8.1.3 煤石油天然气 课件 2024-2025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 自然资源的开发与利用 第3课时——煤、石油和天然气的综合利用 知识链接：煤的成分 组成元素：C、S、P、H、N、O 组成物质：由有机物和无机物组成的复杂混合物 1.煤和碳表示的是同一种物质吗？ 不是，煤是混合物，碳是单质。 煤是有机物和无机物组成的复杂混合物，含C(主)，H和O(次)，S、P、N(少) 。以及无机矿物质中的硅、铝、钙、铁等元素。. 2.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！ 思考与讨论 迄今为止，煤、石油和天然气仍是人类使用的主要能源，同时它们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，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。 C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) 高温 1.煤的气化： 目的：把煤中的有机物转化为CO、H2、CH4等可燃性气体。 产品用途：水煤气作化工原料、燃料；提高煤的燃烧效率； 一. 煤的综合利用 煤的综合利用包括煤的气化，煤的液化和煤的干馏，目的是获得清洁能源和化工原料 水煤气 将煤与氢气作用生成液态燃料 间接液化就是先使煤转化为一氧化碳和氢气，然后在高温、高压以及催化剂的作用下生成液态烃、甲醇等有机物。 煤的液化 直接液化： 间接液化： CO + ２H2 CH３OＨ 催化剂 产品及用途：甲醇、汽油等。用作液体燃料 一. 煤的综合利用 2.煤的液化：是把煤转化成液体燃料。 目的：制备优质焦炭和化工原料。如课本表格 把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。 3.煤的干馏： 一. 煤的综合利用 干馏产物 主要成分 主要用途 出炉煤气 焦炉气 H2、CH4、C2H4、CO 气体燃料、化工原料 粗氨水 氨气、铵盐 氮肥 粗苯 苯、甲苯、二甲苯 炸药 农药 医药 染料合成材料 煤焦油 苯、甲苯、二甲苯 酚类、萘 农药 医药 染料 合成材料 沥青 电极 筑路材料 焦炭 碳 冶金 燃料 合成氨造气 煤干馏的主要产品和用途 煤的综合利用 干馏 气化 液化 原理 使煤隔绝空气加强热，使其分解的过程 把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程 把煤转化为液体燃料的过程 原料 煤 煤 煤 产品 焦炭、煤焦油、焦炉气 氢气、一氧化碳 液体燃料（甲醇、汽油等） 总 结 思考：煤的干馏、气化、液化是化学变化吗 二、天然气——主要成分CH4 日常生活中，用作燃料；化工生产中，用于合成氨和生产甲醇。 1、石油的组成——多种碳氢化合物组成的混合物，成分复杂 石油是一种黑褐色的粘稠状物质，有特殊气味，比水轻，不溶于水，没有固定沸点。（石油——工业的血液） 2、石油的加工 分馏 裂化 裂解 催化重整 物理变化 化学变化 三. 石油的综合利用 （1）.石油的分馏 ①分馏:利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫分馏。 2.石油的加工 馏分:分馏出来的各种成分。 原油 脱盐脱水 石油 常压分馏 液化石油气(C1～C4) 汽油(C5~C12) 煤油(C12~C16) 柴油(C15~C18) 重油(C20以上) （直馏汽油） 利用沸点不同 蒸馏与分馏的原理是一致的，都是物理变化， 思考与讨论 蒸馏与分馏联系与区别？ 常用蒸馏与减压蒸馏的区别？ 课本图8-6，减压蒸馏的产品 2）石油的催化裂化 石油经分馏后可以获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油，但其产量难以满足社会需求，而含碳原子多的重油却供大于求。因此，需要通过催化裂化过程将重油裂化为汽油等物质，再进一步裂解，可以获得很多重要的化工原料。（重油 → 轻质油） 裂化的主要产物：仍然获得液化石油气、裂化汽油、煤油、柴油、润滑油等。 十六烷 辛烷 辛烯 裂化汽油，常为饱和烃+不饱和烃 提高汽油等轻质油的产量和质量 裂化的目的？ ① ② 3）石油的裂解 裂解就是深度裂化 主要产物短链不饱和烃：乙烯、丙烯等。 辛烷 丁烷 丁烯 丁烷 乙烷 乙烯 丁烷 甲烷 丙烯 石油炼制方法 分馏 裂化 裂解 原理 变化 主要原料 目的 主要产品 利用各成分沸点的不同,用蒸发和冷凝的方法把石 油分成不同沸点范围的分馏产物 分子质量大、沸点高 的烃断裂为相对分子 质量小、沸点较低的烃 长链烃断裂为 短链气态小分子烃。 石油气,汽油,煤油, 柴油,润滑油,重油等 汽油 乙烯、丙烯、 1，3－丁二烯等 得到各种不同 沸点范围的烃。 提高汽油的 产量和质量 短链气态不饱和烃组成得裂解气 原油 重油 石油分馏产品 物理变化 化学变化 化学变化 [小结] 分馏与裂化、裂解的对比 思考：如何鉴别直馏汽油和裂化汽油？ 溴水或高锰酸钾的酸性溶液 4）石油的催化重整 在加热和催化剂的作用下，通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃 产物：环状烃，如苯和甲苯等。 (1)三大合成材料： 、 、 。 (2)随着合成材料的大量生产和使用，急剧增加的 对人类社会造成巨大的环境压力。 三、煤、石油、天然气为原料生产合成材料 塑料 合成橡胶 合成纤维 废弃物 $$