1、第八章 化学与可持续发展第一节 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化石燃料煤石油天然气非可再生资源重要的化工原料综合利用、提高利用率、减少环境污染1. 煤的组成有机物+少量无机物主要元素其他元素氧化物会造成环境问题CO2会加剧温室效应CH、O、N、S 等褐煤泥煤无烟煤一、煤的综合利用2. 煤的综合利用煤的干馏煤的气化煤的液化一、煤的综合利用煤直接作燃料 利用率低并污染环境（1）煤的干馏将煤隔绝空气加强热使它分解的过程煤的干馏产物：出炉煤气、煤焦油、焦炭2. 煤的综合利用一、煤的综合利用表8-1 煤干馏的主要产品和用途干 馏 产 品 主 要 成 分 主 要 用 途出炉煤气（气
2、）焦炉气氢气、甲烷、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（液） 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（固） 碳冶金、合成氨造气、电石、燃料 CO + 2H2 CH3OH（甲醇）一定条件（2）煤的气化将煤转化为可燃性气体的过程（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： 先转化为CO和H2，然后在催化剂作用下合成甲醇主要反应： C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 高温水煤气【思考与交流】煤的气化、液化是物质三态(气、液、固)之间的
3、变化吗？为什么？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。液化天然气公交车天然气灶二、天然气A. 燃料清洁能源B. 化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物主要成分是甲烷天然气水合物天然气水合物三、石油的综合利用石油多种碳氢化合物组成的混合物分馏裂化裂解催化重整石油的加工石油的分馏原理：利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程。分馏产物：石油气汽油、煤油、柴油等蜡油重油（沥青等）轻质液体燃料石油分馏示意图石油的裂化在一定条件下（加热、催化剂），把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。裂化的主要产物：汽油、煤油、柴油、润滑油等。目的： 提高轻
4、质汽油（裂化汽油）的产量C16H34十六烷C8H18辛烷C8H16辛烯 催化剂 加热、加压C8H18辛烷C4H10丁烷C4H8丁烯 催化剂 加热、加压石油的裂化采用比裂化更高的温度，使其中相对分子质量较大的烃断裂成乙烯、丙烯等小分子烃（小分子烃是有机化工的重要原料）主要产物：乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。石油的裂解C4H10丁烷CH4甲烷C3H6丙烯 催化剂 加热、加压C2H6乙烷C4H10丁烷C2H4乙烯 催化剂 加热、加压石油的裂解在加热和催化剂的作用下，通过结构的调整，使链状烃转化为环状烃。提高汽油的质量获得副产物氢气获得苯、甲苯等重要的化工原材石油的催化重整目的：目前大多数石油产
5、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化学与可持续发展3.生物质资源的利用：利用物理、化学和生物方法将生物质资源转化为材料（如木材、纸张）、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.随着合成材料的大量生产和使用，急剧增加的废弃物也给人类社会造成了巨大的环境压力1.以煤、石油和天然气为原料，通过化学反应获得许多性能优异的合成高分子材料，使人类在利用自然资源的进程中前进了一大步。干馏蒸馏分馏原理产物反应类型隔绝空气、高温下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为混合物产物
6、为单一组分的纯净物产物为沸点相近的各组分组成的混合物化学变化物理变化物理变化化学“三馏”的比较高炉煤气水煤气 天然气液化石油气焦炉气裂解气主要成分CO、CO2H2、COCH4C3H8、C4H10H2、CH4、C2H4、COC2H4、C3H6、C4H8、CH4化学“六气”的主要成分1.下列有关煤、石油、天然气等资源的说法错误的是（ ）A.天然气是一种清洁的化石燃料B.石油是由多种烃组成的混合物C.煤的气化和煤的液化都属于物理变化 D.通过石油的裂化可以提高汽油的产量【课堂练习】C【课堂练习】2.关于煤和石油的综合利用，下列说法正确的是（ ）A.煤中含有甲苯、二甲苯等有机物，可以通过干馏得到B.以煤为主要原料，可以合成甲醇C.石油裂化的目的是获取短链不饱和气态烃D.石油裂化生产的汽油不能使溴水褪色B3.下列关于煤、石油及其所得产品的叙述正确的是（ ）A.煤的气化和液化都是物理变化B.煤的干馏和石油的分馏发生的都是化学变化C.用溴的四氯化碳溶液可鉴别直馏汽油和裂化汽油D.煤和石油都是混合物，都只由碳和氢两种元素组成C【课堂练习】4.下列说法正确的是（ ）A.汽油与水不相溶，可以用裂化汽油萃取溴水中的溴B.石油含有烷烃、环烷烃、芳香烃，煤含有苯、甲苯、二甲苯等有机物C.煤的气化、液化是使煤变成清洁能源、减小环境污染的有效途径D.沸点范围：汽油煤油柴油重油C【课堂练习】
