8.1.3 煤、石油和天然气的综合利用（课件）-【思维课堂】2022-2023学年高一化学同步精品备课系列（人教版2019必修第二册）

第八章 化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发利用 课时3 煤、石油和天然气的综合利用 素元化学工作室 学习目标 1. 了解煤、石油、天然气综合利用的内容，培养变化观念的学科素养。 2. 知道节约能源及防止污染的重要性，培养关注社会可持续发展的科学态度与社会责任。 素元化学工作室 化石燃料 煤 石油 天然气 人类使用的主要能源 重要的化工原料 综合利用、提高利用率、减少环境污染 素元化学工作室 煤的综合利用 1. 煤的组成——有机物+少量无机物 主要元素 其他元素 C H、O、N、S 等 褐煤 泥煤 无烟煤 【思考】煤作为燃料有什么缺点？ 煤燃烧产生大量的煤灰、煤渣、废气（SO2、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等），污染环境，燃烧效率低！ 素元化学工作室 煤的综合利用 煤的干馏、煤的气化、煤的液化 (1)煤的干馏： 将煤隔绝空气加强热使它分解的过程。 煤焦油 出炉煤气 焦炭 【思考】煤的干馏为什么要隔绝空气？ 若不隔绝空气，在高温条件下，煤会在空气中燃烧。 素元化学工作室 表8-1煤的干馏的重要产品和用途 干馏产物 主要成分 主要用途 出炉 煤气 焦炉气 H2、CH4、乙烯、CO 气体燃料、化工原料 粗氨水 NH3、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 素元化学工作室 煤的综合利用 (2)煤的气化 将煤转化为可燃性气体的过程。 主要反应： 水煤气 C+H2O(g) CO + H2 高温 【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？ 这就是煤的气化，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。 CO + 2H2 CH3OH（甲醇） 催化剂 (3)煤的液化 直接液化： 使煤与氢气作用生成液体燃料 间接液化： 先转化为CO和H2，然后在催化剂作用下合成甲醇 将煤转化为液体燃料的过程。 素元化学工作室 煤的综合利用 阅读课本P102前五段内容，列表比较煤的综合利用途径的区别 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 C+H2O(g) CO + H2 高温 CO + 2H2 CH3OH（甲醇） 催化剂 C+H2O(g) CO + H2 高温 素元化学工作室 8 天然气的综合利用 液化天然气公交车 天然气灶 A. 燃料——清洁能源 1. 天然气组成——主要成分是甲烷 B. 化工原料：生产甲醇、合成两碳或多碳有机物 2. 天然气用途 素元化学工作室 石油的综合利用 组成 汽油、煤油、柴油等 多种碳氢化合物组成的混合物 直接从矿井里开采出来的石油 分馏、裂化、裂解、催化重整 石油 加工处理 原油 石油的综合利用 素元化学工作室 石油的分馏 原理：利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程。 分馏产物： 石油气 汽油、煤油、柴油等 蜡油、润滑油 重油（沥青等） 轻质液 体燃料 【思考】用什么方法分离重油？为什么？ 减压蒸馏，减压是为了降低重油的 沸点，避免温度过高发生分解。 素元化学工作室 石油的裂化 在一定条件下（加热、催化剂），把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。 裂化的目的:提高轻质汽油的产量。 相对分子质量大 沸点高的烃 相对分子质量小 沸点较低的烃 断裂 原料：重油、石蜡 产物：汽油、煤油、柴油、润滑油等 C16H34 十六烷 C8H18 辛烷 ＋ C8H16 辛烯 催化剂 加热、加压 C8H18 辛烷 C4H10 丁烷 ＋ C4H8 丁烯 催化剂 加热、加压 裂化汽油（含烯烃、烷烃） 素元化学工作室 石油的裂解 采用比裂化更高的温度，使其中相对分子质量较大的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃。 主要产物：乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。 C4H10 丁烷 CH4 甲烷 ＋ C3H6 丙烯 催化剂 加热、加压 C2H6 乙烷 C4H10 丁烷 ＋ C2H4 乙烯 催化剂 加热、加压 素元化学工作室 比较石油的综合利用途径