高一化学煤、石油和天然气的综合利用

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1、新课标人教版课件系列《高中化学》必修２4.2.1《煤、石油和天然气的综合利用》第四章化学与可持续发展第二节《化学与资源综合利用、环境保护》第１课时教学目标知识与技能：知道化石燃料是重要的自然资源，了解化石燃料燃烧对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料，认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。过程与方法：通过设计对化石燃料燃烧产物成分分析的定性定量实验，使学生学会解决物质（气体）检验的一般方法。情感态度与价值观：知道学好化学等科学知识，为保护环境，解决能源危机作出贡献。教学重点：化石燃料综合利用和开发新能源

2、的重要意义。教学难点：化石燃料的综合利用教具准备：多媒体、投影仪、焦炭、氨水、苯、甲苯第一课时4.2.1《煤、石油和天然气的综合利用》背景知识回顾一、化石燃料煤、石油和天然气都是古代经过一系列复杂变化而成的，它们是人们生活中经常使用的主要燃料，因此人们常称它们为燃料，是资源。二、煤、石油燃烧对环境的影响1、煤的燃烧对空气的影响煤燃烧时会排放出等气体和一些烟尘，它们都是大气的污染物。2、用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加工产品——汽油、煤油、柴油等，它们燃烧时会排放出、、含化合物、未燃烧的化合物和烟尘等，它们都是大

3、气的污染物。动植物遗骸化石不可再生SO2、NO2CO氮的氧化物铅碳氢迄今为止，煤、石油、天然气仍是人类使用的主要能源，同时它们也是重要的化工原料。如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。能源国家石油（亿吨）天然气（亿立方米）煤炭（亿吨）中国产量1.461175.612.4消费量1.627175.65.72美国产量3.8635320.99.35消费量8.0795924.14.921994年中美三大能源产量与消费量比较表我国煤的分布图上京煤矿宁夏优质无煤—太西煤

4、露天采区求知课堂互动一、煤的综合利用1、煤的组成组成元素:主要是碳元素；（还有少量的H、O、N、P、S、卤素等）组成成分：是由多种有机物、无机物组成的复杂混合物。煤的结构模型一、煤的综合利用：2、煤的分类腐泥煤腐植煤褐煤烟煤泥煤无烟煤按C%95%以上70%以上60%~70%50%~60%工业上煤品质的检测指标：发热量、挥发分、固定碳、水分、灰分等煤的干馏实验装置图实验装置1实验装置2一、煤的综合利用（1）煤的干馏①煤的干馏原理：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。②煤干馏的主要产品和用途（2）煤的气化：将煤中的有机

5、物及碳转化为可燃性气体的过程。C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温CO(g)+3H2CH4(g)+H2O(l)一定条件中热值气高热值气2CO(g)+O22CO2(g)；△H=-566KJ/mol2H2(g)+O22H2O(l)；△H=-571KJ/molCH4(g)+2O2CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3KJ/mol煤气储气柜煤碳煤气化炉宜昌煤制气厂等离子体辅助煤汽化装置将煤转化液体燃料的过程。分为直接液化和间接液化。一、煤的综合利用（3）煤的液化：C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温C

6、O+2H2CH3OH（甲醇）一定条件如：小资料：最近，美、联邦德国、日三国正式签订协议合建一个日处理6000吨煤的溶剂精炼煤(称SRC—Ⅱ方法)的液化示范工厂。用这个方法，2～3t煤可以产1t汽油(视煤种而异)，说明这项技术已发展到一定的成熟程度。最近，美国某公司发表了用分子筛作催化剂把甲醇转化为汽油的专利。这种催化剂能够有效地控制产物的分子大小的形状，因此产品中75％直接可以用作高级汽油。煤液化装置纳米级煤液化油煤液化烘干机液化氣罐煤氣灶二、石油的综合利用1、石油的组成元素:主要是碳、氢元素是由各种烷烃、环烷烃

7、和芳香烃组成的混合物。（还有水分、盐分等杂质）石油的主要成分：2、石油的炼制(除水脱盐后)（1）石油的分馏：利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物分离成简单混合物的过程。石油分馏示意图3、石油的裂化和裂解（1）裂化的目的：（2）裂化的原理：石油的裂化是。在催化剂的作用下将含碳原子多的重油（烃）断裂成碳原子较少的烃的过程。提高轻质液体燃料的产量。(3)裂解:深度的裂化。裂解的目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。乙烯的产量是一个国家石化水平的标志25%产量提高4、石油结构的重整石油在加热和催化剂的作用下，

8、可以通过结构的重新调整，是链状烃转化为环状烃，如苯或甲苯等，它们也是重要的化工基本原料。中海油渤海石油平台三、天然气的综合利用天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料，作为化工原料，它主要用于合成和生产等。天然气化工以含一个碳原子的甲烷为原料，通过化学变化形成含两个或多个碳原子的其他有机化合物。实现天然气的有效转化是一项具有挑战性的课题。氨甲醇柴达木盆地天然气