8.1.3 自然资源的开发利用（3）【教学课件】-【优课堂】2022-2023学年高一化学同步备课系列（人教版2019必修第二册）

第一节 自然资源的开发利用 第3课时 第八章 化学与可持续发展 1 2 1 本节重难点 煤、石油、天然气为原料综合利用 节约能源及防止污染的重要性 知识导航 燃料对我们来说并不陌生，你认识生活中的这些燃料吗？ 你能区分这些燃料哪些是不可再生的化石燃料吗？ 新课导入 3 上述燃料中的煤、石油、天然气就是人们常说的化石燃料。化石燃料是不能再生的资源，用一点少一点。 天然气 石油 煤 化石燃料 知识梳理 煤、石油和天然气在燃烧时能释放能量，是很好的能源。现在，世界上多数国家利用的能量(如热能、电能等)主要来自化石燃料的燃烧。例如：在我国，很大一部分电能是由煤燃烧产生的热能转化而来的。 知识梳理 你知道化石燃料是怎么形成的吗？ 知识梳理 煤的形成 煤的综合利用 在沼泽和森林生长的植物 这些腐化植物层屡受到地热和细菌分化作用，就成为煤层 植物死后，就会腐烂，并被泥沙覆盖起来，形成很多腐化植物层和泥沙层 知识梳理 煤的组成和利用 煤的综合利用 工业的粮食 黑色的金子 我国煤炭资源丰富，石油和天然气资源却相对不足，煤炭保有储量超过1万亿吨，占我国化石能源总储量的90%以上。 物质组成：： 和 组成的复杂混合物 元素组成：主要为 ，还含有少量 等元素 有机物 少量无机物 C H、O、N、S 知识梳理 由于煤中含有N、S等易与空气中组成成风形成环境污染的化合物，故煤炭使用前要经过：干馏、气化和液化获得清洁的燃料和多种化工原料，这是目前实现煤的综合利用的主要途径。 知识梳理 煤的综合利用 焦炭 煤焦油 焦炉气(CO、H2、CH4、CO2等) 将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，工业上也叫煤的焦化 用于金属冶炼、制造电极 作化工原料 焦化 干馏 粗氨水 粗苯 化学变化 煤焦油：主要是由各种芳香烃组成的液态混合物，根据各种芳香烃的沸点不同，利用蒸馏法进行分离可以得到芳香烃 知识梳理 煤的综合利用 将煤转化为可燃性气体的过程 气化 作燃料气和化工原料 化学变化 高温高压下，在催化剂等作用下使煤发生裂解并加氢 液化 C＋H2O(g) CO＋H2 高温 CO H2 CH4等 化学变化 CO和H2 甲醇 直接液化： 使煤与氢气作用生成液体燃料 间接液化： 煤 ________ ______等 气化 催化剂 汽油 煤油 柴油等 作液体燃料 知识梳理 煤的综合利用 知识梳理 天然气和石油的形成 天然气和石油的综合利用 主要成分： 综合利用： 洁净的气体燃料(燃烧的产物是二氧化碳和水) 化工原料：合成 和生产 ，合成两个或多个碳原子的 等 氨 有机化合物 甲醇 天然气 CH4(甲烷) 知识梳理 石油的组成和利用 石油的综合利用 石油 石油 (物理变化) 分馏 原理：利用石油中各成分的沸点不同 主要含C、 H，含有少量S、N、O等 溶剂油 汽油 航空煤油 煤油 柴油 润滑油 石蜡 沥青 工业的血液 知识梳理 石油可以直接用作燃料吗？为什么？ 不可以，石油需要分馏。在石油中能分离出能驱动汽车、飞机等的汽油、煤油等 知识梳理 石油经分馏后可以获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油，但其产量难以满足社会需求，而含碳原子多的重油却供大于求。因此，需要通过催化裂化过程将重油裂化为汽油等物质，再进一步裂解，可以获得很多重要的化工原料。 裂化 汽油 C16H34 十六烷 C8H18 辛烷 ＋ C8H16 辛烯 催化剂 加热、加压 原理： 目的：提高________的产量 辛烷值是交通工具所使用的燃料 (汽油) 抵抗震爆的指标，辛烷值高低与汽油质量没有直接关系，汽油的标号高表示抗爆性好。 一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 定义： 知识梳理 石油的综合利用 裂解 原理： 目的：生产 等气态化工原料 催化剂 加热、加压 C8H18 辛烷 C4H10 丁烷 ＋ C4H8 丁烯 C2H6 乙烷 ＋ C2H4 乙烯 C4H10 丁烷 催化剂 加热、加压 CH4 甲烷 ＋ C3H6 丙烯 C4H10 丁烷 催化剂 加热、加压 定义： 高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃 乙烯 知识梳理 链状烃 环状烃 苯 甲苯 石油的综合利用 催化重整 _______或_________等化工原料 产品： 目的：使_________转化为____________ 苯 甲苯 知识梳理 石油的分馏和裂化及产品用途示意