2.3石油、煤、天然气的综合利用
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资源的开发与利用
C5H12→CH4+C4H8 C5H12 → C2H6+C3H6
C5H12 → C3H8+C2H4
产物中烷烃（CH4、C2H6、C3H8）均无同分异构体，因 此生成的烷烃最多有3种。 【答案】B
环境保护有关常识
1.造成环境污染的物质及其来源 （1）二氧化硫：大量的二氧化硫主要来源于化石燃料 的燃烧，金属矿石的冶炼等。
石油裂化的判断及计算 规律技巧 烷烃裂化（裂解）时，产物是碳原子数较小的烷烃和烯 烃：Cm+nH2m+2n+2→CmH2m+CnH2n+2。其中m、n可能相等，也
可能不相等，如：
C4H10 C4H10
催化剂 CH4+C3H6 加热、加压 催化剂 C2H4+C2H6 加热、加压
剂。 （10）化工产品在完成其使命后，应能降解为无害的物 质，而不应残留在环境中。
对于由正规渠道上市的产品，往往有很多认证标志，它可以
作为购买产品时一个重要的参考依据。以下是国内一些家电 产品上的认证标志，其中属于节能产品认证标志的是（ ）
A是节水标志
B是绿色食品标志
D是可回收标志。
碎、卸料等机械处理过程中产生的或是由风扬起的灰尘等。 （6）破坏臭氧层的物质：NO、CF2Cl2（氟利昂）等。 （7）环保措施：控制和减少污染物的排放，如工厂尾 气在排放前的回收处理、城市机动车的排气限制等。
（8）氰化物：CN-有剧毒（电镀液中常含有），含CN的污水、废气会严重污染环境。 （9）汞：毒性极强，不慎洒出，可在汞上撒硫粉 （Hg+S══HgS）；为了排除室内汞蒸气，排风机应装在墙
（2）氮的氧化物：主要来自煤、石油等燃料的燃烧和 使用，硝酸工厂以及汽车等排放的废气。 （3）碳的氧化物：主要来自化石燃料等燃料的燃烧。 （4）煤烟：主要来自煤的不完全燃烧，主要成分是没
C5H12 → C3H8+C2H4
产物中烷烃（CH4、C2H6、C3H8）均无同分异构体，因 此生成的烷烃最多有3种。 【答案】B
环境保护有关常识
1.造成环境污染的物质及其来源 （1）二氧化硫：大量的二氧化硫主要来源于化石燃料 的燃烧，金属矿石的冶炼等。
石油裂化的判断及计算 规律技巧 烷烃裂化（裂解）时，产物是碳原子数较小的烷烃和烯 烃：Cm+nH2m+2n+2→CmH2m+CnH2n+2。其中m、n可能相等，也
可能不相等，如：
C4H10 C4H10
催化剂 CH4+C3H6 加热、加压 催化剂 C2H4+C2H6 加热、加压
剂。 （10）化工产品在完成其使命后，应能降解为无害的物 质，而不应残留在环境中。
对于由正规渠道上市的产品，往往有很多认证标志，它可以
作为购买产品时一个重要的参考依据。以下是国内一些家电 产品上的认证标志，其中属于节能产品认证标志的是（ ）
A是节水标志
B是绿色食品标志
D是可回收标志。
碎、卸料等机械处理过程中产生的或是由风扬起的灰尘等。 （6）破坏臭氧层的物质：NO、CF2Cl2（氟利昂）等。 （7）环保措施：控制和减少污染物的排放，如工厂尾 气在排放前的回收处理、城市机动车的排气限制等。
（8）氰化物：CN-有剧毒（电镀液中常含有），含CN的污水、废气会严重污染环境。 （9）汞：毒性极强，不慎洒出，可在汞上撒硫粉 （Hg+S══HgS）；为了排除室内汞蒸气，排风机应装在墙
（2）氮的氧化物：主要来自煤、石油等燃料的燃烧和 使用，硝酸工厂以及汽车等排放的废气。 （3）碳的氧化物：主要来自化石燃料等燃料的燃烧。 （4）煤烟：主要来自煤的不完全燃烧，主要成分是没
【新教材】煤、石油和天然气的综合利用
【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。
+8.1.3煤、石油、天然气的综合利用++课件++2023-2024学年高一下学期化学人教版
与蒸馏原理相同
产物
产物为混合物
产物为单一组分的 产物为沸点相近的各
纯净物
组分组成的混合物
反应 类型
化学变化
物理变化
物理变化
巩固提升
3.下列属于物理变化的是（ B ）
A.煤的干馏 B.石油分馏 C.石油裂化 D.煤的气化
思考与交流
煤的气化、液化是物质三态(气、液、固)之间的 变化吗？为什么？
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。
பைடு நூலகம்
巩固提升
1.下列关于煤的说法不正确的是（ B ）
A.煤是工业上获得苯、甲苯等芳香烃的重要来源 B.煤是由多种有机物组成的混合物，内含煤焦油等成分 C.煤除了含有C元素外，还含有少量N、H、S、O等元素 D.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
分子材料。例如： ①乙烯制聚乙烯：_ nCH__2=_=_C_H_2_催―_―_化―_―_剂→___C_H_2_—__C_H_2__n ____ _；
②丙烯制聚丙烯：nCH2==CH—CH3 催――化――剂→
。
化学“三馏”的比较
干馏
蒸馏
分馏
原理
隔绝空气、高温 下使物质分解
根据液态混合物中 各组分沸点不同进 行分离
二、天然气的综合利用 CH4 化石燃料
氨 甲醇
课本P103
三、石油的综合利用 1、石油的组成 由多种__碳__氢___化__合__物___组成的混合物。
2、石油的加工方法
分馏
定义 利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程 目的 获得汽油、煤油、柴油等轻质油
裂化
定义 将多碳原子的烃分裂为少碳原子的烃的过程 目的 获得轻质油，特别是提高汽油的产量
煤、石油和天然气的综合利用
n CH2=CH－CH=CH2一定条件 CH2 CH CH CH2 n
CH2=CH-CH=CH2＋CH2= CH2 一定条件 [ CH2CH=CH(CH2)2-CH ]n
高强纤维: Kevlar 含有“凯夫拉尔”的高分 子聚合塑料，硬度比普通 钢铁高40%。
练习
1、写出下列高分子化合物相对应的单体。 (1)工程塑料ABS CH CH2 CH2 CH CH CH2 CH CH2 n CN (2)新型弹性材料丁苯吡橡胶：
缺点: 不可再生、环境污染 废气、 废水、 废渣
优点: 提供能量、化工原料
一、煤、石油和天然气的综合利用
一、煤、石油和天然气的综合利用
1、煤的组成及其综合利用
无机物(少量) 无机盐等
煤的组成
C 元素(大量)
有机物
H、O、N、S 等元素(少量)
煤直接作燃料——利用率低并污染环境
煤的综合利用 煤的干馏
煤的气化 获得洁净的燃料和多种化工原料
煤的液化
物尽其用，保护环境
煤的干馏: 将煤隔绝空气加热使其分解的过程
目的:提高汽油的质量和产量 催化裂化 催化剂：硅酸铝，分子筛（铝硅酸盐）
石油的裂解：采用比裂化更高的温度，使其中的长链烃断裂成 乙烯、丙烯、1，3 -丁二烯等小分子
目的：生产短链不饱和烃作为有机化工原料， 裂解是深度裂化 用途：合成纤维，塑料，橡胶等
乙烯的产量是一个国家石化工业水平的标志
能用于萃取溴水吗？
原理
物理变化 物理变化
干馏
隔绝空气加强热
复杂的物理变化 和化学变化
石油炼制
过程
原理
原料
产品及用途
脱水 脱盐
除去原油中的盐和水，减少能耗
CH2=CH-CH=CH2＋CH2= CH2 一定条件 [ CH2CH=CH(CH2)2-CH ]n
高强纤维: Kevlar 含有“凯夫拉尔”的高分 子聚合塑料，硬度比普通 钢铁高40%。
练习
1、写出下列高分子化合物相对应的单体。 (1)工程塑料ABS CH CH2 CH2 CH CH CH2 CH CH2 n CN (2)新型弹性材料丁苯吡橡胶：
缺点: 不可再生、环境污染 废气、 废水、 废渣
优点: 提供能量、化工原料
一、煤、石油和天然气的综合利用
一、煤、石油和天然气的综合利用
1、煤的组成及其综合利用
无机物(少量) 无机盐等
煤的组成
C 元素(大量)
有机物
H、O、N、S 等元素(少量)
煤直接作燃料——利用率低并污染环境
煤的综合利用 煤的干馏
煤的气化 获得洁净的燃料和多种化工原料
煤的液化
物尽其用，保护环境
煤的干馏: 将煤隔绝空气加热使其分解的过程
目的:提高汽油的质量和产量 催化裂化 催化剂：硅酸铝，分子筛（铝硅酸盐）
石油的裂解：采用比裂化更高的温度，使其中的长链烃断裂成 乙烯、丙烯、1，3 -丁二烯等小分子
目的：生产短链不饱和烃作为有机化工原料， 裂解是深度裂化 用途：合成纤维，塑料，橡胶等
乙烯的产量是一个国家石化工业水平的标志
能用于萃取溴水吗？
原理
物理变化 物理变化
干馏
隔绝空气加强热
复杂的物理变化 和化学变化
石油炼制
过程
原理
原料
产品及用途
脱水 脱盐
除去原油中的盐和水，减少能耗
煤、天然气和石油的综合利用课件下学期高一化学人教版必修第二册
②煤的气化和液化 煤的气化：将煤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（CO、H2 )。
C(s)＋H2O(g) 高温 CO(g)＋H2(g)
直接液化：煤与氢气作用生成液体燃料。 煤的液化
间接液化：煤→CO + H2 催化剂 甲醇。 主要目的：通过煤的气化和液化可以实现煤的清洁利用，还可
若向足量新制氢氧化铜中加入少量甲醛，充分反应，甲醛的氧化产物不是甲酸
化肥、炸药、染料、医药、农药、
粗苯 苯、甲苯、二甲苯
合成材料
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
【思考】“煤中含有甲苯、二甲苯等芳香烃，通过煤的干馏可以 得到它们”，这句话对吗？为什么？ 【提示】错误，煤中没有甲苯、二甲苯，通过煤的干馏这种复杂 的化学变化可以得到它们。
煤的综合利用方式
概念 ①干馏
将煤隔绝空气加强热使其分解的过程
主要产品 焦炭、煤焦油、粗氨水、粗苯、焦炉气 晶胞结构示意图，对比(a)和(c)的差异可知，(a)图所示的LiFePO4的晶胞中，小
中物质主要是水,则淡水的出口为b出口,故C正确;根据B项的分析,戊室收集到
③NO2、NO、O2表示的反应速率比为2：2：1的状态
第八章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的开发利用
第2课时 煤、石油和天然气的综合利用
【情境思考】
迄今为止，煤、石油和天然气仍是人类使用的主要能源，同时它 们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。
煤
石油
天然气
了解煤、石油和天然气的组成及综合利用。
新教材人教版高中化学必修第二册 8-1-2 第3课时 煤、石油和天然气的综合利用 教学课件
分馏产物：
① 石油气 ② 汽油、煤油、柴油等 ③ 蜡油、润滑油 ④ 重油（沥青等）
轻质液体燃料
第二十页，共三十六页。
2. 石油的加工——裂化（化学变化）
• 概念：在一定条件下（加热、催化剂），把相对分子质量大、
沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。
相对分子质量大 沸点高的烃
原料：重油、石蜡
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
一定条件
CO + 2H2
CH3OH（甲醇）
第八页，共三十六页。
【思考与交流】
煤的气化、液化是物质三态(气、液、固)之间的变 化吗？为什么？
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。
石油 常压分馏
石油气(C1~C4) 低于20℃ 汽油(C5~C12) 20-200℃
煤油(C12~C16) 175-275℃
柴油(C15~C18)
250-400℃
润滑油(C16~C20) 高于350℃
重油（沥青等）(C20以上)
25%
75%
第十八页，共三十六页。
2. 石油的加工——分馏（物理方法）
四、石油的综合利用
1. 石油——多种碳氢化合物组成的混合物
物理性质： 黑色或深棕色粘稠状液体，有特殊气味，比水轻，不溶于水，没有固定沸点。
第十六页，共三十六页。
2. 石油的加工——分馏（物理方法）
• 概念：通过加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。
烃的沸点：随碳原 子数目增多而增大
第十七页，共三十六页。
第九页，共三十六页。
列表比较煤的综合利用的途径的区别。
课题3石油、煤和天然气的综合利用-人教版选修2化学与技术教案
课题3石油、煤和天然气的综合利用一、石油的综合利用1. 石油化工产品石油是一种贵重资源，除用作燃料外，还可制成各种化学产品，例如润滑油、塑料、橡胶、颜料、香料、合成纤维等。
其中，聚合物塑料产品的应用十分广泛，可以生产各种类型的塑料制品，如日常生活用品、电器、机械、汽车、建筑材料等。
2. 石油加工工厂石油加工工厂主要是将石油分离为不同组分，并在此基础上生产出各种产品，如汽油、煤油、柴油、天然气、石蜡、润滑油、沥青等。
其中，燃料油是其中最重要的产品之一，同样也是石油消费量最大的部分。
其余产品则大多用于工业、医药、化学、农业等领域。
3. 生物燃料生物燃料是指通过生物质材料（如植物、生物废物等）的发酵、水解、气化等方式生产出来的可用于燃料或替代燃料的物质。
它们在环保和可再生能源方面具有重要的意义。
其中，生物柴油作为一种可再生燃料，在世界各地逐渐得到推广和应用。
二、煤的综合利用1. 燃料煤作为重要的化石燃料，可以在发电厂和锅炉中被消耗掉，以产生热量和电能。
煤还可以用于家庭采暖和烤火。
近年来，通过煤的液化和气化，推出了煤制燃料油、煤制合成气、煤制甲醇等新型的清洁能源，以提高煤的综合利用率。
2. 化学原料煤作为一种丰富的资源，在化工领域有着重要的应用。
煤中含有丰富的化学元素，如碳、氢、氧、氮等，可以用于生产各种化学产品和化工原料。
例如合成氨、合成甲醇、合成氯仿、合成纺织纤维等。
3. 煤气煤气是一种通过煤的气化过程生成的燃气。
煤气可以用于城市燃气供应、发电、炼铁、化工加工等领域。
在中国，煤气也作为烹饪燃料广泛使用。
三、天然气的综合利用1. 燃料天然气是目前世界上广泛使用的燃料之一，它在清洁、高效、经济等方面具有显著的优势。
天然气主要用于发电、城市供暖、工业用途、交通运输等领域。
在中国，也逐渐推广天然气作为农村燃料，逐步替代煤炭。
2. 化学原料天然气主要由甲烷组成，可以通过氧化反应得到一系列化合物，如甲醛、甲酸、氰化物、苯等。
煤石油天然气的综合利用3
在一定条件下使用催化剂并加热，把 催化裂化 相对分子质量大、沸点高的烃断裂为 重油
相对分子质量较小、沸点较低的烃。
轻质液体燃料 （裂化汽油）
裂解
采用比裂化更高的温度，使其中 的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小 分子
直链烷 烃 石油气
乙烯、丙烯、丁 二烯等（有机化 工的原料）
比较分馏、蒸馏、干馏
操作 过程 原理
天然气主要成分是甲烷。天然气是一种 清洁燃料，可以直接用作燃料。天然气更是 一种重要的化工原料，主要用于合成分子内 含两个或两个以上碳原子的其他有机化合物。
一、煤、石油和天然气的综合利用 3、石油的组成及其综合利用
石油的成分：
• 含烃的混合物 • 按元素来看：碳、氢含量为97%--98% • 按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的
第二节 化学与资源综合利用、环境保护
一、煤、石油和天然气的综合利用
1、煤的组成及其综合利用
煤的组成
无机物 Si 、Al、 Ca、 Fe
煤
污
的 组
H 、N、S、O等元素—
染 环
成 有机物
少量
境
C 元素—大量
COx NOx SO2 烟尘
煤的干馏
• 将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫 做煤的干馏
• 煤干馏的产物有哪些？
混合物
石油炼制
过程
原理
原料
脱水 脱盐
除去原油中的盐和水，减少对设 备的腐蚀。
原油
产品及用途
分馏
利用加热和冷凝，把石油分成 不同沸点范围的产物。
石油气，汽油，煤油， 原油 柴油，石蜡油、润滑
油、重油。
在一定条件下加热，把相对分子质量
裂化
大、沸点高的烃断裂为相对分子质量 较小、沸点较低的烃。
通用版小学生命-生态-安全课件(二)11 综合资源利用 环境保护
天然气水合物（Natural Gas Hydrate,简称Gas Hydrate）是分布于深海 沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的 结晶物质。因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”或 者“固体瓦斯”和“气冰”。
天然气水合物甲烷含量占80%～99.9%,燃烧污染比煤、石油、天然气 都小得多,而且储量丰富,全球储量足够人类使用1000年,因而被各国视为未来 石油天然气的替代能源。
d、石油催化重整
通过结构的重新调整,使链状烃转化为环状烃
（3）生产合成材料—塑料、合成橡胶、合成纤维
①原料: 石油、煤、天然气 ②合成材料基本特征：
相对分子质量很大,属于高分子化合物
③合成材料的合成原理： 加聚、缩聚
例如：乙烯合成聚乙烯 丙烯合成聚丙烯
加成聚合反应（加聚反应）
CH2 =CH2 +
OH O
n + n H-C-H
苯酚
甲醛
OH H
C + n H2O Hn
酚醛树脂
二、环境保护与绿色化学
“三废”污染及其防治（废气、废水、废 渣） 大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程 中产生的废气及其携带的颗粒物。
工业生产中的废水往往含有复杂的成分,任意排放会 导致土壤、水源的污染,需要经过多步处理才能达到 排放标准。
CH2 =CH2 + CH2 =CH2 + ……
[ CH2—CH2 ]n
（聚乙烯）
nCH2=CH2 催化剂
[ CH2—CH2 ]n
（单体）
（链节） (n 为聚合度)
nCH2=CHCH3 催化剂 [ CH2—CH ]n
丙烯
聚丙烯 CH3
天然气水合物甲烷含量占80%～99.9%,燃烧污染比煤、石油、天然气 都小得多,而且储量丰富,全球储量足够人类使用1000年,因而被各国视为未来 石油天然气的替代能源。
d、石油催化重整
通过结构的重新调整,使链状烃转化为环状烃
（3）生产合成材料—塑料、合成橡胶、合成纤维
①原料: 石油、煤、天然气 ②合成材料基本特征：
相对分子质量很大,属于高分子化合物
③合成材料的合成原理： 加聚、缩聚
例如：乙烯合成聚乙烯 丙烯合成聚丙烯
加成聚合反应（加聚反应）
CH2 =CH2 +
OH O
n + n H-C-H
苯酚
甲醛
OH H
C + n H2O Hn
酚醛树脂
二、环境保护与绿色化学
“三废”污染及其防治（废气、废水、废 渣） 大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程 中产生的废气及其携带的颗粒物。
工业生产中的废水往往含有复杂的成分,任意排放会 导致土壤、水源的污染,需要经过多步处理才能达到 排放标准。
CH2 =CH2 + CH2 =CH2 + ……
[ CH2—CH2 ]n
（聚乙烯）
nCH2=CH2 催化剂
[ CH2—CH2 ]n
（单体）
（链节） (n 为聚合度)
nCH2=CHCH3 催化剂 [ CH2—CH ]n
丙烯
聚丙烯 CH3
煤、石油和天然气的综合利用(精讲课件)-高一化学(人教版2019必修第二册)
主要反应是：
高温 C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)
（3）煤的液化
在一定条件下将煤转化为液体燃料
直接液化：煤与氢气作用生成液体燃料
间接液化：先转化为CO和H2，再在催化剂作用合成甲醇
一定条件
CO + 2H2
CH3OH（甲醇）
二．天然气的组成及其综合利用
天然气的主要成分是甲烷
天然气 公交车
5．（甘肃·舟曲县第一中学高一期末）下列说法正确的是 A．石油分馏得到的汽油是纯净物 B．煤就是碳，属于单质 C．天然气是一种清洁的化石燃料 D．石油产品都可用于加成反应 【答案】C
6．（吉林长春·高一期末）下列说法不正确的是 A．煤的干馏是化学变化 B．煤液化后可以得到甲醇等液体燃料 C．煤经气化和液化两个物理变化过程，可变为清洁能源 D．根据煤的干馏产品，可推知煤中含有C、H、O、N等元素 【答案】C
本课结束
煤的结构模型
一．煤的组成及其综合利用
2．煤的综合利用 煤直接作燃料——利用率低并污染环境 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，
也叫煤的焦化。
煤干馏的主要产品和用途
（2）煤的气化
在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。
2．（吉林·长春市第二十九中学高一期末）下列关于石油的分馏的说法中正 确的是 A．石油的沸点较高的烃 C．通过石油的分馏可以将相对分子质量较大的烃分解为相对分子质量较小 的烃 D．石油的分馏产品都是各种纯净物 【答案】A
3．（重庆南开中学高一期中）下列各组物质中，全部属于化石燃料的是
综合利用：
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特点和用途：热值很高，可远距离 （合成天燃气） 输送
高热值
主要成分：CH4
煤的液化是煤转化成液体燃料的过程. 直接液化:煤与适当的溶 剂混合，在高温、高压和 催化剂的条件下，使煤与 氢气作用生成液体燃料。 间接液化:先把煤转化成一 氧化碳和氢气 （合成气）， 然后经过催化合成得到烃 类燃料、醇类燃料及化学 品等。
2C+O2=2CO
C+H2O=CO+H2
CO+H2O=H2+CO2
煤的气化
想一想
煤的干馏，也叫焦化。你能列举出几 种煤的干馏产品及它的主要成分吗和和用 途吗？
用途 冶金 合成氨 电石 染料 酚类 萘 染料 医药 农药 合成材料 煤焦油 沥青 铺路材料 制碳素电 极 苯 甲苯 二甲苯 炸药 染料 医药 农药 合成材料 氨 铵盐 焦炉煤 苯 甲苯 二甲苯 气 氨气 甲烷 乙烯 气体燃料 化工原料
下层为黑褐色黏稠的油状物煤焦油。
另一部分没有凝结的气体可以点燃叫做焦炉气。
出水 管 加热 管
除尘 门
加煤 门
储煤 室
捅火 门
清灰 门
煤干馏主要产品和用途
2.煤的气化和液化 为减少煤燃烧对环境造成的污染，人们 一方面采取措施改良燃煤技术、改进燃煤质 量和排烟设备；另一方面设法将没变为清洁 能源。
课堂练习
1.下列说法不正确的是 （
C ）
A. 石油裂化是为了得到更多的汽油 B. 石油裂解是为了获得短链不饱和烃
C. 石油分馏可将各种烃分离开来
D. 石油减压分馏是得到汽油、煤油等
2.下列说法中错误的是
（ D
）
A. 石油中含有C5～C11的烷烃， 可以通过石油的分馏得到汽油
B. 含C18以上烷烃的重油经过催化 裂化可以得到汽油 C. 煤是由有机物和无机物组成的 复杂混合物 D. 煤中含有苯和甲苯，可以通过 分馏的方法将它们分离出来
D. BOD所反映的水质优劣，只有通 过仪器才能测出，人的感官无法判别
4. 某1mol链烃A在一定条件下完全裂 化成1mol烷烃B和1mol烯烃C，生成的混 合气体对氢气的相对密度为14.5，试通过 计算回答下列问题。
(1)写出链烃A可能的结构简式和名称。
(2)烷烃B和烯烃C可能各是什么?
(3)如果要求1molB完全燃烧时需要氧气 的物质的量是整数，那么C只能是什么 烯烃?
天然气的转换 ：
天然气的转换：将煤气置换成天然气所 进行的管线、阀门、调压气、燃气具的气体 转换和燃具改装工程，以适应天然气运行和 使用，天然气转换是一项复杂的系统工程。
首先要将管道及输气设备中的煤气置换 成天然气；
然后逐户对居民和单位煤气用户进行煤 气转换成天然气和灶具改装等工作。转换后 将进行检漏和维修。
设烷烃B的分子组成为CnH2n+2，相对分子 质量为MB，烯烃C分子组成为：CmH2m，相对 分子质量为MC，根据质量守恒定律，链烃A的 组成应为C(n+m)H2(m+n)+2。 可知A为烷烃，据题意： MA=MB+MC=2×14.5×2=58。即 14(n+m)+2=58。 化简得：n+m=4所以A分子式为C4H10
C16H34→C8H18+C8H16
石油不仅仅是燃料资源，还是有机化工 染料的重要来源。 为了获得有计划红的基本原料，石油 化工中以比裂解更高的温度（700～ 800℃），将石油进一步裂解，使长链烃 断裂成乙烯丙稀丁烯等短链烃。其产物中 还会含有甲烷以及其他物质 C6H14→CH4+CH2=CH2+CH3CH=CH2+其他
西气东输工程：
西气东输工程所用气源主要是塔里木 气田的天然气，属于气井天然气，也叫纯 天然气，主要成份为甲烷（CH4），体积组 分约占天然气的96%，另外还含有乙烷、 丙烷等其它烃类，以及CO2、N2等，几乎不 含硫化氢，比空气轻，密度约为 0.70kg/NM3，热值较高，可达8000-9000千 卡/NM3，是一种清洁高效的优质能源。
1.是石油混合物一定程度的分离使他们 物尽其用。 2.将碳原子多的烃转变为含碳原子数较少的 烃作为进本化工原料，提高石油的利用价值。
工业上石油分馏是在分馏塔中进行的。
石油经过分馏得到汽油 煤油 柴油， 但不能满足社会的需求。 为了过得更多的轻质油，提高汽油的产 量，将相对分子质量较大的沸点高的分解为 相对分子质量较小的沸点较低的烃。 例如：
15% 40% 20%
700～900℃
25%
2.天然气的利用 天然气除了直接用作燃料外，还可以 作化工燃料。
天然气灶 天然气净化厂
使用天然气的主要优点： ① 安全：天然气不含一氧化碳等有害物质， 不会因泄漏而造成人员中毒；
② 经济：据测算，我市天然气预定价格 相对于人工煤气和液化气较低一些。天然 气的热值约为普通人供煤气的2.8倍，而预 定价格仅为煤气的2.5倍；
③ 清洁：天然气几乎不含杂质，燃烧完全， 污染小，可节省灶具和燃烧器维修费用； ④ 高效：天然气输配压力高，故城市天然 气供应系统的建设与人工煤气相比可节约大 量投资。且天然气热利用率较高； ⑤ 方便：天然气热值高，热利用率高，节 省做饭时间； ⑥ 用途广泛：天然气可广泛应用于化工、发 电、工业和城市商业民用等各个方面，在 发 电和工业方面的效益特别突出。
(1)CH3CH2CH2CH3正丁烷
异丁烷
(2) 讨论n+m=4。 当n=1时，m=3，即B为甲烷，C为丙烯。 当n=2时，m=2，即B为甲烷，C为乙烯。 当n≥3时，m≤1，无意义
(3) 从B的燃烧反应来看： CH4+2O2CO2+2H2O C2H6+3.5O2→2CO2+3H2O。 ∴B应是甲烷，则C只能是丙烯。
3.资料表明，水体的BOD低于3 mg· L-1 时水质较好，达到7．5 mg· L-1时水质不好， 大于10 mg· L-1时水质很差，鱼类不能存活。 下列对BOD的认识中，正确的是 ( B ) A. BOD表示水中溶解氧的浓度
B. BOD的大小反映了水中耗氧有机 物的浓度 C. BOD变大是因为水中各种有毒物 质的总浓度变大
教学重难点
煤、石油和天然气等综合利用 的新进展。
石油
煤
一、石油和天然气 1.石油的炼制和石油化工 地下开采出来的石油是黑色粘稠状物质， 加工前成为原油，不能直接利用。
石油是烃的混合物，所以没有固定 的沸点。
工业上通过常压分馏和减压的方法，把 石油不同沸点范围内的蒸馏产物分离出来。 分馏出来的各种成分叫做馏分，每一种馏分 仍然是多种烃的混合物。 石油炼制和加工的目的：
煤燃烧可以利用空气，也可以利用氧气， 但得到的煤气的成分、热值及用途都不同。
在空气中燃烧
↗ 低热值 煤气化
成分：CO H2 相当亮的N2
特点及用途：热值低，用作冶金Байду номын сангаас械工业 的燃烧器
↘ 在氧气中燃烧 中热 成分：CO H2 少量CH4 值 特点及用途：热值较高，可短途输送，用 催化剂 于民用煤气 CO+3H2→CH4+H2O ↓
煤的液化
埃克森供氢溶剂法流程
三.煤化工和天然气 化工的发展 一碳化学：以分子中含一个碳原子的化合 物（如CO 、CH4 、CH3OH等）为原料合成一 系列化工原料和燃料的化学。
CO是从煤的气化或合成气得到的，而 CH4是天然气的主要成分，所以，一碳化工也 可以说是新一代的煤化工的天然气化工。
煤气化的主要反应有：
导入新课
海洋石油钻井平台 夜战普光天然气净化厂
广泛应用
一、石油和天然气 二、煤的综合利用 三、煤化工和天然气化工的发展——一碳化学
教学目标
知识与技能
1.掌握煤、石油和天然气等综合利用 中基本的化学原理。
过程与方法
2.通过调查讨论煤、石油和天然 气等综合利用的最新进展。
情感态度与价值观
3.了解我国基本化工的生产资源、 基本化工产品的主要种类和发展概况。
生物转化法是通过的作用完成。
如：纤维素水解是在纤维素酶的作用下 进行的，葡萄糖的进一步转化液要依靠各种 微生物中的酶的作用
从生物资源的利用来看，主要是利用 谷物淀粉。 影响生物资源利用的重要因素是：
1.酶催化剂的稳定性。
2.将酶和产物从反应液中分离出来的技术。
课堂小结
1.掌握石油、煤和天然气的综合利 用的知识。 2.了解新能源的有关知识。
学与问
你知道天然气的来源吗？请列举出一 些天然气的用处。 天然气主要来源：石油伴生的油田；
天然气主要用途：作燃料和化工燃料 用于发电，广泛用于民用及商业燃气灶具、 热水器、采暖及制冷，也用于造纸、冶金、 采石、陶瓷、玻璃等行业，还可用于废料 焚烧及干燥脱水处理。
二.煤的综合利用 1.煤的干馏
工业上炼焦是将煤粉放在隔绝空气的炼 焦炉中加热，煤受热分解产生气体。分为上 下两层： 上层为澄清透明的水溶液；
产品 焦炭
主要成分 碳
天然气的重整： 高温 CH4+H2O=CO+3H2 不同的催化剂，可以从合成气中制 出不同的产物。从而形成合成气化学。
可以从CH4、CH3OH等很有一个碳 原子的分子，经过催化反应直接生成新 的化合物，形成甲烷化学和甲醇化学。
科学资料
目前，我们所能用的能源和化工材料大 部分来源于煤、石油和天然气等矿物资源。 从长远考虑，因为它们是不可再生资源， 终究会枯竭，而作为原料使用，对环境也有很 大的危害，所以不能为人来长久依赖。
从绿化角度考虑，以植物为主的生物资源， 储量丰富，可再生性好，无污染，被人类成为 未来的理想资源。
生物资源：农、林等植物，海产品等。
二氧化碳和水
燃烧
生物质 数月
燃烧 煤、石油、天然气
数百 万年
植物
高热值
主要成分：CH4
煤的液化是煤转化成液体燃料的过程. 直接液化:煤与适当的溶 剂混合，在高温、高压和 催化剂的条件下，使煤与 氢气作用生成液体燃料。 间接液化:先把煤转化成一 氧化碳和氢气 （合成气）， 然后经过催化合成得到烃 类燃料、醇类燃料及化学 品等。
2C+O2=2CO
C+H2O=CO+H2
CO+H2O=H2+CO2
煤的气化
想一想
煤的干馏，也叫焦化。你能列举出几 种煤的干馏产品及它的主要成分吗和和用 途吗？
用途 冶金 合成氨 电石 染料 酚类 萘 染料 医药 农药 合成材料 煤焦油 沥青 铺路材料 制碳素电 极 苯 甲苯 二甲苯 炸药 染料 医药 农药 合成材料 氨 铵盐 焦炉煤 苯 甲苯 二甲苯 气 氨气 甲烷 乙烯 气体燃料 化工原料
下层为黑褐色黏稠的油状物煤焦油。
另一部分没有凝结的气体可以点燃叫做焦炉气。
出水 管 加热 管
除尘 门
加煤 门
储煤 室
捅火 门
清灰 门
煤干馏主要产品和用途
2.煤的气化和液化 为减少煤燃烧对环境造成的污染，人们 一方面采取措施改良燃煤技术、改进燃煤质 量和排烟设备；另一方面设法将没变为清洁 能源。
课堂练习
1.下列说法不正确的是 （
C ）
A. 石油裂化是为了得到更多的汽油 B. 石油裂解是为了获得短链不饱和烃
C. 石油分馏可将各种烃分离开来
D. 石油减压分馏是得到汽油、煤油等
2.下列说法中错误的是
（ D
）
A. 石油中含有C5～C11的烷烃， 可以通过石油的分馏得到汽油
B. 含C18以上烷烃的重油经过催化 裂化可以得到汽油 C. 煤是由有机物和无机物组成的 复杂混合物 D. 煤中含有苯和甲苯，可以通过 分馏的方法将它们分离出来
D. BOD所反映的水质优劣，只有通 过仪器才能测出，人的感官无法判别
4. 某1mol链烃A在一定条件下完全裂 化成1mol烷烃B和1mol烯烃C，生成的混 合气体对氢气的相对密度为14.5，试通过 计算回答下列问题。
(1)写出链烃A可能的结构简式和名称。
(2)烷烃B和烯烃C可能各是什么?
(3)如果要求1molB完全燃烧时需要氧气 的物质的量是整数，那么C只能是什么 烯烃?
天然气的转换 ：
天然气的转换：将煤气置换成天然气所 进行的管线、阀门、调压气、燃气具的气体 转换和燃具改装工程，以适应天然气运行和 使用，天然气转换是一项复杂的系统工程。
首先要将管道及输气设备中的煤气置换 成天然气；
然后逐户对居民和单位煤气用户进行煤 气转换成天然气和灶具改装等工作。转换后 将进行检漏和维修。
设烷烃B的分子组成为CnH2n+2，相对分子 质量为MB，烯烃C分子组成为：CmH2m，相对 分子质量为MC，根据质量守恒定律，链烃A的 组成应为C(n+m)H2(m+n)+2。 可知A为烷烃，据题意： MA=MB+MC=2×14.5×2=58。即 14(n+m)+2=58。 化简得：n+m=4所以A分子式为C4H10
C16H34→C8H18+C8H16
石油不仅仅是燃料资源，还是有机化工 染料的重要来源。 为了获得有计划红的基本原料，石油 化工中以比裂解更高的温度（700～ 800℃），将石油进一步裂解，使长链烃 断裂成乙烯丙稀丁烯等短链烃。其产物中 还会含有甲烷以及其他物质 C6H14→CH4+CH2=CH2+CH3CH=CH2+其他
西气东输工程：
西气东输工程所用气源主要是塔里木 气田的天然气，属于气井天然气，也叫纯 天然气，主要成份为甲烷（CH4），体积组 分约占天然气的96%，另外还含有乙烷、 丙烷等其它烃类，以及CO2、N2等，几乎不 含硫化氢，比空气轻，密度约为 0.70kg/NM3，热值较高，可达8000-9000千 卡/NM3，是一种清洁高效的优质能源。
1.是石油混合物一定程度的分离使他们 物尽其用。 2.将碳原子多的烃转变为含碳原子数较少的 烃作为进本化工原料，提高石油的利用价值。
工业上石油分馏是在分馏塔中进行的。
石油经过分馏得到汽油 煤油 柴油， 但不能满足社会的需求。 为了过得更多的轻质油，提高汽油的产 量，将相对分子质量较大的沸点高的分解为 相对分子质量较小的沸点较低的烃。 例如：
15% 40% 20%
700～900℃
25%
2.天然气的利用 天然气除了直接用作燃料外，还可以 作化工燃料。
天然气灶 天然气净化厂
使用天然气的主要优点： ① 安全：天然气不含一氧化碳等有害物质， 不会因泄漏而造成人员中毒；
② 经济：据测算，我市天然气预定价格 相对于人工煤气和液化气较低一些。天然 气的热值约为普通人供煤气的2.8倍，而预 定价格仅为煤气的2.5倍；
③ 清洁：天然气几乎不含杂质，燃烧完全， 污染小，可节省灶具和燃烧器维修费用； ④ 高效：天然气输配压力高，故城市天然 气供应系统的建设与人工煤气相比可节约大 量投资。且天然气热利用率较高； ⑤ 方便：天然气热值高，热利用率高，节 省做饭时间； ⑥ 用途广泛：天然气可广泛应用于化工、发 电、工业和城市商业民用等各个方面，在 发 电和工业方面的效益特别突出。
(1)CH3CH2CH2CH3正丁烷
异丁烷
(2) 讨论n+m=4。 当n=1时，m=3，即B为甲烷，C为丙烯。 当n=2时，m=2，即B为甲烷，C为乙烯。 当n≥3时，m≤1，无意义
(3) 从B的燃烧反应来看： CH4+2O2CO2+2H2O C2H6+3.5O2→2CO2+3H2O。 ∴B应是甲烷，则C只能是丙烯。
3.资料表明，水体的BOD低于3 mg· L-1 时水质较好，达到7．5 mg· L-1时水质不好， 大于10 mg· L-1时水质很差，鱼类不能存活。 下列对BOD的认识中，正确的是 ( B ) A. BOD表示水中溶解氧的浓度
B. BOD的大小反映了水中耗氧有机 物的浓度 C. BOD变大是因为水中各种有毒物 质的总浓度变大
教学重难点
煤、石油和天然气等综合利用 的新进展。
石油
煤
一、石油和天然气 1.石油的炼制和石油化工 地下开采出来的石油是黑色粘稠状物质， 加工前成为原油，不能直接利用。
石油是烃的混合物，所以没有固定 的沸点。
工业上通过常压分馏和减压的方法，把 石油不同沸点范围内的蒸馏产物分离出来。 分馏出来的各种成分叫做馏分，每一种馏分 仍然是多种烃的混合物。 石油炼制和加工的目的：
煤燃烧可以利用空气，也可以利用氧气， 但得到的煤气的成分、热值及用途都不同。
在空气中燃烧
↗ 低热值 煤气化
成分：CO H2 相当亮的N2
特点及用途：热值低，用作冶金Байду номын сангаас械工业 的燃烧器
↘ 在氧气中燃烧 中热 成分：CO H2 少量CH4 值 特点及用途：热值较高，可短途输送，用 催化剂 于民用煤气 CO+3H2→CH4+H2O ↓
煤的液化
埃克森供氢溶剂法流程
三.煤化工和天然气 化工的发展 一碳化学：以分子中含一个碳原子的化合 物（如CO 、CH4 、CH3OH等）为原料合成一 系列化工原料和燃料的化学。
CO是从煤的气化或合成气得到的，而 CH4是天然气的主要成分，所以，一碳化工也 可以说是新一代的煤化工的天然气化工。
煤气化的主要反应有：
导入新课
海洋石油钻井平台 夜战普光天然气净化厂
广泛应用
一、石油和天然气 二、煤的综合利用 三、煤化工和天然气化工的发展——一碳化学
教学目标
知识与技能
1.掌握煤、石油和天然气等综合利用 中基本的化学原理。
过程与方法
2.通过调查讨论煤、石油和天然 气等综合利用的最新进展。
情感态度与价值观
3.了解我国基本化工的生产资源、 基本化工产品的主要种类和发展概况。
生物转化法是通过的作用完成。
如：纤维素水解是在纤维素酶的作用下 进行的，葡萄糖的进一步转化液要依靠各种 微生物中的酶的作用
从生物资源的利用来看，主要是利用 谷物淀粉。 影响生物资源利用的重要因素是：
1.酶催化剂的稳定性。
2.将酶和产物从反应液中分离出来的技术。
课堂小结
1.掌握石油、煤和天然气的综合利 用的知识。 2.了解新能源的有关知识。
学与问
你知道天然气的来源吗？请列举出一 些天然气的用处。 天然气主要来源：石油伴生的油田；
天然气主要用途：作燃料和化工燃料 用于发电，广泛用于民用及商业燃气灶具、 热水器、采暖及制冷，也用于造纸、冶金、 采石、陶瓷、玻璃等行业，还可用于废料 焚烧及干燥脱水处理。
二.煤的综合利用 1.煤的干馏
工业上炼焦是将煤粉放在隔绝空气的炼 焦炉中加热，煤受热分解产生气体。分为上 下两层： 上层为澄清透明的水溶液；
产品 焦炭
主要成分 碳
天然气的重整： 高温 CH4+H2O=CO+3H2 不同的催化剂，可以从合成气中制 出不同的产物。从而形成合成气化学。
可以从CH4、CH3OH等很有一个碳 原子的分子，经过催化反应直接生成新 的化合物，形成甲烷化学和甲醇化学。
科学资料
目前，我们所能用的能源和化工材料大 部分来源于煤、石油和天然气等矿物资源。 从长远考虑，因为它们是不可再生资源， 终究会枯竭，而作为原料使用，对环境也有很 大的危害，所以不能为人来长久依赖。
从绿化角度考虑，以植物为主的生物资源， 储量丰富，可再生性好，无污染，被人类成为 未来的理想资源。
生物资源：农、林等植物，海产品等。
二氧化碳和水
燃烧
生物质 数月
燃烧 煤、石油、天然气
数百 万年
植物