8.1.3 煤、石油和天然气的综合利用件 -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，从煤直接燃烧的环境问题导入，系统梳理煤的干馏、气化、液化，天然气的成分及应用，石油的分馏与加工等核心知识，搭建从资源利用到可持续发展的学习支架。 其亮点在于结合实验模拟（如煤的干馏装置分析）和对比表格（干馏、蒸馏、分馏比较），通过科学探究与实践培养学生的科学思维，联系环境问题渗透科学态度与责任。随堂演练强化知识应用，助力学生形成物质转化观念，教师可通过实例提升教学效率。

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 第一节 自然资源的开发利用 一、煤的综合利用 煤： 有机物和少量无机物组成的复杂混合物 主要元素 其他元素 C H、O、N、S 等 CO2会加剧 温室效应 其氧化物会造成酸雨等环境问题 煤直接作燃料 —— 利用率低并污染环境 一、煤的综合利用 1、煤的干馏： 将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，工业上也叫煤的焦化 产品 主要成分 用途 出炉煤气 焦炉气 H2、CH4、C2H4、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 化学变化 一、煤的综合利用 1、煤的干馏： 将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，工业上也叫煤的焦化 烟煤粉最后变成黑灰色固体物质，是焦炭 点燃，导管尖嘴处有淡蓝色火焰。 出炉煤气：焦炉气(氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳) 上层水溶液使得红色石蕊试纸变蓝：有氨生成 黑色黏稠的油状物：煤焦油 成分：苯、甲苯、二甲苯等 随堂演练 某实验小组在实验室中用下图模拟煤的干馏，按要求回答相关问题： (1)仪器d的作用是_____，e处点燃的气体主要有_____________________。 (2)c中液体分层，其中水层里溶有_______，可用_____________检验，有机物层可以通过______的方法使其中的重要成分分离出来。 冷却 H2、CH4、C2H4、CO 粗氨水 酚酞指示剂 蒸馏 一、煤的综合利用 2、煤的气化： 在一定条件下将煤转化为可燃性气体的过程 C + H2O(g) ==== CO + H2 高温 水煤气 化学变化 思考：为什么一不小心将少量水洒在烧得通红的煤上时，火不但没熄灭，反而烧得更旺？ 煤的气化 3、煤的液化： 在一定条件下将煤转化为液体燃料的过程 化学变化 直接液化：煤 + 氢气 液体燃料 高温、高压 催化剂 间接液化：煤 → CO + H2 → 甲醇 C + H2O(g) ==== CO + H2 高温 CO + 2H2 CH3OH 催化剂 二、天然气的综合利用 1、主要成分： CH4 2、应用： ①清洁的化石燃料； ②化工原料：主要用于合成氨和生产甲醇等， 合成两个或多个碳原子的其他有机物。 CH4 C + 2H2 高温 CH4 + H2O(g) CH3OH 催化剂 一定条件 N2 + 3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 二、天然气的综合利用 三、石油的综合利用 石油： 石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，没有固定的熔、沸点，被称为 “工业的血液”。 1、分馏(多次蒸馏)： 利用石油中各组分沸点不同进行分离，获得轻质油 物理变化 三、石油的综合利用 石油气(C4以下) 低于20℃ 汽油(C5-C11) 20-200℃ 煤油(C11-C16) 175-275℃ 柴油(C15-C18) 250-400℃ 重油(C20以上) 沥青 润滑油 石蜡 减压 蒸馏 注：若要将重油进一步分离，则要在更高的温度，而在高温下，烃会分解，更严重的还会炭化结焦，损坏设备，影响正常生产。同一种物质，在不同的压强下，沸点不同。外界压强越小，物质沸点就越低。因此要将重油进行减压分馏。 三、石油的综合利用 三、石油的综合利用 2、催化裂化： 目的：提高汽油的产量 3、催化裂解： 目的：生产乙烯等气态化工原料 裂解气 4、催化重整： 目的：使链状烃转化为环状烃 产物：苯、甲苯等 都是 化学变化 三、石油的综合利用 直馏汽油： 裂化汽油： 石油分馏所得的汽油，一般不含烯烃 催化裂化得到的汽油，含烯烃 【思考与讨论】如何区分直馏汽油和裂化汽油？ 可使用酸性高锰酸钾溶液或者溴水进行区分。 四、综合利用 煤、石油、天然气为原料生产合成材料 三大合成材料： 、 、 。 塑料 合成橡胶 合成纤维 随堂演练 国内能源供应紧张形势日益加剧，煤的涨价导致部分地区电荒，煤在国民经济中的重要地位由此可见一斑。下列关于煤的说法正确的是( ) A.煤在空气中加强热可得焦炭，煤焦油，粗苯，粗氨水和焦炉气 B.煤的气化主要反应是C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) C.煤中含有大量的苯、甲苯等芳香烃，煤是芳香烃的主要来源 D.煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加，因此煤的气化并无意义 B 随堂演练 下列关于石油及石油炼制的叙述中，错误的是( ) A．通过石油的催化裂化和裂解可以得到较多的轻质油和气态烯烃 B．含C20以上烷烃的重油经减压分馏可以得到煤油和柴油 C．裂化汽油不能用于萃取溴水，催化重整可得芳香烃 D．石油分馏是物理变化，分馏得到的各馏分仍是多种烃的混合物 B $