3.2.1从天然气、石油和煤中获取燃料 课件 2024-2025学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

第2节 从化石燃料中获取有机化合物 第一课时 第3章　简单的有机化合物 1. 知道三大化石燃料，了解依据物质性质及 其变化利用资源和能源的方法。 2. 知道石油的组成和石油的炼制工艺——分馏原理。知道裂化的目的和原理。 3. 初步确立可持续发展的观念。 一、从天然气、石油和煤中获取燃料 化石燃料又叫做矿石燃料、矿物燃料，属于不可再生资源。 三大化石燃料：天然气、石油和煤。其中，天然气是清洁能源。 阅读课本p88~91,5分钟时间。 1.天然气和煤直接用作燃料 ①主要成分：甲烷。另外，沼气、坑道气(瓦斯)、天然气水合物(可燃冰)的主要成分也是甲烷。 ②甲烷的物理性质：无色无味的气体，密度比空气小，难溶于水。 （1）天然气 a:甲烷的取代反应 通常状况下,与相同状况的CO、H2相比, CH4燃烧时放热更多，燃值更高。以CH4为主要成分的天然气是一种优良的气体燃料。 ③甲烷的化学性质 b:甲烷的燃烧 CH3Cl+HCl (一氯甲烷，气态) 通常情况下，不易与其它物质反应，与强酸、强碱、强氧化剂都不反应，不能使酸性KMnO4溶液褪色。 （二氯甲烷，液态） CH2Cl2+HCl CH3Cl+Cl2 光照 CH4+Cl2 光照 三氯甲烷，四氯甲烷都是液态，其中三氯甲烷曾用作外科手术麻醉剂，二氯甲烷、四氯甲烷常用作溶剂。 可燃冰是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。可燃冰储量巨大，被国际公认为石油、天然气的接替能源。 可燃冰的开采 化学与技术 6 （2）煤 直接燃煤会产生一些大气污染物，如硫的氧化物、氮的氧化物、烟尘等。 煤 物质组成 元素构成 有机物和无机物组成的复杂混合物。 主要含碳元素，另有少量H、O、N、S、Si、Al、Ca、Fe等元素 2.从石油中获取燃料 （1）石油的组成：由分子含有不同数目碳原子的 、 、 等组成的复杂混合物。 石油主要由碳、氢元素（97％～98％）构成。 （2）石油的分馏：通过 和 ，把石油分离成 的产物。 石油的分馏是 。 石油的分馏产物是 。 烷烃 环烷烃 加热 冷凝 沸点范围不同 物理变化 混合物 芳香烃 随着烃分子里碳原子数的增加，烃的沸点也相应升高。 石油分馏塔 石油分馏产物及其主要用途 9 分馏塔的基本构造及不同部位的产物 石油的分馏产物沸点范围由低到高分别为:石油气(C4以下）、汽油（C5~C11）、煤油（C11~C16） 、柴油（C15~C18）、蜡油和润滑油、重油（C20以上）。 思考辨析： 1.石油有固定的沸点。 （ ） 2.石油的分馏是物理变化。（ ） 3.石油的分馏产物是纯净物。（ ） 4.石油的分馏产物中，沸点范围最低的是石油气（ ） 5.煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属钠。（ ） 6.石油干馏可获得汽油、煤油等。（ ） 7.石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物。( ) × × × √ √ √ √ 11 (3)石油的裂化 1.为了提高 的产量和质量。 2.定义：工业上在一定条件(加热、使用催化剂）下，把相对分子质量较大、沸点较高的烃分解成相对分子质量较小、沸点较低的烃，这种方法称为裂化。 3.原料：重油 变化类型：化学变化 产物：汽油等轻质燃料。 轻质液体燃料 12 石油炼制的工艺流程 直馏汽油和裂化汽油的区别 获得方法 主要化学成分 鉴别方法 直馏汽油 原油直接分馏,物理变化 一般是C5~C11的烷烃及少量的芳香烃等,性质稳定 能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油 裂化汽油 重油裂化, 化学变化 含有C5~C11的烷烃和烯烃,性质活泼 液化石油气、汽油、煤油等石油分馏产物用作燃料时，其中的烃燃烧放出大量的热，充分燃烧时的产物是CO2和H2O。 点燃 2C8H18+25O2 → 16CO2+18H2O 烃类物质充分燃烧的通式： CxHy+( x+ y/4 )O2 → x CO2+ y/2 H2O 点燃 汽油的标号和辛烷值 加油站里的汽油有不同的标号，如92号、95号等。汽油的标号与其辛烷值相同。辛烷值代表汽油的抗爆性。选择汽油时，并非标号越高越好，要根据发动机的参数要求进行合理选择。 身边的化学 概括整合 当堂练习 1．（双选）2017年5月18日，我国在南海进行的可燃冰试采获得成功，这标志着我国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试采中获得连续稳定产气的国家，下列说法错误的是（ ） A．可燃冰的成分只有甲烷 B．可燃冰在深海中为固态 C．可燃冰属于清洁能源 D．可燃冰和煤充分燃烧后产物只有CO2和H2O AD 当堂练习 2．下列关于石油的说法不正确的是（ ） A．石油有固定的沸点 B．将含有碳原子数较多的烃经过裂化可以得到相对分子质量较小、沸点较低的烃 C．石油的分馏是物理过程，而裂化属于化学过程 D．石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃料的产量和质量 A 例题1：燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法.0.1mol某烷烃充分燃烧生成7.2g水,试通过计算确定该烃的分子式和结构简式. 燃烧法确定有机物的分子式 【针对性练习】 1.燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法，完全燃烧0.1mol某烃后，将生成的气体先通过足量的浓硫酸，浓硫增重9.0g ,再将剩余气体通过澄清石灰水，生成沉淀40g 。 （1）求该烃的分子式 （2）写出该烃可能的结构简式。 2. 燃烧0.1mol两种气态烃的混合物，生成3.58LCO2（标准状况）和3.6g水，则混合气体中（ ） A. 一定有甲烷 B. 一定有乙烷 C. 一定无甲烷 D. 一定有丙烷 A 3、将0.2mol两种气态烃组成的混合气完全燃烧后得到6.72L二氧化碳（标准状况下）和7.2g水，下列说法正确的是（ ） A、一定有乙烯 B、一定有甲烷 C、一定没有甲烷 D、一定没有乙烷 B CH4＋2O2eq \o(――→,\s\up17(点燃))CO2＋2H2O $$