4.3煤、石油、天然气（课件）-【上好课】2024-2025学年九年级科学上册同步精品课堂（华东师大版）

4.3 煤、石油和天然气 YF 教学目标 一 一 01 学习煤、石油和天然气形成和主要成分 学习煤、石油和天然气的转换加工 02 03 认识可燃冰 课堂引入 二 随着工业的高速发展，人们的生活变的越来越便利，甚至在若干年之后，人形机器人也将进入到千家万户。但是有一个问题一直困扰着工业发展，那就是能源问题。你知道当今世界的三大能源支柱吗？ 煤、石油、天然气 3 课堂引入 二 你对世界能源的发展趋势有何看法？煤、石油和天然气会一直成为世界的能源支柱吗？ 所以能源的使用也在逐渐发生变革，人类正在从煤炭能源时期和石油天然气能源时期，逐渐向新能源时期过渡。 4 课堂引入 二 煤矿 油田 天然气田 煤、石油和天然气等含碳矿物是地球留给人类的一笔财富，都是不可再生资源。 5 煤 三 煤又称煤炭。全球化石能源中，煤的储量最为丰富。煤也是最早被人类使用的固体矿物燃料。 煤 三 煤的分布 煤炭资源分布不均衡，大多集中在温带和亚热带。 我国煤炭资源丰富， 蕴藏量列世界第三位，主要分布在山西、内蒙古、山东、安徽、江苏等省或自治区。 煤 三 煤的形成 煤是古代植物埋在地下，处在隔绝空气的条件下，经过漫长的岁月，逐渐转变而成的。 显微镜下的煤 煤 三 煤的成分 煤是一种复杂的混合物，既含有机物，又含灰分等无机物。 80%~90% 3%~6% 5%~8% 0.5%~1% 1%~2% 煤的组成 硫 氮 氧 氢 碳 2 1 8 5 85 煤 三 煤炭如何使用？ 资源浪费？ 环境污染？ 煤 三 煤燃烧的危害 硫、磷、氟、氯、砷等是煤炭中的有害成分，其中以硫最为重要。煤燃烧时绝大部分的硫被氧化为二氧化硫排放至大气，污染大气，形成酸雨，危害生物的健康，腐蚀金属设备；直接燃烧煤还会产生大量烟尘，影响环境卫生，损害人体健康；煤炭燃烧其中大量有机物被转化为水和二氧化碳，不仅白白损失了有机物质，还生成大量温室气体。 煤直接作燃料——能量利用率低，浪费化工原料且污染环境。 酸雨后的树木 煤 三 煤 煤的综合利用： 煤的干馏（焦化）: 将煤隔绝空气加热使其分解的过程。 干馏产物 主要成分 主要用途 焦 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 氨气 氨盐 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 医药，染料， 农药，合成材料 沥青 电极，筑路材料 焦炭 碳 冶金，燃料，合成氨 化学变化 煤 三 煤的气化: 煤在高温和氧气不足情况下转化为可燃性气体（主要是煤气）的过程。 化学变化 主要反应式： C + H2O CO + H2 高温 煤的液化: 煤在一定条件下转化为液体燃料（人造石油）过程。 化学变化 炼铁的主要方程式 煤 三 煤的转化-气化 煤在高温、氧气不足的条件下转化成煤气。 煤气 H2 CO CO2 CH4 N2 由空气带入 煤气是一种清洁、方便、燃烧效率很高的燃料，也可作化工原料。 煤 三 煤的转化-液化 煤液化可制成人造石油。另外，煤渣可做建筑材料，甚至可从煤灰中提取钒、铝、铀等金属。 石油 四 石油是由远古的动植物遗体在地下经过漫长而复杂的变化而形成的棕黑色黏稠液体。未经处理的石油称为原油。 石油 四 石油的分布 世界上有两大产油带，一个北起阿拉斯加和加拿大，经美国西海岸到南美委内瑞拉、阿根廷；另外一个从地中海经中东到印度尼西亚。 石油 四 石油的开采 石油 四 石油的成分 石油主要含碳和氢，此外还有氧、氮、硫等。与煤相比，石油的含氢量较高，含氧量较低。 83%~97% 10%~14% 0.05%~2% 0.02%~0.2% 0.05%~8% 石油是由许多沸点不同的有机物组成的混合物。 分馏 裂化 重整 精制 石油的组成 煤的组成 硫 氮 氧 氢 碳 4 0.5 2 10 80 石油 四 炼制 石油的炼制 石油是由许多沸点不同的有机物组成的混合物。 分馏 裂化 重整 精制 石油必须经过炼制才能使用。 石油 四 石油的分馏: 利用石油中各类碳氢化合物的分子大小以及沸点的差异，将其予以分离的过程。 物理变化 石油 四 石油化工 目前，石油用于化学工业的虽然只占7%，但从石油产品中可加工制得5000多种化工原料。轻巧实用的塑料、色泽鲜艳的合成纤维、能与天然橡胶媲美的合成橡胶、家用的洗涤剂，还有染料、炸药、化肥等都是由石油产品加工而成的。 上海化学工业区 天然气 五 天然气是指蕴藏在地壳中的可燃性气体，主要成分是甲烷（CH4）。天然气的成因和石油相似，但分布范围和生成温度范围比石油宽得多。天然气常与石油、煤炭伴生。 清洁能源 天然气在全球总能源结构中所占的比例正在不断上升。由于天然气可制备上百种化工产品，因而也是宝贵的化工原料。 天然气 五 钻探石油发生井喷就是因为地层中的天然气在高压下向外喷发的缘故。 矿井中甲烷等可燃性气体达到一定浓度时遇明火会引起爆炸，故应注意安全生产。 天然气燃烧（点燃天然气前一定要验纯） 天然气 五 可燃冰 可燃冰是甲烷的水合物。 可燃冰有望成为石油的替代能源，我国的可燃冰储量目前处于是世界第一，可是为什么身边基本听到的能源名称还是石油、煤、天然气？ 海洋深处的甲烷，在高压和低温条件下与水形成水合物。天然气水合物晶体无色透明，外形似冰，因含大量可燃的甲烷，故俗称可燃冰。1m3可燃冰释放出的能量相当于160～180m3天然气的能量。估计全球可燃冰所能提供的能量是石油、煤、天然气等所有其他化石燃料总能量的2倍。因此，可燃冰可能成为21世纪的新能源。经勘察，我国南海有巨大的可燃冰带，东海也已发现可燃冰。与石油、天然气相比，可燃冰不易开釆和运输，至今还没有完美的开采方案。另外，只要海底温度或压力稍有变化，甲烷就可能呈气态逸出进入大气，成为全球气候快速变暖的可能因素。 天然气 五 当堂测试 六 1、世界各国以哪种物质的产量与生产技术水平来衡量一个国家的石油化工发展水平(　　) A．苯 B．丁烷 C．丙烷 D．乙烯 D 当堂测试 六 2、下列过程中仅发生物理变化的是(　　) A．天然气燃烧 B．煤的干馏 C．石油分馏 D．液化气罐爆炸 C 当堂测试 六 3、下列有关能源的叙述正确的是(　　) A．石油是一种可再生资源 B．大量使用化石能源会造成大气污染，因此应停止化石能源的开采和利用 C．人类需要的能量都是由化学反应产生的 D．目前没有大量使用氢能源，是由于氢气的制取成本高，储存、运输困难 D 当堂测试 六 4、能源和环境已经成为人们日益关注的问题。 (1)目前人们利用最多的能源是煤、________和天然气等化石燃料，煤燃烧会产生大量的二氧化碳、二氧化硫和一氧化碳等气体，这些气体中，溶于水会导致酸雨的主要是_____________。 石油 二氧化硫 当堂测试 六 (2)氢气作为一种清洁燃料目前没有大规模使用的主要原因是________(填字母)。 A．氢气的储存和运输困难 B．获得氢气的成本高 C．制备氢气的原料少 D．氢气的热值低 A、B THANKS THIS IS A ART TEMPLATE ,THE TEMPLATE DESIGN BY JERRY. THANK YOU WATCHING THIS ONE. $$