8.1.3 煤、石油和天然气的综合利用 课件 -2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

该高中化学课件聚焦煤、石油和天然气的综合利用，从化石燃料提供生活能量切入，结合资源有限与工业需求的矛盾，构建从组成到转化途径的知识脉络，为学生搭建从基础认知到应用分析的学习支架。 其亮点在于通过煤的干馏实验、石油分馏与裂化对比等设计，融合科学探究与实践，培养学生化学观念。以合成高分子材料方程式、环境问题讨论等，渗透科学思维与科学态度，帮助学生提升知识应用能力，也为教师提供系统教学资源与多样化教学支持。

第八章 第一节 自然资源的开发利用（三） 煤、石油和天然气的综合利用 1. 通过煤、天然气和石油的化学组成和综合利用途径的学习，能从化学的角度分析自然资源到产品的转化途径，认识化学方法在实现物质转化中的作用。 2. 通过化石能源在社会生产、生活中的重要应用，感受化学学科在生产、生活中的应用价值。 3.通过化石能源引发的环境问题，思考开发清洁能源、绿色、可持续发展的新途径。 学习目标 化石燃料提供的热量能为我们提供美味的食物、提供日常所需的能量。 3 天然气 石油 煤 化石燃料 资源有限，且开发困难 工业生产和人类消耗巨大 综合利用 化石燃料的综合利用都有哪些途径呢？ 4 一、煤的综合利用 煤 煤的综合利用 主要含C，还含有少量H、O、N、S等 煤的干馏 煤的气化 煤的液化 A B C 工业的粮食 黑色的金子 SO2、NOx 1.煤的组成 煤是由_______和少量_______组成的复杂混合物， 主要含有___元素，还含有少量氢、氧、___、___等元素。 有机物 无机物 碳 氮 硫 一、煤的综合利用 (1)干馏 定义：将煤_________加强热使之分解的过程 主要产品：焦炉气、粗氨水、_____、煤焦油、_____ 隔绝空气 粗苯 焦炭 2.煤的综合利用 H2、CH4、C2H4、CO 酚类、萘、沥青 燃料 染料 医药 农药 合成材料 【实验】煤的干馏 1.用酒精喷灯加热大试管里放有煤粉的部位，约2~3 min后有气体放出，冷却后在小试管底部 凝结成水和黑色黏稠油状物。 2.点燃从尖嘴导管放出的气体，气体燃烧，发出明亮的火焰，这是焦炉气在燃烧。 3.实验后用玻璃棒蘸取小试管内的水溶液，滴在红色石蕊试纸上， 溶液使试纸变蓝，说明有氨气产生。 4.实验完毕后，停止加热。冷却用粗铁丝取出大试管里的块状物， 可以看到煤粉已经变成坚硬而又疏松多孔的灰黑色固体， 这就是焦炭。 一、煤的综合利用 (2)气化 定义：将煤转化为___________的过程 主要反应：________________________ 可燃性气体 C＋H2O(g) CO＋H2 2.煤的综合利用 (3)液化 直接液化：使煤与_____作用生成液体燃料 间接液化：煤 ____和___ _______等 氢气 CO H2 甲醇 一、煤的综合利用 2.煤的综合利用 （4）煤的综合利用的意义 ①减少污染物的排放；减少煤燃烧产生的SO2、NOx、CO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获得重要的化工原料：通过煤的干馏，获得大量重要的化工原料。 二、天然气的综合利用 阅读教材P102页，说一说天然气的组成和用途。 组成：主要成分为甲烷(CH4)的混合物。 2CH4 一定条件 HC CH+3H2 CH4 化石燃料 氨 甲醇 二、天然气的综合利用 阅读教材P102页，了解可燃冰。 二、天然气的综合利用 三、石油的综合利用 石油中含有烷烃、芳香烃、环烷烃等，是一种成分复杂的混合物。 直接从矿井里开采出来的原油 分馏、催化裂化、裂解、催化重整 汽油 煤油 柴油 1.石油的组成 由多种___________组成的混合物。 碳氢化合物 三、石油的综合利用 2.石油的综合利用途径 沸点 汽油 汽油 乙烯 环状 苯 物理变化。 分馏：利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做分馏。分馏是多次蒸馏。 减压分馏的目的：减压分馏能使高沸点的重油转化为气态挥发出来，石油减压分馏的目的使高沸点的重油进一步分离。 三、石油的综合利用 2.石油的综合利用途径 裂化和裂解的区别： 裂化是在催化剂条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃； 裂解是在高温下，把石油产品中具有长链的烃断裂为各种短链的气态烃或液态烃。 石油催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的调整，使链状烃转化为环状烃，如苯或甲苯等。 三、石油的综合利用 2.石油的综合利用途径 C16H34 催化剂 加热、加压 C8H18+C8H16 C4H10 催化剂 加热、加压 C2H6+C2H4 C8H18 催化剂 加热、加压 C4H10+C4H8 C4H10 催化剂 加热、加压 CH4+C3H6 十六烷 辛烷 辛烯 辛烷 丁烷 丁烯 丁烷 甲烷 丙烯 丁烷 乙烷 乙烯 直链烷烃分解，产物是“烷+烯” 三、石油的综合利用 塑料 合成橡胶 合成纤维 三、石油的综合利用 3.化石能源与合成高分子材料 以煤、石油、天然气为原料，通过化学反应可以制得合成高分子材料。 催化剂 加热、加压 催化剂 加热、加压 小结 煤的干馏、气化、液化均发生的是化学变化。 石油分馏属于物理变化，由于石油中有些物质的沸点很接近，所以分馏产物一般为混合物。常压蒸馏的原料为石油，减压蒸馏的原料为重油。分馏时沸点低(相对分子质量小)的烃类先汽化，沸点高(相对分子质量大)的烃类后汽化。 石油分馏所得汽油为直馏汽油，多为饱和烃。石油裂化所得汽油叫裂化汽油，其中含有不饱和烃，能与卤素单质反应。 裂化是为了提高汽油等的产量和质量，而裂解采用比裂化更高的温度，是为了获得大量的乙烯、丙烯等不饱和气体产物作化工原料。 煤的干馏 煤的气化 煤的液化 化石燃料的综合利用 01 煤的综合利用 02 石油的加工 分馏 裂化 裂解 催化重整 小结 20 生物柴油是动植物油脂与甲醇反应产生的一种质量、性质类似于柴油、并可以替代柴油使用的优质清洁燃料。生物柴油是典型的“绿色能源”，具有环保性能好、发动机启动性能好、燃料性能好、原料来源广泛、可再生等优点。大力发展生物柴油对经济可持续发展、推进能源替代、减轻环境压力、整治城市大气污染具有重要的战略意义。 + 甲醇 【拓展】生物柴油简介 1. 下列关于化石燃料的说法不正确的是 A.石油是混合物，汽油也是混合物 B.石油分馏可以得到乙烯，煤干馏可以得到苯 C.“西气东输”的“气”指的是甲烷 D.石油的分馏是物理变化，而裂化和裂解属于化学变化 √ 【练习】 【练习】 2.请将下列物质的转化或分离方法的序号填在横线上(每一项只填写一种方法)。 ①分馏　②液化　③气化　④裂化　⑤裂解　⑥干馏　⑦蒸馏 (1)把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等____。 ⑥ (2)从原油中分离出汽油、煤油、柴油等___。 ① (3)将重油转化为汽油___。 ④ 【练习】 3. 天然气水合物外形似冰，被人们称为“可燃冰”。天然气的主要成分是 A.氢气 B.一氧化碳 C.二氧化碳 D.甲烷 √ 【练习】 4.石油蒸馏装置如图所示，下列说法正确的是 A.仪器W的名称：圆底烧瓶 B.碎瓷片的作用：催化剂 C.冷却水的流向：X进水，Y出水 D.收集到的60～150 ℃的馏分为混合物 √ 5.用石油和煤可以得到有机化工生产中需要的众多原料，例如用由石油 得到的乙烯和由煤得到的苯可制取聚苯乙烯。其生产过程如下： ①CH2==CH2＋ ―→ ② ③n ―→ 下列说法不正确的是 A.通过裂解可以从石油中获得更多的乙烯 B.煤干馏可以直接得到纯净的苯 C.制聚苯乙烯的反应中①为加成反应 D.反应③为加聚反应 √ 【练习】 $