1、第3課時 煤、石油和天然氣的綜合利用第八章 化學與可持續發展第一節 自然資源的開發利用核心素養發展目標1.了解煤、石油、天然氣的組成及綜合利用的意義，提高宏觀辨識與 微觀探析的能力。2.了解煤、石油、天然氣綜合利用的內容，培養變化觀念的學科素養。3.了解節約能源及防止污染的重要性，培養關注社會可持續發展的科 學態度與社會責任。一、化石燃料煤石油天然氣非可再生資源重要的化工原料綜合利用、提高利用率、減少環境污染二、煤的綜合利用【閱讀課本102頁，回答問題】1、迄今為止，人類使用的主要的能源是什么？2、化石燃料的綜合利用的主要意義是什么？3、煤的組成是什么？煤、石油、天然氣提高利用率，減少化石燃料

2、燃燒所造成的環境污染由有機物和少量無機物組成的復雜混合物，其組成元素以碳為主，還含有少量氫、氧、氮、硫等元素。煤的干餾煤的氣化煤的液化煤直接作燃料利用率低并污染環境二、煤的綜合利用2.1 煤的干餾焦化煤焦油出爐煤氣焦炭二、煤的綜合利用將煤隔絕空氣加強熱使它分解的過程煤的干餾產物：出爐煤氣、煤焦油、焦炭2.1 煤的干餾焦化干餾產物主要成分主要用途出爐煤氣焦爐氣H2、CH4、乙烯、CO氣體燃料、化工原料粗氨水NH3、銨鹽氮肥粗苯苯、甲苯、二甲苯炸藥、燃料、醫藥、農藥、合成材料煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚類、萘醫藥、染料、農藥、合成材料焦炭瀝青碳素電極、筑路材料碳冶金、燃料、合成氨二、煤的綜合利用 CO

3、 + 2H2 CH3OH（甲醇）一定條件2.2 煤的氣化將煤轉化為可燃性氣體的過程2.3 煤的液化直接液化：使煤與氫氣作用生成液體燃料間接液化：先轉化為CO和H2，然后在催化劑作用下合成甲醇主要反應：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 高溫水煤氣【思考與交流】煤的氣化、液化是物質三態(氣、液、固)之間的變化嗎？為什么？不是，物質三態之間的變化是物理變化，煤的氣化、液化是化學變化。列表比較煤的綜合利用的途徑的區別。17 八月 2022新人教版2019煤綜合利用的主要途徑原理主要反應產品用途煤的干餾煤的氣化煤的液化隔絕空氣加強熱煤在高溫下與水蒸氣反應煤在氫氣和催化劑作用下，裂化；先氣化

4、，再液化烴類、醇類和化學品分解反應出爐煤氣煤焦油焦炭水煤氣很廣泛燃料、化工原料燃料、化工原料煤的綜合利用總結 17 八月 2022新人教版201911三、天然氣的綜合利用天然氣主要成分CH4海底可燃冰：CH4nH2O日常生活中，用作燃料；化工生產中，用于合成氨和生產甲醇。天然氣水合物四、石油的綜合利用1. 石油多種碳氫化合物組成的混合物石油工業的血液17 八月 2022新人教版201915 經過地質普查，在我國960萬平方公里的土地上，發現有300多個可供勘探石油的沉積巖盆地，沉積巖面積達450萬平方千米，約占國土總面積的44%。地質學家估計我國陸上石油的儲量大約為3101161011噸。 我

5、國還有1.8104km的海岸線。經過近幾年的勘查，先后在渤海、黃海南部、東海、臺灣淺海、珠江口、鶯歌海、北部灣等海域發現了7個油氣盆地，總面積為1.0107km2。據我國專家估計，我國近海石油的儲量約為2101151011噸，國外人士估計為2101191011噸。資料在線四、石油的綜合利用1. 石油多種碳氫化合物組成的混合物物理性質： 黑色或深棕色粘稠狀液體，有特殊氣味，比水輕，不溶于水，沒有固定沸點。2. 石油的加工分餾（物理方法）概念：通過加熱和冷凝，把石油分成不同沸點范圍的產物。烴的沸點：隨碳原子數目增多而增大17 八月 2022新人教版201918石油 常壓分餾石油氣(C1C4) 低于

6、20汽油(C5C12) 20-200煤油(C12C16) 175-275柴油(C15C18)250-400重油（瀝青等）(C20以上) 潤滑油(C16C20) 高于35025%75%石油分餾示意圖2. 石油的加工分餾（物理方法）分餾產物：石油氣汽油、煤油、柴油等蠟油、潤滑油重油（瀝青等）輕質液體燃料2. 石油的加工裂化（化學變化）概念：在一定條件下（加熱、催化劑），把相對分子質量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質量較小、沸點較低的烴。相對分子質量大沸點高的烴相對分子質量小沸點較低的烴斷裂原料：重油、石蠟裂化的目的:提高輕質液體燃料的產量，特別是提高汽油的產量。2. 石油的加工裂化例如：十六烷辛烷辛

7、烯C8H18辛烷C4H10丁烷C4H8丁烯 催化劑 加熱、加壓2. 石油的加工裂解概念：采用比裂化更高的溫度，使其中相對分子質量較大的烴斷裂成乙烯、丙烯等小分子烴（小分子烴是有機化工的重要原料）裂解的主要產物：乙烯、丙烯等。丁烷乙烷乙烯丁烷甲烷丙烯17 八月 2022新人教版201925分餾與裂化、裂解的對比方法石油的分餾石油的裂化石油的裂解概念主要原料原油重油、石蠟石油分餾產品（包括石油氣）主要產品石油氣、汽油、煤油、柴油及重油等抗震性能好的汽油和甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等乙烯、丙烯等主要反應類型物理變化化學變化化學變化煉制主要目的制得不同用途的石油分餾產品提高輕質液體燃料的產量和質量將長鏈斷

8、裂成小分子烴用作有機化工原料備注它們得到的產物仍是混合物小結目前大多數石油產品仍作為燃料使用，只有一部分轉化為化工、紡織、建材、醫藥、日用化學品等行業的基本原料石油的綜合利用化學與可持續發展3.生物質資源的利用：利用物理、化學和生物方法將生物質資源轉化為材料（如木材、紙張）、燃料（如生物乙醇、生物柴油），以及基本化工原料（如木炭、乙醇、甲醇、甲烷）等。2.隨著合成材料的大量生產和使用，急劇增加的廢棄物也給人類社會造成了巨大的環境壓力1.以煤、石油和天然氣為原料，通過化學反應獲得許多性能優異的合成高分子材料，使人類在利用自然資源的進程中前進了一大步。干餾蒸餾分餾原理產物反應類型隔絕空氣、高溫下使

9、物質分解根據液態混合物中各組分沸點不同進行分離與蒸餾原理相同產物為混合物產物為單一組分的純凈物產物為沸點相近的各組分組成的混合物化學變化物理變化物理變化化學“三餾”的比較高爐煤氣水煤氣天然氣液化石油氣焦爐氣裂解氣主要成分CO、CO2H2、COCH4C3H8、C4H10H2、CH4、C2H4、COC2H4、C3H6、C4H8、CH4化學“六氣”的主要成分歸納總結 17 八月 2022新人教版201930課堂練習煤是由碳元素組成的單質。()煤的氣化和液化屬于物理變化。()石油分餾可以得到沸點不同的純凈物。()煤的干餾可以得到焦爐氣、煤焦油、焦炭等產品，該過程屬于物理變化。()判斷正誤1.下列關于乙

10、烯和聚乙烯的敘述不正確的是（ ）A. 乙烯常溫下是氣體，為純凈物；聚乙烯常溫下是固體，為混合物B. 乙烯的化學性質比聚乙烯活潑C. 取等質量的乙烯和聚乙烯完全燃燒后，生成的CO2和H2O的質量分別相等D. 取等物質的量的乙烯和聚乙烯完全燃燒后，生成的CO2和H2O的物質的量分別相等D2、下列過程屬于物理變化的是（ ）A.煤的干餾 B.石油分餾C.石油裂化 D.乙烯聚合17 八月 2022新人教版201933B3.關于煤和石油的綜合利用，下列說法正確的是（ ） A.煤中含有甲苯、二甲苯等有機物，可以通過干餾得到 B.以煤為主要原料，可以合成甲醇 C.石油裂化的目的是獲取短鏈不飽和氣態烴 D.石油裂化生產的汽油不能使溴水褪色B4、某研究性小組為了探究石蠟油分解產物，設計了如下實驗方案。下列說法錯誤的是（ ） A.石蠟是石油減壓蒸餾的產物 B.碎瓷片加快了石蠟油的分解 C.酸性高錳酸鉀溶液褪色說明生成了乙烯 D.溴的四氯化碳溶液褐色是因為發生了加成反應17 八月 2022新人教版201934C5.關于煤和石油的綜合利用，下列說法正確的是（ ）A.煤中含有甲苯、二甲苯等有機物，可以通過干餾得到B.