1 第十章 第二节 资源综合利用 环境保护
1．了解煤、石油、天然气等综合利用的意义。
2．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。
3．了解化学在解决能源危机中的重要作用，树立绿色化学的观念。
煤、石油、天然气的综合利用
1．煤的综合利用
煤是由 和少量 组成的 ，主要含有碳元素，还含有少
量 、 、 、 等元素。
(1)煤的干馏
①原理：把煤 使其分解的过程。煤的干馏是一个复杂的
变化过程。
②煤的干馏产物
a． ，b. ，c. ，d.粗氨水。
(2)煤的气化
将煤中的 转化为 的过程，目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。
化学方程式为C＋H2O(g)=====高温CO＋H2。
(3)煤的液化
① 液化
煤＋氢气――→催化剂高温、高压液体燃料
② 液化
煤＋水――→高温水煤气――→催化剂高温甲醇等
2．天然气的综合利用
(1)天然气的主要成分是 ，它是一种 的化石燃料，更是一种重要的化工原料。
(2)天然气与水蒸气反应制取H2
原理：CH4＋H2O――→高温催化剂CO＋3H2。
3．石油的综合利用 2 (1)石油的成分
石油主要是由多种 组成的混合物。所含元素以 、 为主，还有少量N、
S、P、O等。
(2)石油的分馏
利用 中各组分 不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的 的过
石油 煤和天然气的综合利用
★第二课时
［引言］煤、石油、天然气都是很重要的能源物质，而它们在地壳中含量是有限的，在新的理想的能源没有大量地被开发和生产出之前，摆在我们面前的一个很严峻的问题就是如何将有限的能源，尽可能地延长其使用期限，这就是能源的综合利用问题。以煤为例，在我国目前仍然主要作燃料为主，这相当于是对能源物质的巨大浪费，那么如何提高煤的利用率呢？本节课就来讨论煤的综合利用问题。
［板书］三、煤的综合利用
［师］煤对大家来说并不陌生，因为我们家里平时的烧水、做饭、取暖等都离不开煤，那么大家是否知道煤可分为哪几类？
［生］可分为无烟煤、烟煤、泥煤等。
［师］除此之外还有一种褐煤，那么这些不同种的煤有何区别呢？
［投影显示］
表5—5 各种煤的含碳量范围
煤的种类 无烟煤 烟煤 褐煤 泥煤
碳的质量分数/% 85～95 70～85 50～70 约50
［学生活动］自学讨论并参考表5—5的数据回答：它们的含碳量不同，无烟煤的含碳量较高，泥煤的含碳量较低，当然含碳量不同发热量也就不同，含碳量越高，发热量也越高。
［师］所以我们在燃煤时愿意用无烟煤还是泥煤？
［生］当然是无烟煤。
［师］我们常常称呼块状的煤叫炭，那么无论是煤还是炭，其主要组成元素是什么呢？是不是煤中只含碳元素呢？
［生］煤含的主要元素是碳，除此之外还有少量氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质，所以煤并不是只含碳元素。
［师］事实上煤是由有机物和无机物所组成的复杂混合物。
［板书］1.煤的种类和组成
［投影显示］资料：一、煤的形成
二、煤的元素组成和结构组成
（内容详见备课资料《煤和煤的综合利用》）
［生］观看投影，进一步了解煤的种类及组成。
［师］无论是我们家里烧煤，还是单位、企业燃煤，我们都会看到滚滚黑烟，尤其是冬天尤为常见，试从煤的组成元素思考，直接燃煤会造成哪些污染？煤除了燃烧还可以有什么用途？
［学生活动］分组讨论、思考、分析，结合投影资料回答：煤燃烧时产生有毒的SO2以及氮的氧化物等，这是“废气”；燃烧完产生的煤灰，这是“废渣”；烟囱中常有难闻液体，这是“废液”。从煤的成分看其中含有许多有机成分和无机矿物，因此煤除了可以燃烧还可以从中提取化工原料。
第 1 页 共 5 页 煤、石油和天然气的综合利用
三维目标
知识与技能 1．了解煤、石油和天然气的综合利用，特别是石油的利用
2．了解石油的裂化和裂解，了解加聚反应化学方程式的书写(重点)
过程与方法 通过化工案例的分析，了解石油化工对人类生活的重要性
情感、态度
与价值观
了解我国石油化工、煤化工的发展状况，感受有机化工与现实生活和工农业生产的密切联系
思维激活
石油是工业的血液，石油化工是化学工业的主体，可以说，没有石油化工，就没有我们今天的现代化生活。你知道石油炼制的基本原理、产品及其用途吗？
自学导引
一、煤的组成及其综合利用
1．煤、石油、天然气是目前人类使用的主要能源(化石燃料)。
2．煤的组成：煤是由有机物和少量无机物组成的混合物，主要含有碳元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。
3．煤的综合利用：煤的综合利用的主要途径是煤的干馏、煤的气化和液化，目的是获得洁净的燃料和多种化工原料。
(1)煤的干馏：是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，可获得燃料及多种重要的化工原料。煤干馏的主要产品有焦炉煤气(焦炉气、粗氨水、粗苯)、煤焦油、焦炭。
(2)煤的气化：煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程。主要反应是煤与水蒸气反应生成水煤气等，化学方程式为C(s)＋H2O(g)=====高温CO(g)＋H2(g)。
(3)煤的液化：煤的液化可分为直接液化和间接液化。煤的直接液化就是使煤与氢气作用生成液体燃料；煤的间接液化是先把煤转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂的作用下合成甲醇等液体燃料，其反应的化学方程式为CO＋2H2――→催化剂CH3OH。
二、天然气的组成及其综合利用
1．天然气的组成：天然气的主要成分是甲烷。
2．天然气的综合利用：天然气是一种清洁的化石燃料。天然气更是一种重要的化工原料，主要用于合成氨、生产甲醇等。
思考题1 我国三峡工程所提供的清洁、廉价、强劲的可再生能源——水电，相当于每年燃烧3000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程有助于控制( )
第1课时煤、石油和天然气的综合利用
情景导入
西气东输工程是国家实施西部大开发战略的重要举措，“西气”主要指在我国西部新
疆塔里木盆地发现的天然气资源。“西气东输”工程将建设4 200公里左右的管道，将塔里木盆地的天然气经甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏输送到上海、浙江，供应沿线各省的民用和工业用气。实施西气东输工程，有利于解决能源紧张的问题，促进我国能源结构和产业结构调整，带动东、西部地区经济共同发展，改善长江三角洲及管道沿线地区人民生活质量，并能有效减少大气污染。
互动课堂
知识互动
知识点一 煤的综合利用
1．煤的组成
煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
2．煤的综合利用
通过煤的干馏、煤的气化和液化而获得洁净的燃料和多种化工原料，是目前实现煤的综合利用的主要途径。
（1）煤的干馏
①概念：将煤隔绝空气加强热使之分解的过程。
②煤干馏的主要产品及用途
干馏产品 主要成分 主要用途
出
炉
煤
气 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 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、制碳素电极
焦炭 碳 冶金、合成氨造气、电石、燃料
【注意】①隔绝空气，这是煤干馏的先决条件，否则，强热条件下煤会燃烧生成CO2和H2O等物质。
②煤的干馏是化学变化，煤在干馏的过程中生成了许多新物质，苯、萘、蒽等。
（2）煤的气化
煤的气化是将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气等。化学方程式：C(s) ＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)
。
（3）煤的液化
煤可以直接液化，也可间接液化。煤的直接液化是使煤与氢气作用生成液体燃料；煤的间接液化是先将煤转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇等。
