石油和煤的综合利用
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【新教材】煤、石油和天然气的综合利用【学习目标】1、认识三大化石原料及其组成2、掌握石油的分馏、裂化和裂解的含义及煤的干馏、气化和液化的含义 【主干知识梳理】 一、煤的综合利用 1、煤的组成(1)物质组成:有机物和少量无机物组成的复杂混合物(2)元素组成:主要含碳元素,还含有少量氢、氧、氮、硫等元素 2、煤的综合利用 (1)煤的干馏①概念:煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使煤中的有机物分解的过程,工业上也叫煤的焦化②发生的变化:煤干馏过程中发生一系列复杂的化学反应,煤的干馏是一个复杂的物理变化和化学变化过程 ③煤干馏的产品及用途——煤焦油、焦炭、粗氨水、粗苯、焦炉气氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳 氨、铵盐 ①煤的干馏必须隔绝空气,目的是防止煤在空气中燃烧②煤的干馏能够减少燃烧污染,提高燃煤的热效率,且能从煤中提取有价值的化工原料 ③煤的干馏过程中发生的主要是化学变化,而蒸馏的过程发生的是物理变化 ④化学“三馏”的比较(2)①概念:将煤转化为可燃性气体②主要反应:C(s)+H 2O(g)=====高温CO(g)+H 2(g)③发生的变化:化学变化 (3)煤的液化①概念:把煤转化成液体燃料的过程 ②发生的变化:化学变化 ③分类:直接液化和间接液化a.直接液化:把煤炭制成煤浆,然后在高温、高压和催化剂条件下,使煤与氢气作用生成液态碳氢化合物 即:煤+H 2―→液体燃料b.间接液化:把煤炭在高温下与水蒸气作用气化,产生合成气CO 、H 2等,然后在催化剂作用下合成甲醇等即:煤−−→−气化CO +H 2−−→−催化剂甲醇 【对点训练1】1、下图是实验室模拟煤的干馏的实验装置,下列有关叙述错误的是( )A .图示实验中发生了化学变化B .实验后水溶液的pH>7,溶液Y 是黑色黏稠的煤焦油,上层X 是粗苯等C .气体Z 易燃,可以还原氧化铜D .液体Y 是一种纯净物 2、下列属于物理变化的是( )①石油的分馏 ②煤的干馏 ③石油的裂化 ④铝热反应 ⑤由乙烯制备聚乙烯 ⑥将氧气转化为臭氧 ⑦乙烯催熟果实 ⑧将苯加入溴水中 ⑨海水蒸馏制取淡水 A .①②③④ B .①②⑤⑦ C .①⑧⑨ D .①②⑥⑨ 二、石油的综合利用 1、石油的形成及成分(1)形成:古代动植物遗体经过非常复杂的变化而形成的 (2)元素组成:碳、氢、硫、氧、氮等(3)物质组成:石油是由多种碳氢化合物组成的混合物,主要是多种烷烃、环烷烃和芳香烃等,一般石油不含烯烃,从所含成分的状态看,大部分是液态烃,在液态烃里溶有气态烃和固体烃(4)物理性质:黑褐色的粘稠状物质,有特殊气味,比水轻,不溶于水,没有固定沸点 2、石油的炼制石油炼制的意义从油田里开采出来的没有经过加工处理的石油叫做原油,还含有杂质成分:水,氯化钙,氯化镁等盐类。
第二节化学与资源综合利用、环境保护学习目标1.了解煤、石油、天然气作为能源及化工原料的综合利用。
2.掌握煤的干馏、液化、气化的原理及利用。
3.掌握石油的裂化、裂解反应及聚合反应的定义及应用。
4.了解环境污染及其治理、绿色化学的含义。
5.认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。
教学重难点:本节教学重点:煤的干馏、液化、气化的原理及利用,石油的裂化、裂解反应及聚合反应的定义及应用,环境污染及其治理、绿色化学的含义。
本节教学难点:石油裂化的原理课时安排:两课时教学过程:前言:工业生产需要大量的原料,消耗大量的能源。
在得到所需的产品的同时产生了大量的废气、废水和废渣。
处理不当就会污染环境。
气候变暖、臭氧层破坏、酸雨和赤潮等全球性和区域性环境问题,正在威胁着人类的生存和发展,保护自然环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题。
【新课】第一课时煤、石油和天然气的综合利用迄今为止,煤、石油、天然气仍是人类使用的主要能源,同时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。
一、煤的组成及其综合利用1.煤的组成煤是由有机物和少量的无机物组成的复杂混合物。
主要含C元素,还含有少量的H、O、N、S等元素。
2.煤的综合利用煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤的液化、和气化,获得洁净的燃料和多种化工原料。
(1)煤的干馏煤干馏是指将煤隔绝空气加高温使之分解,得到焦炭、煤焦油、煤气。
煤干馏过程中发生一系列复杂的化学反应,从煤干馏产物中可获得重要的化工原料,如氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳、苯、甲苯、二甲苯、萘、酚类等。
煤的干馏实验装置如图:煤干馏的主要产品和用途煤的汽化和液化就是使煤变成清洁能源的有效途径,与此同时煤的燃烧效率等也得到提高(2)煤的气化将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程,主要反应为:C (s)+H2O(g) −−→−高温 CO(g)+H2(g)这是一个吸热反应,所需热量一般都由同时进行的碳的燃烧反应来提供。