8.1.3 煤、石油和天然气的综合利用-【化学优课PPT】高中化学必修第二册同步PPT课件（人教版2019）

人教版 必修第二册 化学优课PPT 授课教师： 第3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 自然资源的开发应用 学习目标 了解煤、石油、天然气的组成及综合利用的意义; 掌握煤的气化、液化、干馏；石油的分馏、裂化、裂解等原理; 了解煤、石油、天然气综合利用的方法途径; 了解节约能源及防止污染的重要性。 核心素养 通过对结构的观察和探究，培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神，能够熟悉金属矿物、海洋资源、煤、石油、天然气开发利用的基本原理。 通过对自然资源开发利用原理的学习，要形成整体观念，人类不仅要开发自然资源，也要保护自然资源。 激发学生透过现象探究本质的兴趣，尊重科学，学习科学的学习方法；通过参与探究，培养自身严谨的科学态度和辩证分析能力。为化学的发展尽自己的力量。 遵循自然资源开发利用的基本原理，开拓思路，寻找更好的方法。 新课导入 新课导入 新课导入 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。 化石燃料亦称矿石燃料，是一种烃或烃的衍生物的混合物，其包括的天然资源为煤炭、石油和天然气等，是不可再生资源。 三大化石燃料 新课讲解 煤的综合利用 1.煤的组成 由有机物和少量无机物组成的复杂混合物 主要含有C元素，另有少量H、O、N、S等元素 物质组成： 元素组成： 【思考】结合实际和煤的组成你认为煤作为燃料有什么缺点？ 煤燃烧产生大量的煤灰、煤渣、废气（二氧化硫、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等）、污染环境，燃烧效率低！ 煤的综合利用 2.煤的综合利用 通过煤的干馏、气化和液化获得清洁的燃料和多种化工原料，是目前实现煤的综合利用的主要途径。 煤的干馏 煤的气化 煤的液化 煤的综合利用 (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。 2.煤的综合利用 氢气、 甲烷、 乙烯、 一氧化碳 煤的综合利用 2.煤的综合利用 (1)煤的干馏： 焦炉气：从尖嘴导管中放出的气体即焦炉气。 煤焦油：小试管的底部凝结成水和黑色黏稠油状物。 氨：小试管内的水溶液使石蕊试纸变蓝，说明有氨产生。 焦炭：大试管里坚硬而又多孔的灰黑色块状物。 实验产物 2.煤的综合利用 煤的综合利用 (1)煤的干馏： 煤的综合利用 煤干馏的主要产品和用途 干馏产品         主 要 成 分          主 要 用 途 出炉煤气 焦炉气 氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳     气体燃料、化工原料 粗氨水    氨、铵盐     氮肥 粗 苯    苯、甲苯、二甲苯 炸药、染料、医药、农药、 合成材料    煤焦油    苯、甲苯、二甲苯    酚类、萘类 染料、医药、农药、合成材料 沥青    筑路材料、制碳素电极      焦 炭    炭 冶金、合成氨造气、电石、燃料 2.煤的综合利用 (1)煤的干馏： 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： 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。 污 染 物： 煤渣、COx NOx SO2 等烟尘 2.煤的综合利用 水煤气 煤的综合利用 （3）煤的液化 在高温、高压和催化剂条件下，使煤与氢气作用生成液体燃料 先将煤转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等液体。 间接液化： 直接液化： CO + 2H2 CH3OH（甲醇） 催化剂 C+H2O(g) CO + H2 高温 2.煤的综合利用 煤的综合利用 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)