煤、石油和天然氣的綜合利用第四章化學與自然資源的開發利用第2節資源綜合利用環境保護（第一課時）第一頁，共三十七頁。情境導入第二頁，共三十七頁。1．了解煤、石油、天然氣的組成及其綜合利用2．以聚乙烯為例，認識聚合反應、高分子化合物并了解高分子材料在生活等領域中的應用及可能帶來的環境問題。學習目標第三頁，共三十七頁。第四頁，共三十七頁。

從圖中可以看出，煤、石油、天然氣仍是人類使用的主要能源，同時它們也是重要的化工原料。如何實現化石燃料的綜合利用，提高利用率，減少化石燃料燃燒所造成的環境污染，是人類面臨的重大挑戰。第五頁，共三十七頁。思考：化石燃料有哪些優點和缺點?優點:提供能量、化工原料缺點:不可再生、環境污染討論：如何解決化石燃料的這些缺點呢？1.節約能源，提高燃料利用率2.利用新技術，盡量減低對環境的污染3.開發新能源第六頁，共三十七頁。（一）煤的綜合利用一、煤、石油和天然氣的綜合利用煤的結構模型第七頁，共三十七頁。1.煤的組成組成成分：是由多種有機物、無機物組成的復雜混合物。組成元素:主要是碳元素；還有少量的H、O、N、P、S、鹵素等第八頁，共三十七頁。無機物(少量)有機物C

元素（大量）H、O、N、S等元素（少量）無機鹽等污染環境COx、NOx、SO2煙塵煤的組成第九頁，共三十七頁。煤的綜合利用煤的干餾煤的氣化煤的液化獲得潔凈的燃料和多種化工原料——物盡其用，保護環境第十頁，共三十七頁。②煤的干餾實驗裝置圖2.煤的綜合利用(1)煤的干餾①定義：把煤隔絕空氣加強熱使它分解的過程。第十一頁，共三十七頁。表4-2

煤干餾的主要產品和用途

干餾產品主要成分

主要用途出爐煤氣焦爐氣

氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳氣體燃料、化工原料粗氨水氨、銨鹽

氮肥粗苯

苯、甲苯、二甲苯炸藥、染料、醫藥、農藥、合成材料

煤焦油

苯、甲苯、二甲苯

酚類、萘類染料、醫藥、農藥、合成材料瀝青

筑路材料、制碳素電極焦炭炭冶金、合成氨造氣、電石、燃料第十二頁，共三十七頁。(2)煤的氣化將煤中的有機物及碳轉化為可燃性氣體的過程。C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)

高溫水煤氣第十三頁，共三十七頁。

在一定條件下將煤轉化液體燃料的過程。分為直接液化和間接液化。

(3)煤的液化：C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高溫如：直接液化:煤與氫氣作用生成液體燃料間接液化:先轉化為CO和H2，再在催化劑作用下合成甲醇CO+2H2CH3OH催化劑第十四頁，共三十七頁。第十五頁，共三十七頁。

(2)化工原料：可用于合成氨、生產甲醇、合成多個碳原子的有機化合物CH4＋H2OCO＋3H2催化劑高溫(二)天然氣的綜合利用(3)可燃冰CH4·nH2O1.組成：主要成分是CH42.利用：(1)是一種清潔的化石燃料第十六頁，共三十七頁。1、下列有關煤的說法中不正確的是（

）A.煤含有焦炭及苯、甲苯、二甲苯等有機物和焦爐氣B.煤的干餾、煤的氣化和煤的液化都是化學變化C.煤是由有機物和少量無機物組成的復雜混合物，煤經干餾可獲得重要的化工原料D.煤主要含有碳元素，同時還含有少量的氫、硫、氧、氮等元素A遷移·應用第十七頁，共三十七頁。天然氣灶液化天然氣公交車第十八頁，共三十七頁。俄天然氣管道通向中國德國天然氣汽車第十九頁，共三十七頁。(三)石油的綜合利用

按物質：是由各種烷烴、環烷烴和芳香烴組成的混合物。（還有水分、鹽分等雜質）2.石油的煉制(除水脫鹽后)1.石油的組成按元素:主要是碳、氫元素（1）石油的分餾：利用原油中各組分的沸點不同將復雜的混合物分離成簡單混合物的過程。第二十頁，共三十七頁。石油的分餾示意圖

第二十一頁，共三十七頁。石油分餾示意圖第二十二頁，共三十七頁。看圖思考：石油分餾的產品有哪些及其用途？第二十三頁，共三十七頁。蒸餾分餾干餾操作過程原理目的加熱和冷凝加熱和冷凝隔絕空氣加強熱物理變化物理變化復雜的物理變化和化學變化分離精煉加工煤蒸餾、分餾、干餾的比較第二十四頁，共三十七頁。(2)石油的催化裂化

在催化劑作用下，將含碳原子較多、沸點較高的烴斷裂為含碳原子較少、沸點較低的汽油等。C16H34

C8H18+C8H16

催化劑加熱、加壓催化劑加熱、加壓

C8H18C4H10+C4H8

裂化的目的：提高輕質液體燃料的產量。第二十五頁，共三十七頁。什么叫裂化汽油和直餾汽油？怎樣鑒別它們？直餾汽油：通過分餾得到的汽油，沒有不飽和烴。裂化汽油：通過裂化得到的汽油，含有不飽和烴。鑒別方法：用溴水，能使溴水褪色的為裂化汽油，不能使溴水褪色的為直餾汽油。第二十六頁，共三十七頁。(3)石油的裂解（深度的裂化）

用比裂化更高的溫度使長鏈的烴分子斷裂成碳原子數較少的氣態烴分子和少量的液態，獲取有機化工原料，如乙烯等催化劑

加熱、加壓CH4+C3H6

C4H10C4H10催化劑

加熱、加壓C2H4+C2H6

目的是獲得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。第二十七頁，共三十七頁。(4)石油的催化重整：

在加熱和催化劑的作用下，可以通過結構的重新調整，使鏈狀烴轉化為環狀烴，如苯第二十八頁，共三十七頁。2、下列說法中錯誤的是（

）A.石油中含有～的烷烴，可以通過石油的分餾得到汽油B.含以上烷烴的重油經過催化裂化可以得到汽油C.煤是由有機物和無機物組成的復雜的混合物D.煤中含有苯和甲苯，可以用先干餾后分餾的方法把它們分離出來D遷移·應用第二十九頁，共三十七頁。2．合成高分子的反應——加聚反應(1)概念：在適當溫度、壓強和催化劑存在的條件下，不飽和化合物發生自身__________反應形成相對分子質量巨大的高分子化合物的反應。(四)以煤、石油和天然氣為原料生產合成材料1．三大合成材料：_______、________、_______。塑料合成橡膠合成纖維聚合加成第三十頁，共三十七頁。(2)相關的三個概念(以聚乙烯為例)①單體：聚合成高分子化合物的小分子化合物，如____________。②鏈節：高分子化合物中的最小重復單元，如________________。③聚合度：高分子化合物中的鏈節數，如聚乙烯中的

。CH2==CH2

—CH2—CH2—

n第三十一頁，共三十七頁。聚苯乙烯產品第三十二頁，共三十七頁。聚甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃）CH2＝CCH3COOCH3第三十三頁，共三十七頁。

列問題：3．聚苯乙烯的結構為，試回答下(1)聚苯乙烯重復出現的結構單元是________，單體是________。(2)實驗測得某聚苯乙烯的相對分子質量(平均值)為52000，則該高聚物的結構單元重復出現的次數：n＝______。遷移·應用第三十四頁