變化)教學(xué)過程干餾產(chǎn)物主要成分主要用途出爐煤氣焦?fàn)t氣H2、CH4、乙烯、CO氣體燃料、化工原料粗氨水NH3、銨鹽氮肥粗苯苯、甲苯、二甲苯炸藥、燃料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚類、萘醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥、合成材料焦炭瀝青碳素電極、筑路材料碳冶金、燃料、合成氨表8-1煤干餾的主要產(chǎn)品和用途教學(xué)過程②氣化定義：將煤轉(zhuǎn)化為

的過程主要反應(yīng)：________________________可燃性氣體③液化直接液化：使煤與氫氣作用生成__________間接液化：煤______________等C＋H2O(g)CO＋H2CO和H2甲醇液體燃料水煤氣褐煤泥煤無煙煤

化學(xué)變化教學(xué)過程【思考】

（1）

為什么一不小心將少量水灑在燒得通紅的煤上時(shí)，火不但沒有熄滅，反而燒得更旺？

這就是煤的氣化，燒得通紅的煤與水蒸氣反應(yīng)生成可燃性氣體H2和CO，所以燃燒更旺。（2）煤的干餾是煤的蒸餾嗎？

不是。煤的干餾是將固體煤碳（混合物）隔絕空氣加強(qiáng)熱，使之分解產(chǎn)生其他物質(zhì)的過程，是化學(xué)變化，而蒸餾是利用液體混合物中各組分沸點(diǎn)的差異而將組分分離的過程，是物理變化。教學(xué)過程方法變化類別處理過程產(chǎn)物煤的干餾煤的氣化直接液化間接液化煤的干餾、氣化、液化等三種處理方法的異同化學(xué)變化化學(xué)變化化學(xué)變化化學(xué)變化粗苯等多種化工原料將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體水煤氣煤與氫氣作用生成液體燃料先轉(zhuǎn)化成CO和H2隔絕空氣高溫分解甲醇教學(xué)過程煤及煤產(chǎn)品的用途教學(xué)過程

煤的綜合利用的意義

①減少煤燃燒產(chǎn)生的大量SO2、NOx、碳的氧化物和粉塵等污染物的排放。②生產(chǎn)基本化工原料——通過煤的干餾，獲得大量的基本化工原料。

③提高煤燃燒的效率——煤的氣化、液化都是使煤變成清潔能源的有效途徑，煤的燃燒效率也有很大的提高。針對(duì)訓(xùn)練(1)把煤加強(qiáng)熱使之分解的過程為煤的干餾(

)(2)煤俗稱煤炭，因此可看作碳元素形成的單質(zhì)(

)(3)煤中含粗苯、煤焦油等物質(zhì)，可通過蒸餾獲取苯、甲苯等芳香烴(

)(4)在一定條件下，煤可以和氫氣直接反應(yīng)生成液體燃料(

)(5)煤的氣化和液化都是物理變化(

)1.正誤判斷××××√教學(xué)過程二、天然氣的綜合利用1.主要成分：_____CH42.綜合利用天然氣水合物可燃冰CH4·nH2O教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程三、石油的綜合利用1.石油的組成：由多種

組成的混合物碳?xì)浠衔镂锢硇再|(zhì)：黑色或深棕色粘稠狀液體，有特殊氣味，比水輕，不溶于水，沒有固定沸點(diǎn)。石油——工業(yè)的血液教學(xué)過程2.石油的綜合利用利用石油中各組分

不同進(jìn)行分離①分餾:沸點(diǎn)（物理變化）石油氣(C1～C4)汽油(C5~C12)煤油(C12~C16)柴油(C15~C18)重油(C20以上)原油脫鹽脫水石油常壓分餾柴油、燃料油、石蠟、潤(rùn)滑油、瀝青減壓分餾輕質(zhì)液體燃料教學(xué)過程石油氣瀝青汽油煤油柴油潤(rùn)滑油溶劑油分餾塔直餾汽油教學(xué)過程C16H34C8H18+C8H16催化劑加熱、加壓

C8H18C4H10+C4H8

催化劑加熱、加壓烷烴烷烴烯烴②

催化裂化在一定條件下把相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的重油斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的汽油。目的：獲得汽油、煤油、柴油、潤(rùn)滑油等，主要是獲得更多的汽油此時(shí)所得的汽油也叫裂化汽油化學(xué)變化教學(xué)過程③裂解又稱深度裂化。采用比裂化更高的溫度再斷裂成乙烯、丙烯、甲烷等小分子烴。目的：獲得很多重要化工原料C4H10丁烷CH4甲烷＋C3H6丙烯

催化劑

加熱、加壓C2H6乙烷C4H10丁烷＋C2H4乙烯

催化劑

加熱、加壓C8H18辛烷C4H10丁烷＋C4H8丁烯

催化劑

加熱、加壓化學(xué)變化教學(xué)過程④催化重整在加熱和催化劑的作用下，通過結(jié)構(gòu)的調(diào)整，使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴。獲得苯、甲苯等重要的化工原材目的：【思考】什么叫裂化汽油和直餾汽油？怎么鑒別它們？通過分餾得到的汽油叫直餾汽油，直餾汽油中沒有不飽和烴。通過裂化得到的汽油叫裂化汽油，裂化汽油中含有不飽和烴。鑒別它們可以使用溴水，能使溴水褪色的為裂化汽油，不能使溴水裉色的為直餾汽油。教學(xué)過程石油工藝的總結(jié)

它利用混合液體或液-固體系中各組分沸點(diǎn)不同，使低沸點(diǎn)組分先蒸發(fā)。

使相對(duì)分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小，沸點(diǎn)較低的烴。石油分餾石油裂化石油裂解原理原料產(chǎn)品變化類型

使石油分餾產(chǎn)物中的長(zhǎng)鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等氣態(tài)短鏈烴。原油重油重油石油中各種碳原子數(shù)不同、沸點(diǎn)不同的烴得到更多、質(zhì)量更好的輕質(zhì)油

得到更多短鏈如乙烯、丙烯不飽和氣態(tài)烴。物理變化化學(xué)變化化學(xué)變化教學(xué)過程目前大多數(shù)石油產(chǎn)品仍作為燃料使用，只有一部分轉(zhuǎn)化為化工、紡織、建材、醫(yī)藥、日用化學(xué)品等行業(yè)的基本原料教學(xué)過程生物柴油針對(duì)訓(xùn)練1.下列有關(guān)煤、石油、天然氣等資源的說法錯(cuò)誤的是（）A.天然氣是一種清潔的化石燃料B.石油是由多種烴組成的混合物C.煤的氣化和煤的液化都屬于物理變化D.通過石油的裂化可以提高汽油的產(chǎn)量C針對(duì)訓(xùn)練(1)石油的分餾為物理變化，獲取的各種產(chǎn)品為混合物(

)(2)石油的裂化和裂解原理相同，目的也相同(

)(3)裂化汽油不能用作提取溴的萃取劑(

)(4)含4個(gè)碳原子的烷烴，經(jīng)催化裂解后，只能生成2種氣態(tài)烴(

)(5)石油在加熱和催化劑的作用下，可通過結(jié)構(gòu)重整，獲取苯、甲苯等環(huán)狀烴(

)(6)許多性能優(yōu)異的合成高分子材料的原料為煤、石油和天然氣(

)√×√×√√2、判斷正誤。針對(duì)訓(xùn)練3、我國(guó)在“煤變油”技術(shù)上已取得了重大突破，達(dá)到5噸煤可以合成1噸成品油的水平。下列敘述錯(cuò)誤的是A.煤是復(fù)雜的混合物，其組成以碳元素為主B.“煤變油”的方法之一是使煤與H2作用生成液態(tài)有機(jī)物C.煤之所以能變“油”，是因?yàn)槊褐泻写罅康钠?、柴油和煤焦油D.煤變成成品油需要經(jīng)過一系列工藝流程，發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)變化才能實(shí)現(xiàn)√教學(xué)過程1.三大合成材料：

、

、

。2.實(shí)例：乙烯制聚乙烯：_________________________________，丙烯制聚丙烯：______________________________________。塑料

合成橡膠