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1、煤、石油和天然气的综合利用第一节自然资源的开发利用1.了解煤、石油、天然气的组成及综合利用。2.了解节约能源及防止污染的重要性。煤的干馏、气化及液化；石油的分馏、裂化与裂解。学习目标重点难点 情景引入煤、石油、天然气是目前人类使用的主要能源，也是重要的化工原料。1.煤的组成物质组成：由有机物和少量无机物组成的复杂混合物；元素组成：主要为C元素，还含有少量H、O、N、S等元素。一 煤的综合利用 煤的结构模型2.煤的综合利用定义：将煤隔绝空气加强热使之分解的过程。主要途径：干馏、气化和液化目的：获得洁净的燃料和多种化工原料(1)煤的干馏主要产品和用途干馏产品主要成分主要用途出炉煤气焦炉气 氢气、甲
2、烷、乙烯、一氧化碳气体燃料、化工原料粗氨水氨、铵盐氮肥粗苯苯、甲苯、二甲苯炸药、染料、医药、农药、合成材料煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚类、萘染料、医药、农药、合成材料沥青筑路材料、制碳素电极焦炭碳冶金、合成氨造气、电石、燃料定义：将煤转化为可燃性气体的过程主要反应：(2)煤的气化(3)煤的液化直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料间接液化：煤 CO和H2 甲醇等煤的气化、液化是物质三态(气、液、固)之间的变化吗？为什么？思考不是，物质三态之间的变化是物理变化，煤的气化、液化是化学变化。固液气熔化凝固汽化液化凝华升华煤的气化主要反应：煤的液化间接液化：煤 CO和H2 甲醇等直接液化：使煤与氢气作用生成
3、液体燃料1.天然气的综合利用(1)主要成分：CH4(2)综合利用清洁的化石燃料化工原料合成氨生产甲醇合成多碳有机化合物CH4CH3OH二石油与天然气的综合利用、合成高分子材料天然气公交车天然气水合物（可燃冰）天然气水合物是天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷水合物，其组成可表示 为CH4nH2O，甲烷分子处于多个水分子形成的笼中，天然气水合物的外观像冰，具有可燃性，故又被称为：“可燃冰”。资料卡片2.石油的综合利用(1)石油的组成由多种碳氢化合物组成的混合物。(2)石油的综合利用石油分馏：利用石油中各组分沸点不同进行分离原理石油气沥青汽油煤油柴油润滑油溶剂油分馏塔直
4、馏汽油石油裂化相对分子质量大沸点高的烃相对分子质量小沸点较低的烃断裂裂化的目的：提高轻质液体燃料的产量，特别是提高汽油的产量。催化裂化装置原料：重油、石蜡C16H34 C8H18+C8H16催化剂加热、加压十六烷辛烷辛烯石油裂解石油裂解即石油分馏产物的深度裂化目的:获得乙烯、丙烯、甲烷等化工原料。乙烯的产量是衡量一个国家石油化工水平的标准。C8H18辛烷C4H10丁烷C4H8丁烯C4H10丁烷C2H6乙烷C2H4乙烯C4H10丁烷CH4甲烷C3H6丙烯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，使链状烃转化为环状烃。催化重整装置目的:获得苯、甲苯等重要的化工原料。目前大多数石油
5、产品仍作为燃料使用，只有一部分转化为化工、纺织、建材、医药、日用化学品等行业的基本原料。石油的综合利用石油化工产品的应用及投入产出示意图生活中汽车的车用燃料一般为裂化汽油，这种汽油和直馏汽油在组成上的区别是直馏汽油主要是饱和烃的混合物，裂化汽油中含不饱和烃。如何鉴别它们？提示各取少许于试管中，加入溴的四氯化碳溶液，不褪色的是直馏汽油，褪色的是裂化汽油。思考13.化石能源与合成高分子材料塑料合成纤维合成橡胶(1)三大合成高分子材料(2)以煤、石油、天然气为原料合成高分子材料(聚乙烯)nCH2CH2 CH2CH2 n 催化剂(聚丙烯)目前，多数石油产品仍作为燃料使用，如把石油产品用来合成高分子材料
6、，其价值将成倍提升，试写出用汽油主要成分为辛烷(C8H18)为原料生成聚乙烯塑料的合成原理。思考2判断正误(1)石油的分馏为物理变化，获取的各种产品为混合物()(2)石油的裂化和裂解原理相同，目的也相同()(3)含4个碳原子的烷烃，经催化裂解后，只能生成2种气态烃()(4)许多性能优异的合成高分子材料的原始原料为煤、石油和天然气()练习1化学中的“三馏”和“两裂”(1)化学中“三馏”的比较归纳总结名称干馏蒸馏分馏原理隔绝空气加强热使物质分解根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离与蒸馏原理相同产物混合物单一组分的纯净物沸点相近的各组分组成的混合物类型化学变化物理变化物理变化(2)化学中“两裂”的比较归纳总结名称定义目的裂化在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量裂解在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃获得短链烃课堂小结煤、石油和天然气的综合利用煤的组成及其综合利用天然气的组成及其综合利用石油的组成及其综合利用合成高分子材料煤的干馏煤的气化煤的液化石油的分馏石油的裂解催化重整塑料合成橡胶合成纤维