8.1.2煤、石油和天然气的综合利用 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 第一节 自然资源的开发利用 第二课时 煤、石油和天然气的综合利用 人类面临的生存问题： 人口危机、资源危机、环境危机 煤、石油、天然气是目前人类使用的主要能源(化石燃料) 一、煤的组成及其综合利用 无机物(少量) C 元素（大量） H、O、N、S 等元素（少量） 无机盐等 污染环境 COx、NOx、 SO2 烟尘 （一）煤的组成 有机物 煤直接作燃料——利用率低并污染环境 （二）煤的综合利用 煤的干馏 煤的气化 煤的液化 获得洁净的燃料和多种化工原料 —— 物尽其用，保护环境 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。 1、煤的干馏 煤干馏的主要产物： 焦炭 气体： 液体： 固体： 焦炉煤气（CO、H2、CH4、C2H4） 煤焦油 （苯、甲苯、二甲苯) 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 (1)必须隔绝空气，否则会使分解出来的成分燃烧。 (2)既能减少燃烧污染，又能提高燃煤的热效率，且能获得 更有价值的化工原料。 (3)其过程中主要发生的是化学变化。 【注意事项】 在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。 主要反应是： C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 高温 2、煤的气化 CO和H2的混合物又叫水煤气 产品用途：作化工原料、燃料。 3、煤的液化 CO + 2 H2 CH3OH(甲醇) 催化剂 加热加压 在一定条件下将煤转化为液体燃料。 产品：甲醇、汽油等 产品用途：用作液体燃料 直接液化： 间接液化： 煤+氢气 液体燃料 煤 气化 催化剂 CO+H2 CH3OH等 煤的干馏、气化、液化都是化学变化 【思考】2.煤的气化、液化是物质三态(气、液、固)之间的变化吗？ 不是，物质三态之间的变化是物理变化，煤的气化、液化是化学变化。 【思考】1. 煤的干馏是煤的蒸馏吗？ 不是。 煤的干馏是将固体煤（混合物）隔绝空气加强热，使之分解产生其他物质的过程，是化学变化； 蒸馏是利用液体混合物中各组分沸点的差异而将组分分离的过程，是物理变化。 4、综合利用的意义 ①减少煤燃烧产生的大量SO2、NOx、碳的氧化物和粉尘等污染物的排放。 ②提高煤燃烧的效率——煤的气化、液化都是使煤变成清洁能源的有效途径，煤的燃烧效率也有很大的提高。 ③生产基本化工原料——通过煤的干馏，获得大量的基本化工原料。 (1)把煤加强热使之分解的过程为煤的干馏( ) (2)煤俗称煤炭，因此可看作碳元素形成的单质( ) (3)煤中含粗苯、煤焦油等物质，可通过蒸馏获取苯、甲苯等芳香烃( ) (4)在一定条件下，煤可以和氢气直接反应生成液体燃料( ) (5)煤的气化和液化都是物理变化( ) (6)天然气是清洁的化石燃料，对环境没有污染( ) × 正误判断 √ × × × × 步步高P125 1.我国在“煤变油”技术上已取得了重大突破，达到5吨煤可以合成1吨成品油的水平。下列叙述错误的是 A.煤的组成元素主要是碳，但煤是混合物 B.“煤变油”的方法之一是使煤与H2作用生成液态有机物 C.煤之所以能变“油”，是因为煤中含有大量的汽油、柴油和煤焦油 D.煤变成成品油需要经过一系列工艺流程，发生复杂的物理、化学变化 才能实现 √ 随堂演练 步步高P127 随堂演练 天然气的综合利用 二、天然气——主要成分CH4 海底可燃冰：CH4·nH2O 1. 清洁的化石燃料 2. 日常生活中，用作燃料 3. 化工生产中，用于合成氨和生产甲醇 4. 合成其他有机化合物 三、石油的组成及其综合利用 石油主要是多种碳氢化合物组成的混合物。(黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，不溶于水，有特殊气味，无固定沸点。) 按元素：碳、氢含量为 97% - 98% 按物质：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物（一般石油不含烯烃） 按组成状态：固态、液态、气态。大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。 石油——多种碳氢化合物组成的混合物 分馏 裂化 裂解 催化重整 利用原