8.1 自然资源的开发利用 第3课时——煤、石油和天然气的综合利用 课件-高一下学期化学人教版必修第二册.pptxVIP

第一节自然资源的开发利用第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

学习目标与核心素养学习目标：1．以煤、石油、天然气等的开发利用为例，了解依据物质性质及其变化综合利用资源和能源的方法。2．结合石油化工等实例了解化学在生产中的具体应用，认识化学工业在国民经济发展中的重要地位。核心素养：1．通过对煤、石油、天然气的综合利用学习，认识化学对人类文明的伟大贡献。培养学生“科学态度与社会责任”的学科素养。2．通过运用所学的化学知识与方法解决煤、石油、天然气等综合利用中简单的化学问题。培养学生“科学探究与创新意识”的学科素养。

燃料对我们来说并不陌生，你认识生活中的这些燃料吗？你能区分这些燃料哪些是不可再生的化石燃料吗？

上述燃料中的煤、石油、天然气就是人们常说的化石燃料。化石燃料是不能再生的资源。天然气石油煤化石燃料

煤是非常重要的能源，也是冶金、化学工业的重要原料。截至2011年，中国是世界上煤炭产量最大的国家，煤炭产量32.4亿吨，相当于18.004亿吨油当量，占世界比例高达48.3%；

我国化石能源资源储量中：煤炭占94%左右（山西省占全国的1/3）；石油资源储量仅占5.4%，天然气占0.6%。煤炭是我国最可靠的能源和化工原料，以煤为主的能源结构在2050年以前不会改变。

三、煤、石油和天然气的综合利用1.煤的组成及其综合利用褐煤泥煤无烟煤无机物——少量（无机盐等)有机物C元素——为主H、O、N、S等元素——少量COx、NOx、SO2、烟尘（1）煤的组成煤直接作燃料——利用率低并污染环境

①煤的干馏将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫做煤的干馏（工业也称煤的焦化)（2）煤的综合利用途径煤的干馏过程发生复杂的物理化学变化焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭主要产物：出炉煤气原理：

干馏煤的实验室装置

②煤的气化在一定条件下将煤转化为可燃性气体的过程。③煤的液化在一定条件下将煤转化为液体燃料的过程。液化间接液化：煤CO+H2甲醇C(s)＋H2O(g)====CO(g)＋H2(g)高温水煤气直接液化：煤+氢气液体燃料催化剂高温、高压CO+2H2CH3OH催化剂加热、加压

2.天然气的组成及其综合利用天然气主要成分是甲烷天然气的综合利用：（1）燃料——清洁能源（2）化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机化合物CH4＋H2OCO＋3H2催化剂高温液化天然气公交车天然气灶

可燃冰——未来的新能源海域可燃冰实物样品陆地冻土区可燃冰实物样品可燃冰外观像冰，主要含有甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成)，还含少量二氧化碳等气体。其在低温和高压条件下形成，一体积可燃冰可储载100～200倍体积的甲烷气体，具有能量高、燃烧值大等优点。目前，可燃冰的开发尚处于试验性开采阶段。

（1）石油的组成和物理性质：按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。（一般石油不含烯烃，从所含成分的状态看，大部分是液态烃，在液态烃里溶有气态烃和固体烃。）石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。按元素来看：碳、氢含量为97%--98%3.石油的组成及其综合利用物理性质：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。

（2）石油的综合利用：①石油的分馏利用石油中各组分沸点的不同，通过加热和冷凝，把石油（复杂的混合物）分成不同沸点范围的产物（较简单的混合物）的过程。常压蒸馏:在常压下进行的蒸馏叫常压蒸馏。减压蒸馏:在减压下进行的蒸馏叫减压蒸馏。（减压可降低碳氢化合物的沸点，以防高级烃在高温下发生分解结焦。）工业上石油分馏塔

石油的分馏产品

②石油的裂化和裂解裂化：在一定的条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程。在催化剂作用下进行的裂化叫做催化裂化。裂解：就是深度裂化。以比裂化更高的温度，使石油分馏产物(包括石油气)中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的过程。C16H34十六烷C8H18辛烷＋C8H16辛烯催化剂加热、加压辛烷值是交通工具所使用的燃料(汽油)抵抗震爆的指标，辛烷值高低与汽油质量没有直接关系，汽油的标号高表示抗爆性好。催化剂加热、加压C8H18辛烷C4H10丁烷＋C4H8丁烯C2H6乙烷＋C2H4乙烯C4H10丁烷催化剂加热、加压CH4甲烷＋C3H6丙烯C4H10丁烷催化剂加热、加压

③石油的催化重整石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为