8.1自然资源的开发利用 第3课时 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版（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 1. 通过煤、天然气和石油的化学组成和综合利用途径的学习，能从化学的角度分析自然资源到产品的转化途径，认识化学方法在实现物质转化中的作用。 2. 通过化石能源在社会生产、生活中的重要应用，感受化学学科在生产、生活中的应用价值。 3.通过化石能源引发的环境为题，思考开发清洁能源、绿色、可持续发展的新途径。 重难点 学习目标 化石燃料提供的热量能为我们提供美味的食物、提供日常所需的能量，使高铁、飞机远航。 化石 3 天然气 石油 煤 化石燃料 资源有限，且开发困难 工业生产和人类消耗巨大 综合利用 化石燃料的综合利用都有哪些途径呢？ 4 煤的综合利用 煤 煤的综合利用 主要含C，还含有少量H、O、N、S等 煤的干馏 煤的气化 煤的液化 A B C 煤 工业的粮食 黑色的金子 SO2、NOx 清洁燃料和化工原料 煤的综合利用 思考讨论 问题一 什么是煤的干馏？煤的干馏会得到哪些产品？ 问题二 煤的干馏得到的产品，有哪些用途？ 煤的综合利用 成果展示 煤的干馏是指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。 H2、CH4、C2H4、CO、芳香烃 酚类、萘、沥青 燃料 染料 医药 农药 合成材料 出炉煤气（焦炉气、粗氨水、粗苯）、煤焦油、焦炭。 煤的综合利用 实验用品： 大试管、小试管、玻璃导管、橡胶塞、玻璃棒、酒精喷灯、烧杯、铁架台、煤、红色石蕊试纸。 演示实验 煤的干馏 煤的综合利用 实验现象： 1.用酒精喷灯加热大试管里放有煤粉的部位，约2~3 min后有气体放出，冷却后在小试管底部 _________和___________________。 凝结成水 黑色黏稠油状物 2.点燃从尖嘴导管放出的气体，气体燃烧，发出_____________，这是焦炉气在燃烧。 明亮的火焰 3.实验后用玻璃棒蘸取小试管内的水溶液，滴在红色石蕊试纸上，溶液使试纸______，说明有_______产生。 变蓝 氨气 4.实验完毕后，停止加热。冷却用粗铁丝取出大试管里的块状物，可以看到煤粉已经变成_____________________________，这就是焦炭。 坚硬而又疏松多孔的灰黑色固体 煤的综合利用 煤的利用途径 煤的气化 煤的液化 原理 主要反应 产品 用途 将煤转化为可燃性气体的过程 直接加氢液化或间接液化 将煤转化为液态燃料的过程 C+H2O(g) CO+H2 高温 C+H2O(g) CO+H2 高温 C+H2O(g) CO+H2 催化剂 CO、H2、CH4等 可燃性气体物质 液态燃料油、甲醇等 可作燃料 可作燃料；基本化工原料 对比煤的干馏，学习煤的气化，煤的液化。它们原理、反应过程、产品、用途有什么不同？ 天然气的综合利用 阅读课本P102页，说一说天然气的组成和用途。 组成：主要成分为甲烷(CH4)的混合物。 清洁的化石燃料 作为化工原料，用于生产合成氨和甲醇 2CH4 一定条件 HC CH+3H2 天然气的综合利用 请同学们阅读课本102页，了解可燃冰。 石油的综合利用 石油 石油中含有烷烃、芳香烃、环烷烃等，是一种成分复杂的混合物。 直接从矿井里开采出来的原油 分馏、催化裂化、裂解、催化重整 汽油、煤油、柴油 石油的综合利用 思考讨论 问题一：什么是石油的分馏？分馏和蒸馏有什么区别？ 问题二：为什么要减压蒸馏分离重油? 问题三：催化裂化、裂解有什么区别? 问题四：石油催化重整得到哪些产品？ 石油的综合利用 分馏：利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做分馏。分馏是多次蒸馏。 物理变化。 减压分馏的目的：减压分馏能使高沸点的重油转化为气态挥发出来，石油减压分馏的目的使高沸点的重油进一步分离。 成果展示 石油的综合利用 裂化和裂解的区别：裂化是在催化剂条件下，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；裂解是在高温下，把石油产品中具有长链的烃断裂为各种短链的气态烃或液态烃。 石油催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的调整，使链状烃转化为环状烃，如苯或甲苯等。 成果展示 石油的综合利用 C16H34 催化剂 加热、加压 C8H18+C8H16 C4H10 催化剂 加热、加压 C2H6+C2H4 C8H18 催化剂 加热、加压 C4H10+C4H8 C4H10 催化剂 加热、加压 CH4+C3H6 十六烷 辛烷 辛烯 辛烷 丁烷 丁烯 丁烷 甲烷 丙烯 丁烷 乙烷 乙烯 直链烷烃分解，产物是“烷+烯” 石油的综合利用