8.1.3煤石油天然气的综合利用课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第八章 化学与可持续发展 第1节 自然资源的开发利用 第3课时 煤石油天然气的综合利用 素养目标 1.了解煤、石油和天然气等化石能源的加工原理,培养变化观念与平衡思想。 2.了解煤、石油和天然气等化石产品的利用,培养科学态度与社会责任等方面的核心素养。 人教版2019 化学必修第二册 迄今为止，煤、石油和天然气仍是人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料。如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料所造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。 人教版2019 化学必修第二册 ⒈煤的综合利用 ⑴煤的组成 ①组成成分： ②组成元素： 由有机物和少量无机物组成的复杂混合物 以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素 人教版2019 化学必修第二册 ①煤的干馏 Ⅰ.原理： 煤的干馏实验装置图 ⑵综合利用途径： 煤的干馏是复杂的物理、化学变化过程，从煤的干馏产物中可获得重要的化工原料。 人教版2019 化学必修第二册 产品 主要成分 用途 出炉煤气 焦炉气 H2、CH4、CH2＝CH2、CO 气体燃料、化工原料 粗氨水 氨、铵盐 生产化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料等 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、合成材料等 沥青 筑路材料、制碳素电极 焦炭 碳 冶金、合成氨造气、电石、燃料 Ⅱ.煤干馏的主要产品和用途： 人教版2019 化学必修第二册 煤与氢气作用生成液体燃料； C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) 高温 CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(l) 催化剂 ③煤的液化 在一定条件下将煤转化为液体燃料的过程。 直接液化： 间接液化： 先转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等。 ②煤的气化 C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) 高温 在一定条件下将煤转化为可燃性气体的过程。 人教版2019 化学必修第二册 1.煤的综合利用 人教版2019 化学必修第二册 ⒉天然气的综合利用 天然气的主要成分是甲烷。天然气是一种清洁的化石燃料，可以直接用作燃料。 天然气也是一种重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇等。天然气化工是以含一个碳原子的甲烷为原料，通过化学变化形成含两个或多个碳原子的其他有机化合物。实现天然气的有效转化是一项具有重大实用价值的研究课题。 液化天然气公交车 人教版2019 化学必修第二册 人教版2019 化学必修第二册 ⒊石油的综合利用 ⑴石油的组成 ①组成成分： ②组成元素： 石油是由多种碳氢化合物（烷烃、环烷烃和芳香烃)组成的混合物，成分复杂。 主要是碳、氢元素（含量为97%--98%元素）； ①石油的分馏： 利用石油中各组分沸点的不同，通过加热和冷凝，把石油（复杂的混合物）分成不同沸点范围的产物（较简单的混合物）的过程...... Ⅰ.分馏原理： 石油的分馏是物理变化过程，从石油的分馏产物中可获得重要的化工原料。 ⑵综合利用途径： Ⅱ.石油的分馏产品： 人教版2019 化学必修第二册 提高轻质液体燃料油的产量。 Ⅰ.裂化的目的： Ⅱ.裂化的原理： 在催化剂的作用下将含碳原子数较多、沸点较高的烃（重油）断裂成碳原子较少、沸点较低的烃的过程。 C16H34 C8H18 + C8H16 催化剂 加热 加压 C8H18 C4H10 + C4H8 催化剂 加热 加压 裂化 ②石油的裂化和裂解： 人教版2019 化学必修第二册 裂解: 就是深度的裂化---采用比裂化更高的条件，使某些石油加工产品转化为分子内含碳原子数更少、沸点更低的气态化工原料。 Ⅰ.裂解的目的： 获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。 Ⅱ.裂解的原理： C4H10 CH4 + C3H6 催化剂 加热 加压 C4H10 C2H6 + C2H4 催化剂 加热 加压 裂解 人教版2019 化学必修第二册 石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃，以获得苯、甲苯等芳香烃，这个过程叫石油的催化重整。 提高