煤的综合利用

煤炭资源的综合利用煤的形成煤是古代植物遗体堆积在湖泊、海湾、浅海等地方，经过复杂的生物化学和物理化学作用转化而成的一种具有可燃性能的沉积岩。

煤的化学成分主要为碳、氢、氧、氮、硫等元素。

在煤的形成过程中由于有节奏的地壳运动和反复堆积，往往在同一地区形成很多煤层间隔堆积，每层煤都被岩石间隔开来。

由植物变为煤的过程可以分为三个阶段：（1）菌解阶段，即泥炭化阶段。

当植物堆积在水下被泥砂覆盖起来的时候，便逐渐与氧气隔绝，由嫌气细菌参与作用，促使有机质分解而生成泥炭。

通过这种作用，植物遗体中氢、氧成分逐渐减少，而碳的成分逐渐增加。

泥炭质地疏松、褐色、无光泽、比重小，可看出有机质的残体，用火柴烧可以引燃，烟浓灰多。

（2）煤化作用阶段，即褐煤阶段。

当泥炭被沉积物覆盖形成顶板后，便成了完全封闭的环境，细菌作用逐渐停止，泥炭开始压缩、脱水而胶结，碳的含量进一步增加，过渡成为褐煤，这称为煤化作用。

褐煤颜色为褐色或近于黑色，光泽暗淡，基本上不见有机物残体，质地较泥炭致密，用火柴可以引燃，有烟。

（3）变质阶段，即烟煤及无烟煤阶段。

褐煤是在低温和低压下形成的。

如果褐煤埋藏在地下较深位置时，就会受到高温高压的作用，使褐煤的化学成分发生变化，主要是水分和挥发成分减少，含碳量相对增加；在物理性质上也发生改变，主要是密度、比重、光泽和硬度增加，而成为烟煤。

这种作用是煤的变质作用。

烟煤颜色为黑色，有光泽，致密状，用蜡烛可以引燃，火焰明亮，有烟。

烟煤进一步变质，成为无烟煤。

无烟煤颜色为黑色，质地坚硬，有光泽，用蜡烛不能引燃，燃烧无烟。

我国煤炭资源的利用现状及前景在我国的自然资源中，基本特点是富煤、贫油、少气，这就决定了煤炭在一次能源中的重要地位。

与石油和天然气比较而言，我国煤炭的储量相对比较丰富，占世界储量的11.60%。

我国煤炭资源总量为5.6万亿吨，其中已探明储量为１万亿吨，占世界总储量的11%，成为世界上第一产煤大国。

一、煤炭资源利用现状我国煤炭资源分布广泛但不均匀。

【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。

综合利用煤的方式
综合利用煤的方式有：煤的干馏、气化、液化等。

1.煤的干馏是将煤隔绝空气加强热，使其发生复杂的变化，得到焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水、粗苯等。

从煤干馏得到的煤焦油中可以分离出苯、甲苯、二甲苯等有机化合物。

利用这些有机物可移制得染料、化肥、农药、洗涤剂、溶剂和多种合成材料。

2.煤的气化是把煤中有机物转化为可燃气体的过程，主要反应是碳和水蒸气的反应。

3.煤的液化是把煤转化成液体燃料的过程，在高温高压下是煤和氢气作用生成液体燃料，至充分利用。

一、煤得综合利用1、煤得转化2．化学“五气”(1)煤得气化、液化、干馏与石油得裂化、裂解属化学变化，石油得分馏属物理变化。

(2)化学“五气”：二、苯1．分子结构(1)苯分子得组成与结构：(2)化学键特点：苯分子中6个碳碳键完全相同，就是介于碳碳单键与碳碳双键之间得特殊共价键。

2．物理性质3．化学性质(硝化反应)注意：1．苯得结构特点(1)特殊化学键：苯分子中不存在碳碳单键，也不存在碳碳双键，而就是一种介于单键与双键之间得特殊得共价键。

所以一般不发生加成反应，不能使溴水加成退色（可以萃取退色，物理变化），但就是在一定条件下还就是可以发生加成反应，如：综合可知：苯易取代，难加成，(2)平面形结构：①苯分子就是平面正六边形结构，6个C与6个H共平面。

②拓展：直接连在苯环上得原子共平面，如中所有原子共平面。

2．苯性质得特殊性3．苯与甲烷、乙烯、乙炔某些性质得比较1．下列说法错误得就是()A．苯环得6个碳碳键都相同B．苯分子就是平面正六边形结构C．苯分子中C===C与C—C交替出现D．常温下苯就是一种不溶于水且密度小于水得液体2、下列叙述正确得就是()A．煤得气化、液化与干馏就是煤综合利用得主要方法B．煤得气化、液化就是物理变化，煤得干馏就是化学变化C．煤就是混合物，其中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物D．水煤气得主要成分就是H2与CO，由水煤气可以合成汽油3、下列关于煤得说法正确得就是()A．煤中含有碳，可瞧作就是无机化合物B．煤加强热使其分解得过程称为煤得干馏C．煤中含有苯，可瞧作就是有机化合物D．焦炭就是煤得干馏得一种重要产品4、下列关于苯得叙述中正确得就是()A．邻二溴苯有两种同分异构体B．苯中含有碳碳双键，所以苯属于烯烃C．苯分子中6个碳碳化学键完全相同D．苯可以与溴水、高锰酸钾溶液反应而使它们褪色1．可以用分液漏斗分离得一组混合物就是（）A．酒精与碘B．苯与水C．苯与四氯化碳D．汽油与石油2．下列过程不属于化学变化得就是（）A．金刚石转变成石墨B．煤得干馏 C．石油裂化D．用CCl4提取碘水中得碘3．下列有关煤得干馏得叙述中，不正确得就是（）A．煤在空气中加强热而分解得过程叫煤得干馏B．煤干馏与石油分馏本质差别就是：干馏就是化学变化而分馏就是物理变化C．工业上可由煤干馏得到苯、二甲苯等化工原料，D．煤干馏得产物有焦炭、煤焦油、粗氨水与焦炉气4下列各种液体分别与溴水混合并振荡，静置后混合液分成两层，下层几乎呈无色得就是（）A．氯水B．苯C．CCl4D．KI溶液5．下列物质燃烧时，生成得二氧化碳与水得物质得量相同且分子中所有原子在同一平面上得就是（）A．甲烷B．乙烯C．苯D．丙烯6．苯环得结构中，不存在单双键交替结构，下列可以作为证据得事实就是（）①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色；②实验测得邻—二溴苯仅有一种结构；③苯不因化学反应使溴水褪色；④苯分子中6个C—H完全相同A．①②③④B．①②③C．①③D．①③④7．能通过化学反应使溴水褪色，又能使酸性高锰酸钾溶液褪色得就是（）A．苯B．乙炔C．乙烷D．乙烯8．苯得结构式可用来表示，下列关于苯得叙述中不正确得就是（）A．苯主要就是以煤为原料而获得得一种重要化工原料B．苯中含有碳碳双键，所以苯属于烯烃C．苯分子中6个碳碳化学键完全相同D．苯与甲烷都不可以与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应而使它们褪色9．下列反应中，属于取代反应得就是（）A．CH2==CH2+Br2→CH2Br—CH2BrB．CH3CH2OH+3O22CO2+3H2OC．+Br2→+HBrD．CH4+Cl2CH3Cl+HCl10（双选）．只用一种试剂就能将苯、己烯、四氯化碳与碘化钾溶液区分开，该试剂可以就是（）A．酸性高锰酸钾溶液B．溴化钠溶液C．溴水D．硝酸银溶液二、填空题11．乙炔就是一种重要得有机化工原料，以乙炔为原料在不同得反应条件下可以转化成以下化合物。