1、 第3课时 煤、石油和天然气的综合利用第一第一节节 自然资源的自然资源的开发利用开发利用第八第八章章 化学与化学与可持续发展可持续发展问：问：煤煤、石油和天然气是人类使用的主要能源、石油和天然气是人类使用的主要能源, ,它们除了作燃料外它们除了作燃料外, ,还有哪些重要用途还有哪些重要用途? ?煤煤、石油、天然气还是重要的化工、石油、天然气还是重要的化工原料原料；部分部分石油产品转化为化工、纺织、建材、医药、日用化学品等行业的基本原料。石油产品转化为化工、纺织、建材、医药、日用化学品等行业的基本原料。 1 1、煤的综合利用、煤的综合利用(1)煤的煤的组成组成(2)煤煤的加工的加工物质组成：物质
2、组成：元素组成：元素组成：由有机物和少量无机物组成的复杂混合物由有机物和少量无机物组成的复杂混合物主要含有主要含有C元素，另有少量元素，另有少量H、O、N、S等元素等元素气化气化液化液化干馏干馏定义：定义：主要产品：主要产品：定义：定义：反应原理：反应原理：直接液化：直接液化：间接液化：间接液化：将将煤煤隔绝空气隔绝空气加强热使之加强热使之分解分解的的过程（煤的焦化）过程（煤的焦化） 出炉煤气（焦炉气、粗氨水、粗苯）、煤焦油、焦炭出炉煤气（焦炉气、粗氨水、粗苯）、煤焦油、焦炭将煤转化为可燃性气体的过程将煤转化为可燃性气体的过程 C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)高温高温使煤与使煤与
3、H H2 2作用生成液体燃料作用生成液体燃料水煤气水煤气2 2、天然气的综合利用、天然气的综合利用 以含一个碳原子的以含一个碳原子的甲烷为原料，通过化学甲烷为原料，通过化学变化合成含两个或多个变化合成含两个或多个碳原子的其他有机化合碳原子的其他有机化合物，是一项具有重大实物，是一项具有重大实用价值的研究课题。用价值的研究课题。【学习任务三】石油的综合利用石油：多种石油：多种碳氢化合物碳氢化合物组成的组成的混合物混合物。黑色或深棕色粘稠液体，黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻比水稍轻，不溶于水，有特殊气味，无固定沸点。，不溶于水，有特殊气味，无固定沸点。石油中含有150个碳原子的烷烃及环烷烃。一般。
4、 3 3、石油的综合利用、石油的综合利用(1)(1)石油的石油的组成组成组成：由多种烷烃、环烷烃等碳氢化合物组成的复杂混合物。组成：由多种烷烃、环烷烃等碳氢化合物组成的复杂混合物。状态状态：液态：液态，是多种液态烃溶解了部分气态烃和固态烃而形成的。，是多种液态烃溶解了部分气态烃和固态烃而形成的。特点：没有固定的熔、沸点，只能在一定温度范围内熔化或汽化。特点：没有固定的熔、沸点，只能在一定温度范围内熔化或汽化。(2)(2)石油石油的的加工加工催化裂化：催化裂化：获得更多汽油获得更多汽油裂解裂解：获得获得乙烯、丙烯、甲烷等重要的化工原料乙烯、丙烯、甲烷等重要的化工原料C16H34 C8H18+C8
5、H16催化剂加热、加压C8H18 C4H10 + C4H8 催化剂加热、加压C4H10 CH4+C3H6催化剂加热、加压C4H10 C2H4+C2H6催化剂加热、加压烷烃烷烃烯烃问：问：石油石油的裂化和裂解有何区别和联系的裂化和裂解有何区别和联系? ?裂化和裂解的原理相同裂化和裂解的原理相同, ,只是裂解选用的温度比裂化温度更高只是裂解选用的温度比裂化温度更高, ,因此因此裂解又称之为深度裂化裂解又称之为深度裂化。(1)(1)煤的干馏、气化、液化均发生的是化学变化。煤的干馏、气化、液化均发生的是化学变化。(2)(2)石油分馏属于物理变化，由于石油中有些物质的沸点很接近，所以分馏产物一石油分馏属
6、于物理变化，由于石油中有些物质的沸点很接近，所以分馏产物一般为混合物。般为混合物。常压蒸馏的原料为石油，减压蒸馏的原料为重油。常压蒸馏的原料为石油，减压蒸馏的原料为重油。分馏时沸点低分馏时沸点低( (相对分相对分子质量小子质量小) )的烃类先汽化，沸点高的烃类先汽化，沸点高( (相对分子质量大相对分子质量大) )的烃类后汽化。的烃类后汽化。(3)(3)石油分馏所得汽油为直馏汽油，多为饱和烃。石油裂化所得汽油叫裂化汽油，石油分馏所得汽油为直馏汽油，多为饱和烃。石油裂化所得汽油叫裂化汽油，其中含有不饱和烃，能与卤素单质反应。其中含有不饱和烃，能与卤素单质反应。(4)(4)裂化是为了提高汽油的产量和
7、质量，而裂解采用比裂化更高的温度，是为了获裂化是为了提高汽油的产量和质量，而裂解采用比裂化更高的温度，是为了获得大量的乙烯、丙烯等不饱和气体产物作化工原料。得大量的乙烯、丙烯等不饱和气体产物作化工原料。概念辨析：概念辨析：问：直馏汽油问：直馏汽油和裂化汽油有什么区别和裂化汽油有什么区别? ? 如何区分？如何区分？ 直馏汽油直馏汽油和裂化汽油的成分不同和裂化汽油的成分不同, ,性质有明显的区别性质有明显的区别, ,直馏汽油的成分为饱和烃直馏汽油的成分为饱和烃, ,裂化汽油为饱和烃和不饱和烃的混合物裂化汽油为饱和烃和不饱和烃的混合物, ,故裂化汽油可以发生加成反应故裂化汽油可以发生加成反应, ,可
8、使酸性高锰可使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。酸钾溶液和溴水褪色。 目前，多数石油产品仍作为燃料使用，只有一部分转化为化目前，多数石油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。工、纺织、建材、医药、日用化学品等行业的基本原料。以煤、石油、天然气为原料生产合成材料以煤、石油、天然气为原料生产合成材料(1)(1)三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维。主要是以石油、三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维。主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。煤和天然气为原料生产的。(2)(2)合成材料的大量生产和使用，急剧增加的废弃物对人类社会合成材料的大量生产和使用，急
9、剧增加的废弃物对人类社会造成巨大的环境压力。造成巨大的环境压力。练习练习1 1、下列下列转化不属于煤或石油的综合利用的是转化不属于煤或石油的综合利用的是( () )。A.A.将煤干馏制得煤焦油和焦炭将煤干馏制得煤焦油和焦炭B.B.在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料C.C.将煤变为煤饼作燃料将煤变为煤饼作燃料D.D.将石油裂解制得乙烯等化工原料将石油裂解制得乙烯等化工原料C2 2、下列下列说法中错误的是说法中错误的是( () )。A.A.石油是混合物石油是混合物, ,石油分馏得到的汽油也是混合物石油分馏得到的汽油也是混合物B.B.含含C C2020以上的烷烃
10、的重油经过催化裂化可以得到汽油以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油C.C.焦炭是煤干馏的一种重要产品焦炭是煤干馏的一种重要产品D.D.煤中含有苯和甲苯煤中含有苯和甲苯, ,可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来D3 3、下列下列说法中正确的是说法中正确的是( () )。A.A.煤不可以直接液化煤不可以直接液化, ,只能间接液化只能间接液化B.B.将煤在空气中加强热使之分解的过程将煤在空气中加强热使之分解的过程, ,称为煤的干馏称为煤的干馏, ,也叫煤的焦化也叫煤的焦化C.C.将石油分馏得到大量的乙烯、丙烯等重要化工原料将石油分馏得到大量的乙烯、丙烯等重
11、要化工原料D.D.用溴的四氯化碳溶液可鉴别分馏获得的汽油和裂化获得的汽油用溴的四氯化碳溶液可鉴别分馏获得的汽油和裂化获得的汽油D4 4、下列下列关于化石燃料加工的说法正确的是关于化石燃料加工的说法正确的是( () )。A.A.石油裂化主要得到乙烯石油裂化主要得到乙烯B.B.石油分馏是化学变化石油分馏是化学变化, ,可得到汽油、煤油可得到汽油、煤油C.C.煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气D.D.煤制煤气是物理变化煤制煤气是物理变化, ,是高效、清洁地利用煤的重要途径是高效、清洁地利用煤的重要途径C5 5、有关有关煤的叙述中煤的叙述中, ,不正确
12、的是不正确的是( () )。A.A.煤是工业上获得苯、甲苯、二甲苯等芳香烃的重要来源煤是工业上获得苯、甲苯、二甲苯等芳香烃的重要来源B.B.煤是由多种有机化合物组成的混合物煤是由多种有机化合物组成的混合物, ,内含煤焦油等成分内含煤焦油等成分C.C.煤除了含有煤除了含有C C、H H元素外元素外, ,还含有少量的还含有少量的N N、S S、O O等元素等元素D.D.煤等化石燃料的储量有限煤等化石燃料的储量有限, ,节能和开发新能源是人类实现可持续发展的关键之一节能和开发新能源是人类实现可持续发展的关键之一B6 6、我国我国在在“煤变油煤变油”技术上已取得了重大突破，达到技术上已取得了重大突破，达到5 5吨煤可以合成吨煤可以合成1 1吨成品油的水平。吨成品油的水平。下列叙述错误的是下列叙述错误的是( () )A A煤的组成元素主要是碳，因此煤是纯净物煤的组成元素主要是碳，因此煤是纯净物B B“煤变油煤变油”的方法之一是使煤与的方法之一是使煤与H H2 2作用生成液态有机物作用生成液态有机物C C煤之所以能变煤之所以能变“油油”，是因为煤中含有大量的汽油、柴油和煤焦油，是因为煤中含有大量的汽油、柴油和煤焦油D D煤变成成品油需要经过一系列工艺流程，发生复杂的物理、化学变化才能实现煤变成成品油需要经过一系列工艺流程，发生复杂的物理、化学变化才能实现AC
