化学学案课前预习第二单元课题石油、煤和天然气的综合利用.docxVIP

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课题3石油、煤和天然气的综合利用

课前预习

情景导入

煤层气,俗称煤层瓦斯或瓦斯，又称为煤层甲烷，指自生自储于煤层中的气体。其主要成分是甲烷，同时含有少量其他气体成分.当植物体被埋藏后，经过微生物的生物化学作用转化为泥炭（称为泥炭化作用）,泥炭经物理化学作用为主的地质作用,转化为褐煤、烟煤和无烟煤（称为煤化作用）.在煤化作用过程中，成煤物质发生了复杂的物理化学变化，生成煤的同时也生成了以甲烷为主的气体。

在长期的地下采煤过程中，煤层气（瓦斯）一直被视为有害气体。因为，在煤炭采掘过程中，煤层气进入矿井内巷道，用火不慎，极易引发爆炸。70年代末，由于能源危机，有关国家开始研究煤层气的利用。处理后的煤层气是一种很清洁的能源,具有燃烧热高、燃烧不产生有害物质等优点，因此被广泛用作民用燃气。

问题:处理后的煤层气除用作燃料外，还有哪些用途？

答案：还可用于发电或用作化肥、炭黑和甲醇等化工产品的原料。

知识预览

一、石油和天然气

1。石油的炼制和石油化工

（1）石油的组成：主要是由各种____________、____________和____________所组成的混合物。

（2)石油的冶炼：一方面是将石油中的混合物进行一定程度的分离，使它们物尽其用；另一方面，将含碳原子数多的烃转变为含碳原子数较少的烃作为基本有机化工原料，以提高石油的利用价值。

①裂化:裂化就是在一定的条件下，将______________________的烃分解为______________________的烃的过程.例如，在加热、加压和催化剂存在的条件下，十六烷裂化为辛烷和辛烯：_____________________________________。裂化的目的：为了____________________.裂化有____________裂化和____________裂化.

②裂解:采用比裂化更高的温度，使____________烃断裂成各种____________的____________态烃和少量____________态烃的方法叫做石油的裂解。石油的裂解气是一种复杂的混合气体，它除了主要含有____________、____________、____________等不饱和烃外，还含有____________、氢气、硫化氢等。裂解气里烯烃含量比较高。因此,常把乙烯的产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志之一。

2.天然气的利用

答案：1.(1）烷烃环烷烃芳香烃

(2）①相对分子质量较大、沸点较高相对分子质量较小、沸点较低C16H34→C8H18+C8H16提高汽油的产量热催化

②长链短链气液乙烯丙烯丁烯甲烷

2.燃料提供合成氨所需的氢气制乙烯制甲醇液体燃料

二、煤的综合利用

煤是由____________和____________组成的复杂的混合物，主要含____________元素，还含有少量的____________、____________、____________、____________等元素以及____________。

1.煤的干馏

（1）定义：_________________________。

（2）主要产品：____________、____________、____________、____________和____________等。

2。煤的气化和液化

（1）气化：把煤中的____________转化为____________的过程。

主要化学反应方程式:C+H2O(g)====CO+H2

煤的燃烧可以利用空气，也可以利用氧气，但得到的煤气成分、热值及用途都不同，分别叫低热值气和中热值气。中热值气在适当催化剂的作用下,又可以转变成高热值气。即把中热值煤气里的CO和H2用催化剂合成甲烷,化学反应方程式:________________________。

（2）液化：煤的液化是将____________转化为____________的过程。煤的液化分____________和____________.

直接液化：把煤与适当的溶剂混合后，在高温、高压和有催化剂的条件下，使煤与氢气作用生成液体燃料。

间接液化：先把煤转化成一氧化碳和氢气（合成气),然后再经过催化合成得到烃类燃料、醇类燃料及化学品等。

答案：有机物无机物CHNSO无机矿物质

1。（1）将煤隔绝空气加强热使其分解的过程

（2）焦炭煤焦油焦炉气粗氨水粗苯

2.(1）有机物可燃性气体CO+3H2CH4+H2O

(2）煤液体燃料直接液化间接液化

三、煤化工和天然气化工的发展——一碳化学

一碳化学是以分子中只