8.1.3 煤、石油和天然气的综合利用- 2023-2024学年高一化学同步教学精品课件（人教版2019必修第二册）

●自然资源的开发利用 ●化学品的合理使用 ●环境保护与绿色化学 资源、能源、材料、环保、健康、安全等是当今社会重要的研究主题，化学与这些主题密切相关，在其研究与应用中发挥着重要作用。 按照绿色化学思想和循环经济原则，利用化学变化可以改变原有物质的组成和结构，合成新物质，使之具有更加优异的性能:可以科学、安全、有效和合理地开发自然资源和使用各种化学品，为建设美丽家园发挥化学科学的重要价值。 组织建设 第一节　自然资源的开发利用 （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 学习目标 1.了解煤、石油、天然气的组成及综合利用的意义，提高宏观辨识与微观探析的能力。 2.了解煤、石油、天然气综合利用的内容，培养变化观念的学科素养。 3.了解节约能源及防止污染的重要性，培养关注社会可持续发展的科学态度与社会责任。 化石燃料 煤 石油 天然气 缺点：不可再生资源、燃料利用率低，环境污染 面临的挑战：综合利用、提高利用率、减少燃烧造成的环境污染 应用：主要能源、重要的化工原料 阅读课本P102，总结化石燃料的应用、缺点和面临的挑战 中国碳达峰与碳中和能源结构及发展建议分析图 一、煤的综合利用 1. 煤的组成——有机物+少量无机物 主要元素 其他元素 C H、O、N、S 等 注意：煤不是碳的单质 问题：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！ 2.煤综合利用主要途径 通过煤的干馏、气化和液化获得清洁的燃料和化工原料 （1）煤的干馏： 将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫做煤的干馏（煤的焦化)。煤干馏的主要产物:焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭。 ①煤的干馏必须隔绝空气,否则会使分解出来的成分燃烧。 ②煤的干馏能够减少燃烧污染，提高燃煤的热效率，且能从煤中提取有价值的化工原料。 ③煤的干馏过程中发生的主要是化学变化，而蒸馏的过程发生的是物理变化。 表8-1煤的干馏的重要产品和用途 干馏产物 主要成分 主要用途 出炉 煤气 焦炉气 H2、CH4、乙烯、CO 气体燃料、化工原料 粗氨水 NH3、铵盐 化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料 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 沥青 筑路材料、碳素电极 焦炭 碳 冶金、合成氨造气、电石、燃料 (2)煤的气化 将煤转化为可燃性气体的过程。 主要反应： 水煤气 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。 CO + 2H2 CH3OH（甲醇） 催化剂 (3)煤的液化 直接液化： 使煤与氢气作用生成液体燃料 间接液化： 将煤转化为液体燃料的过程。 方法 变化类别 处理过程 产 物 煤的干馏 煤的气化 直接液化 间接液化 煤的干馏、气化、液化等三种处理方法的异同 化学变化 化学变化 化学变化 化学变化 粗苯等多种化工原料 将煤转化为可燃性气体 水煤气 煤与氢气作用生成 液体燃料 先转化成CO和H2 隔绝空气高温分解 甲醇 煤及煤产品的用途 (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(　) 1. 正误判断 × × × × √ 2、煤在干馏时得到的气态产物是(　 　) A.天然气 B.水煤气 C.焦炉气 D.高炉煤气 C 3.下列不属于煤的综合利用的是（　　） A．将煤干馏制得煤焦油和焦炭 B．在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料 C．煤变为煤饼作燃料 D．将煤干馏制得甲苯和乙烯 C 天然气——主要成分CH4 海底可燃冰：CH4·nH2O 二、天然气的综合利用 天然气的用途 三、石油的综合利用 石油——工业的血液 经过地质普查，在我国960万平方公里土地上，发现有300多个可供勘探石油的沉积岩盆地，沉积岩面积达450万平方千米，约占国土总面积的44%。地质学家估计我国陆上石油的储量大约为3×1011~6×1011吨。 我国还有1.8×104km的海岸线。经过近几年的勘查，先后在渤海、黄海南部、东海、台湾浅海、珠江口、莺歌海