8.1 课时3 煤、石油和天然气的综合利用 课件 (共34张PPT) 2024-2025学年人教版(2019) 高中化学必修第二册

(课件网) 煤、石油和天然气的综合利用 第八章 化学与可持续发展 1．通过煤、天然气和石油的化学组成和综合利用途径的学习，从化学的角度分析自然资源到产品的转化途径，认识化学方法在实现物质转化中的作用和贡献 2．通过化石能源在社会生产、生活中的重要应用学习，感受化学科学在生产、生活中的应用价值 3．通过介绍化石能源引发的环境问题，思考开发清洁新能源的绿色、可持续发展的新途径 煤 石油 天然气 人类使用的主要能源 重要的化工原料 综合利用、提高利用率、减少环境污染 化石燃料 1. 煤的组成———有机物+少量无机物组成的复杂混合物 主要元素 其他元素 C H、O、N、S 等 一、煤———工业的粮食 【思考】煤作为燃料有什么缺点？ 煤燃烧产生大量的煤灰、煤渣、废气（SO2、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等），污染环境，燃烧效率低！ 褐煤 泥煤 无烟煤 CO2会加剧温室效应 氧化物会造成环境问题 2. 煤的综合利用 ———清洁能源+多种化工原料 (1)煤的干馏： 将煤隔绝空气加强热使它分解的过程，也叫煤的焦化。 煤焦油 出炉煤气 焦炭 【思考】煤的干馏为什么要隔绝空气？ 若不隔绝空气，在高温条件下，煤会在空气中燃烧。 煤的干馏是复杂的物理和化学变化过程 表8-1煤的干馏的重要产品和用途 干馏产物 主要成分 主要用途 出炉 煤气 焦炉气 H2、CH4、乙烯、CO 气体燃料、化工原料 粗氨水 NH3、铵盐 化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料 粗苯 苯、甲苯、二甲苯 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、碳素电极 焦炭 碳 冶金、合成氨造气、电石、燃料 CO + 2H2 CH3OH（甲醇） 高温 （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】为什么一不小心将少量水洒在烧得通红的煤上时，火不但没有熄灭，反而烧得更旺？ 这就是煤的气化，烧得通红的煤与水蒸气反应生成可燃性气体H2和CO，所以燃烧更旺。 C+H2O(g) CO + H2 高温 煤的利用途径 煤的干馏 煤的气化 煤的液化 原理 主要 反应 产品 用途 CO、H2等可燃性 气体物质 液态燃料油、甲醇等 将煤转化为可燃性 气体（水煤气）的过程 直接加氢液化或间接液化 将煤转化为液态燃料的过程 可作燃料 可作燃料； 基本化工原料 隔绝空气加强热 出炉煤气、 煤焦油、焦炭 很广泛 分解反应 下表比较煤的综合利用途径的区别 C+H2O(g) CO + H2 高温 CO + 2H2 CH3OH（甲醇） 催化剂 【思考】煤的气化、液化是物质三态(气、液、固)之间的变化吗？ 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、天然气的综合利用 A. 燃料———清洁能源 1. 天然气组成———主要成分是甲烷 B. 化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物 2. 天然气用途 三、石油———工业的血液 汽油、煤油、柴油等 直接从矿井里开采出来的石油 分馏、裂化、裂解、催化重整 加工处理 原油 石油的综合利用 1、物理性质： 黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，不溶于水，有特殊气味，无固定沸点。 2、石油的组成 按元素：碳、氢含量为 97% ~ 98% 按物质：含有1~50个碳原子的烷烃及环烷烃（一般不含烯烃） 按组成状态：固态、液态、气态。 大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。 工业上是如何将石油各成分进行分离？ 利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做分馏，分馏产物叫馏分。(它属混合物) （1）石油的分馏 3、石油的综合利用 重柴油 润滑油(脱凡士林石蜡) 渣油(制沥青) ... ...