15-16版：2.3 石油、煤和天然气的综合利用(创新设计)
资源的开发与利用
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。
第一节 第3课时 煤、石油和天然气的综合利用 高一化学下学期人教版(2019)必修第二册课件
丁烷 丁烯
目的：提高轻质汽油（裂化汽油）的产量
02
石油的综合利用
三、石油的综合利用
3.石油的裂解
采用比裂化更高的温度，使其中相对分子质量较大的烃断裂成 乙烯、丙烯等小分子烃（小分子烃是有机化工的重要原料）。
C4H10 催化剂烷 丙烯
C4H10
丁烷
催化剂 C2H6＋C2H4
PART 04
04
课堂总结
以煤、石油和天然气为原料，通过化学反应获得许多性能优异的合成高分子材 料，使人类在利用自然资源的进程中前进了一大步。
随着合成材料的大量生产和使用，急剧增加的废弃物也给人类社会造成了 巨大的环境压力。
生物质资源的利用：利用物理、化学和生物方法将生物质资源转化为材料 （如木材、纸张）、燃料（如生物乙醇、生物柴油），以及基本化工原料 （如木炭、乙醇、甲醇、甲烷）等。
二、石油的成分
1.组成元素
主要含有碳和氢两种元素（碳、氢含量为97%~98%），同时 还含有少量的硫、氧、氮等元素
2.成分
主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物。大部分 为液态烃；在液态烃中溶有气态烃、固态烃。
02
石油的综合利用
三、石油的综合利用
1.石油的分馏
利用原油中各组分的沸点不同进行分离（蒸发冷凝）的过程， 所得馏分是混合物。
1.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（煤的焦 化)。
煤干馏的主要产品和用途
产品
主要成分
用途
焦炉气 出炉
氢气、甲烷、 乙烯、一氧化碳
气体燃料、化工原料
煤气 粗氨水 氨、铵盐
化肥、炸药、染料、
粗苯 苯、甲苯、二甲苯
煤、石油和天然气的综合利用
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
教学设计4：8.1.2 煤、石油和天然气的综合利用
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教学目标了解煤、石油和天然气的组成及其综合利用。
教学过程一、导入新课目前，煤、石油和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，那么，该如何实现它们的综合利用呢？二、讲授新课活动一：煤的组成与综合利用[提问]煤是由什么组成的？该怎样综合利用煤？[学生活动]1．阅读教材，探讨煤的组成。
2．讨论煤有哪些综合利用的途径，学习煤的干馏（焦化）及其主要产品和用途。
3．学习煤的气化、液化的概念，思考这与物质的三态变化中的汽化、液化是否相同。
[投影]煤干馏的主要产品和用途[讲解]1．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．煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程。
煤干馏的主要产物有焦炭、煤焦油、粗氨水、粗苯、焦炉气（含H2、CH4及少量CO、CO2、C2H4、N2等）。
3．煤的气化：将煤转化为可燃性气体的过程。
主要反应为C(s)＋H 2O(g)=====高温CO(g)＋H 2(g)这是一个吸热反应，反应所需要的能量一般是由间歇进行的碳的燃烧来提供的。
煤的液化：将煤转化为液体燃料的过程。
直接液化：煤与氢气作用生成液体燃料的过程。
间接液化：煤先转化为水煤气（CO 和H 2），然后在催化剂的作用下合成甲醇的过程。
活动二：天然气的综合利用[提出问题]怎样综合利用天然气？[学生活动]1．讨论天然气的主要成分和用途。
[讲解]天然气的主要成分是甲烷。
天然气能成为21世纪新型清洁能源是因为它的燃烧更充分且燃烧产物是水和二氧化碳不会污染环境。
目前，生产甲醇的原料已逐步大规模地转向天然气。
[学生活动]2．阅读教材第103页“资料卡片”，了解可燃冰的组成及其开发、应用。
活动三：石油的组成及其综合利用[提出问题]石油的组成是怎样的？通过哪些方法可以综合利用石油？[学生活动]1．阅读教材，认识石油的组成，以及石油分馏的原理和主要产品。
人教版高中化学必修第二册精品课件第八章第一节第2课时 海水资源的开发利用 煤、石油和天然气的综合利用
1.煤的综合利用
(1)煤的组成
有机物
碳元素
无机物
(2)煤的利用
隔绝空气加强热
煤的焦化
化学变化
出炉煤气 煤焦油 焦炭
可燃性气体
化学变化
C+H2O(g) CO+H2
2.天然气的组成和利用 (1)天然气的组成和利用
CH4 燃料
(2)天然气水合物
又称为“可燃冰”,是天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物
第八章
第2课时 海水资源的开发利用 煤、石油和天然气的综合利用
01 基础落实•必备知识全过关
内
容
索
02 重难探究•能力素养全提升
引
03 学以致用•随堂检测全达标
素养目标
1.通过海水提溴工艺流程图的设计与分析,形成工业上提取物质的一般思 路和方法,发展证据推理与模型认知的学科核心素养。 2.从化学的角度分析从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,感受化学科学在生产、生活中的应用价值,发展 科学态度与社会责任的学科核心素养。
答案 D
解析 煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,煤在空气中加热,
会与O2反应生成CO2,A错误;煤是由有机物和少量无机物组成的混合物,通 过干馏得到苯、甲苯、二甲苯等有机物,B错误;反应②是碳和H2O(g)反应 生成CO和H2,该反应是吸热反应,C错误;利用CO和H2合成CH3OH的化学方 程式为CO+2H2==CH3OH,理论上反应物中原子可全部转化到生成物中,故 原子利用率均达到100%,D正确。
(2)海水提溴
①过程主要包括:氧化→吹出→吸收→蒸馏。
②氧化、吸收环节主要离子方程式: Cl2+2Br-==Br2+2Cl-
煤和石油的综合利用
当水面升高时，植物因被淹而死 亡。如果这些死亡的植物被沉 积物 覆盖而不透氧气，植物就不会完全分 解，而是在地下形成有机地层。随着 海平面的升降，会产生多层有机地 层。
经过漫长的地质作用，在温度增 高、压力变大的还原环境中，这一有 机层最后会转变为煤层。因埋深和埋 藏时间的差异，形成的煤也不尽相 同。
二、石油、天然气 1、作为能源的特点 （1）、优点：发热量高；便于 开采、运输、使用。 （2）、缺点：储量小
由于地壳变迁，石油储藏分布在陆 地和海洋的地层以下，开采须经过钻井 取油，由油井喷出的石油（原油）很少 直接用做燃料，只有经过炼制以后才能 使用。炼制时，先将原油中所含有的氯 化钙（CaCl2）、氯化镁（MgCl2）等水 溶液经脱盐、脱水处理后，再进行蒸馏， 将其各组分如汽油和煤油等分开。所谓 石油炼制就是给石油加热，石油中沸点 不同的各组分先后蒸馏出来，从而得到点：储量大；分布广；开 发利用难度小 （2）、缺点：利用、运输不如石油 方便，污染环染。
二、煤的种类及成分
通常说煤炭，有的地方习惯叫石炭。
但煤不是碳。煤是由古
代植物遗体埋在地层
下或在地壳中经过一系列非
常复杂的变化而
形成的。是由有机物和无机物所组成的
复杂的混合物，
关于石油的形成过程，至 今还很难说清楚，因为在石 油里还没有发现像化石等能 证明其成因的有力证据。有 一种学说认为，石油是古代 海里微小动物和植物的遗体 沉陷于海底，在隔绝空气的 环境中，在热和高压条件下， 经过微生物作用发生一系列 复杂变化，而形成的粘稠状 液体。经过地壳运动，石油 被挤压在无孔岩层间或多孔 岩层内。
21版：重要的烃 煤、石油和天然气的综合应用（创新设计）
@《创新设计》
名师提示你 1.有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等可旋转。但是形
成双键和三键的原子不能绕轴旋转，对原子的空间结构具有“定格”作用。 2.共平面的不在同一直线上的3个原子处于另一平面时，两平面必然重叠，两平面
内的所有原子必定共平面。
6
考点一
考点二
微专题28
考点三
3.三种烃的化学性质 (1)甲烷(CH4)
CH2===CH2＋HCl催―化△―→剂CH3CH2Cl
CH2===CH2＋H2O催―化 △―→剂CH3CH2OH ③加聚反应：nCH2===CH2催―化 ―→剂 CH2—CH2
9
考点一
考点二
微专题28
考点三
@《创新设计》
名师提示你 乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的原理不相同，前者是发生了加成反应，后者 是被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2。因此可用酸性KMnO4溶液鉴别甲烷和乙烯， 但不可用于除去甲烷中的乙烯。
14
考点一
考点二
微专题28
考点三
[链接新教材] (新教材LK第二册P1157“应用·实践”题变式)
利用下列反应不能制得括号中纯净物质的是( ) A.乙烯与氯气加成(1，2－二氯乙烷) B.乙烯与水加成(乙醇) C.等物质的量的氯气与乙烷在光照条件下反应(氯乙烷) D.氯气与苯用氯化铁作催化剂反应(氯苯) 答案 C
素养落地：能从不同层次认识有机物的多样性，并对有机物进行分类；能从官能
团等角度认识有机物的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念；
通过煤、石油和天然气的综合利用建立可持续发展意识和绿色化学观念。
2
考点一
考点二
微专题28
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。
资源综合利用(煤、石油、天然气)
未来，随着环保意识的提高和技术的进步，环境挑战将得到更好的解决。
经济挑战
煤、石油、天然气的开采和利用涉及到经济利益 和成本问题。
由于这些资源的开采和利用需要大量的资金投入 ，因此需要考虑到经济效益和成本回收的问题。
随着市场需求的增加和技术的进步，经济挑战将 得到更好的解决。
02
CATALOGUE
石油的综合利用
石油的直接利用
用于生产蜡烛、沥青和防 水材料等。
用于机械设备的润滑，减 少摩擦和磨损。
作为燃料直接用于发电、 供热和交通等。
燃料油
石蜡和沥青 润滑油
石油的转化利用
石油裂化
将重质油转化为轻质油，如汽油、柴油等。
石油化工
通过化学反应将石油转化为各种化学品，如 乙烯、丙烯、苯等。
合成材料
利用石油化工产品合成塑料、合成纤维等。
石油的伴生矿物利用
硫磺
用于生产硫酸和其他硫化合物。
沥青铀矿
提取铀元素用于核能发电和核武器制造。
煤层气
利用煤层中伴生的天然气资源，可用于发电、供 热和化工等领域。
03
CATALOGUE
天然气的综合利用
天然气的直接利用
燃料利用
天然气作为清洁能源，可用于家庭、工业和商业等领域，作为燃料供暖、烹饪、发电等。
天然气的伴生矿物利用
利用伴生气
在天然气开采过程中，会伴随产生一些伴生气，如硫化氢、氦气等，这些伴生气可以提 取出来用于化工、医疗等领域。
利用矿物资源
天然气田中可能伴生有矿物资源，如硫磺、石膏等，这些资源可以提取出来用于化工、 建材等领域。
04
精品：2015届高考化学大一轮课件：9-28甲烷 乙烯 苯 煤、石油、天然气的综合利用
助学微博
5．分子式相同的烷烃，支链越多，熔、沸点越低。 6．随碳原子数增多，烷烃的密度逐渐增大，熔、沸点逐 渐升高。
二、同系物和同分异构体 1．同系物 19 相差一个或若干个 CH2 原子 结构相似，在分子组成上□
团的有机物
互称为同系Байду номын сангаас。
2．同分异构体 20 分子式 ，但具有不同□ 21 (1)概念：化合物具有相同的□
第九章 有机化合物
第28讲 甲烷
乙烯
苯
煤、石油、天然气的综合利用
考基梳理 夯基固本
核心考点 引领通关
递进题组 提升素养
开卷速查 规范特训
考基梳理 夯基固本
夯实基础 厚积薄发
考情考纲 三年 21 考 高考指数★★★★★
1.了解有机化合物中碳的成键特征。 了解有机化合物的同 分异构现象。 2.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质。 3.了解煤、石油、天然气的综合利用。
结构 的现象，叫做同分异构现象，具有同分异构现象的化合
物互称为同分异构体，如正丁烷和异丁烷。
(2)常见烷烃的同分异构体： 22 CH3CH2CH2CH3 、□ 23 ①丁烷的同分异构体为□
CH3CH(CH3)2 。
24 ②戊烷的同分异构体为□
CH3(CH2)3CH3
25 、□
CH3CH2CH(CH3)2 、□ 26
助学微博
两种方法 1．常见有机反应类型的判断方法 (1)取代反应 特点：有上有下 类型：包括卤代、硝化、磺化、水解、酯化等反应类型。 (2)加成反应 特点：只上不下 常用试剂：H2、X2(卤素)、HX、HCN、H2O 等。
10 ③取代反应：在光照条件下与 Cl2 反应：□
。
高中化学必修二教案讲义：煤、石油和天然气的综合利用(教师版)
煤、石油和天然气的综合利用1．了解煤、石油、天然气的组成及综合利用的意义。
2．了解煤、石油、天然气综合利用的内容。
一、煤、石油的综合利用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，主要含有碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
2．煤的综合利用(1)煤的干馏：将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，工业上也叫煤的焦化。
主要产品：出炉煤气(包括焦炉气、粗氨水、粗苯)、煤焦油、焦炭(2)煤的气化：定义：将煤转化为可燃性气体的过程。
主要反应：C+H 2O=====高温CO+H 2(3)煤的液化：①直接液化：煤＋H 2―→液体燃料；②间接液化：煤――→气化CO 和H 2――→催化剂甲醇等(4)煤的综合利用的意义①减少污染物的排放；减少煤燃烧产生的SO 2、NO x 、CO 和粉尘等污染物的排放。
②提高煤燃烧的效率；煤的气化、液化都是使煤变成清洁能源的有效途径，煤的燃烧效率也有很大的提高。
③获得重要的化工原料：通过煤的干馏，获得大量重要的化工原料。
3．天然气的成分及应用(1)天然气是一种清洁的化石燃料，主要成分是CH 4，常用作燃料，作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇等。
(2)天然气水合物是天然气与水在高压、低温条件下形成的类似冰状物质，主要成分是甲烷水合物，组成可表示为CH 4·n H 2O ，甲烷分子处于由多个水分子形成的笼中。
又称为“可燃冰”。
二、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．石油的综合利用(1)分馏概念：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。
(2)裂化概念：将含碳原子较多、沸点较高的烃（重油）分裂为含碳原子较少、沸点较低的烃的过程。
目的：提高轻质液体燃料的产量，特别是汽油的产量。
原理：C 16H 34――――――→催化剂加热、加压C 8H 18＋C 8H 16。
十六烷辛烷辛烯(3)裂解概念：裂解就是深度裂化。
目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料。
【创新设计】(江西版)2015届高考化学总复习 第九章 重要的烃 煤 石油和天然气的综合应用课件第1课时
是溴水。但鉴别甲烷和乙烯时两者均可。
2．证明苯分子中不存在单双键交替排列的事实？ _________________________________________________
_________________________________________________
答案 ①苯中碳碳键完全相同，为平面正六边形结构。
【示例2】 (2013· 新课标Ⅱ，8)下列叙述中，错误的是 B．苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷
(
)。
A．苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55～60 ℃反应生成硝基苯
C．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1，2－二溴乙烷 D．甲苯与氯气在光照下反应主要生成2，4－二氯甲苯 解析 苯与浓硝酸、浓硫酸在55～60 ℃反应生成硝基苯，A正 确；苯乙烯催化加氢可生成乙基环己烷，B正确；乙烯与溴的 四氯化碳溶液发生加成反应，生成1，2－二溴乙烷，C正确； 甲苯与氯气在光照下主要发生侧链上的取代反应，生成
同的化合物不一定是同分异构体。
②同分异构体的最简式相同。但最简式相同的化合物不 一定是同分异构体，如C2H4与C3H6(环丙烷)。 ③结构不同，即分子中原子的连接方式不同。同分异构 体可以是同一类物质，也可以是不同类物质。
(3)类型
探究思考 1．如图所示是几种烷烃的球棍模型，试回答下列问题：
(1)A、B、C三者的关系是________。
Hale Waihona Puke 【示例4】 (2012· 海南化学，5)分子式为C10H14的单取代芳烃， 其可能的结构有 A．2种 解析 B．3种 C．4种 D．5种 ( )。
单取代芳烃即苯环上只有一个取代基。根据分子式
C10H14可确定其连接方式为C6H5—C4H9，—C4H9(丁基)有四 种结构：CH3CH2CH2CH2—、CH3CH(CH3)CH2—、 CH3CH2CH(CH3)—、C(CH3)3—，所以选C。
石油、煤和天然气的综合利用(1)
④天然气制氨(合成氨)； ⑤天然气制甲醇，如
CH4 + 2H2O CO + 3H2 ;CO + 2H2 CH3OH;
高温 高压
⑥天然气制乙烯、乙炔、四氯化碳、硝基甲烷、二硫化
碳、硫磺等。
典型例题
1、石油主要是由碳、氢元素组成的( A．多种有机物的混合物 B．多种无机物的混合物 C．有机化合物 D．无机化合物 )
发、冷凝液化的方法把不同沸点范围的成分分离成各种馏分
的方法。
(3)注意： ①装置的组装顺序：自下而上，从左到右。 ②蒸馏烧瓶下应垫石棉网使之受热均匀，蒸馏烧瓶内应 加碎瓷片(或沸石)防暴沸。
③温度计水银球位置：水银球应与蒸馏烧瓶支管口相平 齐。
④冷凝水进出原则：低进高出。 ⑤实验开始，先通冷凝水后点燃酒精灯；实验结束，先
原油含水和无机盐类。含水多，在炼制时要浪费燃 料，含盐多会腐蚀设备。所以，原油必须先经脱水、脱 盐等处理过程才能进行炼制。石油的炼制分为：石油的 分馏、裂化和裂解、重整三种方法。
(1)石油的分馏
(2)裂化和裂解
①裂化：通过分馏得到的汽油、煤油、柴油等轻质油
仅占石油总产量的25%，还不能满足社会需求。为了获得 更多的轻质油，特别是提高汽油的产量，常采用裂化的方 法，在一定条件下，将分子量较大、沸点较高的烃分解为 分子量较小、沸点较低的烃，这个过程叫做裂化。
越小，物质沸点就越低。因此要将重油进行减压分馏。
(3)催化重整 所谓“重整”就是把汽油里直链烃类的分子的结构“重 新进行调整”，使它们转化为芳香烃或具有支链的烷烃异构 体。目的是提高汽油质量和获得芳香烃。重整需特定的催化 剂：一般选用铂(Pt)或铼(Re)，故称铂重整或铼重整或铂铼
重整。
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课题3石油、煤和天然气的综合利用[目标导航] 1.了解石油的炼制和石油化工中裂化、裂解的概念及石油产品。
2.了解煤的干馏和综合利用。
3.了解煤化工和天然气化工的发展。
一、石油和天然气1．石油的组成(1)地下开采出来的石油是黑褐色的黏稠状物质，加工前称为原油，不能直接利用。
(2)石油主要是由分子中含有不同数目碳原子的烃组成的复杂混合物，平均来说，碳元素和氢元素在石油中的质量分数之和可达97%～98%。
2．石油炼制和石油化工(1)石油炼制目的①将石油中的混合物进行一定程度的分离，使它们物尽其用。
②将含碳原子数较多的烃转变为含碳原子数较少的烃作为基本有机化工原料，以提高石油的利用价值。
(2)石油分馏①原理：对石油进行不断的加热和冷凝，把石油分离成不同沸点范围的蒸馏产物，这种方法就是石油的分馏。
石油分馏的变化类型属于物理变化。
②方法：石油分馏又可分为常压分馏和减压分馏。
(3)石油裂化和裂解①概念：a．裂化：是在一定条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃分解为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程。
b．裂解：是以比裂化更高的温度(700～1_000_℃)将长链烃断裂成乙烯、丙烯、丁烯等短链烃的过程，又叫做深度裂化。
②目的：a．裂化的目的：获得更多的轻质油，特别是提高汽油的产量。
b．裂解的目的：获得乙烯、丙烯、丁烯等基本有机化工原料。
3．天然气的利用天然气除了直接用作燃料外，还是化工生产中生产氢气、乙烯、甲醇、合成液体燃料的重要原料。
[议一议]1．石油分馏的原理是什么？石油分馏时为何还需减压分馏？答案 石油是多种烃的混合物，没有固定的沸点。
含碳原子数越少的烃、沸点越低。
在给石油加热时，低沸点的烃先汽化，经冷凝后分离出来。
随着温度的升高，较高沸点的烃再汽化，经冷凝后又分离出来，这样就可以把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物，这就是石油分馏。
减压分馏的原因：随着烃分子中碳原子数的增多，沸点会逐渐升高，要把它们从混合物中分离出来，就必须再升高温度。
但在高温下，高沸点的烃会分解，甚至会出现炭化结焦现象，损坏设备、破坏生产。
为了解决这一矛盾，常通过减小压强，使重油在较低的温度沸腾汽化，这种过程叫减压分馏。
2．直馏汽油和裂化汽油有何差别，如何鉴别？答案 直馏汽油是石油通过分馏的方法获得的汽油，因而其主要成分是烷烃、环烷烃等；裂化汽油主要是长链烷烃裂化后得到的饱和烷烃和不饱和烯烃的液态混合物。
可见直馏汽油与裂化汽油的成分主要的差异在于有无烯烃存在，因此，可用溴水鉴别直馏汽油和裂化汽油。
二、煤的综合利用 1．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，也叫焦化。
得到的固态物质焦炭，液态物质煤焦油、粗氨水，气态物质焦炉气的成分为H 2、CH 4、CO 、C 2H 4等。
2．煤的气化和液化 (1)煤的气化煤的气化是把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，煤气化的主要化学反应是碳和水蒸气的反应；C(s)＋H 2O(g)=====高温CO(g)＋H 2(g)。
(2)煤的液化煤的液化是把煤转化成液体燃料的过程。
煤的液化分直接液化和间接液化。
①直接液化是把煤与适当的溶剂混合后，在高温、高压和有催化剂的条件下，使煤与氢气作用生成液体燃料。
主要产品是优质汽油、柴油、芳香烃和其他化工原料，并同时副产燃料气、液化石油气、硫黄和氨气等。
②间接液化则是先把煤转化成一氧化碳和氢气(合成气)，然后再经过催化合成得到烃类燃料、醇类燃料及其他化学品等。
[议一议]1．煤的组成成分及分类是怎样的？答案 主要含碳元素，是多种有机物和无机矿物组成的复杂混合物，主要有无烟煤、烟煤、褐煤、泥煤等。
2．天然气、石油气、裂解气、焦炉气、水煤气、高炉煤气的来源及主要成分有何区别？ 答案答案 不正确。
煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物，炭是由碳元素组成的单质，二者本质上不相同。
三、煤化工和天然气化工的发展——一碳化学1．一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO 、CH 4、CH 3OH 等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。
也可以说，一碳化工就是新一代的煤化工和天然气化工。
2．使用不同的催化剂，可以从合成气制出不同的产物，这就是合成气化学，由CH 4、CH 3OH 等含一个碳原子，通过催化反应直接生成新的化合物，叫甲烷化学和甲醇化学。
[议一议]写出煤气化的主要反应方程式，高温条件下，天然气重整的化学方程式。
答案 2C ＋O 2=====点燃2CO C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2 CO ＋H 2O(g)=====高温CO 2＋H 2 CH 4＋H 2O(g)=====高温CO ＋3H 2一、石油加工方法的比较例1石油是现代工业的血液，是现代农业的命脉。
(1)工业上用来分馏石油的主要设备是________；常采用减压分馏对重油进行加工，减压分馏的原理是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)石油裂化分为热裂化、________和加氢裂化，裂化的目的是提高________的产量。
(3)直馏汽油的主要成分一般是________，裂化汽油里还含有________。
如何用化学方法检验一瓶裂化汽油里是否含有甲苯或二甲苯等芳香烃？写出实验步骤。
________________________________________________________________________答案(1)分馏塔降低压强，烃的沸点随压强减小而降低，使重油能在较低温度下分馏(2)催化裂化轻质燃料油(或汽油)(3)含C5～C11的烷烃烯烃取少量汽油于试管中，先逐滴加入溴水直到溴水不再褪色为止，然后加入酸化的KMnO4溶液，振荡，若溶液的紫色褪去或紫色变浅，则证明汽油里含有甲苯或二甲苯。
解析(3)由于裂化汽油中含有烯烃，苯的同系物及烯烃都能使酸化的KMnO4溶液褪色，必须先破坏烯烃里的，避免它的干扰。
变式训练1下列关于石油及石油炼制的叙述中错误的是()A．石油主要是由烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物B．石油分馏所得的馏分是纯净物C．为了防止重油进一步分馏时炭化结焦，常采用减压分馏D．石油裂化的原料是重油、石蜡等答案B解析石油分馏所得到的是由沸点相近的多种烃的混合物而非纯净物；减压分馏防止了重油的炭化结焦；重油、石蜡等含碳原子数较多的高沸点的烃，通过裂化可以得到含碳原子数较少的沸点低的烃。
二、煤的综合利用1．煤的综合利用2.煤的干馏(1)原理煤的干馏实验，当看到电炉丝发出红光，此时的温度接近1 000 ℃。
现象：片刻后烟煤分解，出现棕黄色浓烟并在具支试管内冷凝成粗氨水和煤焦油；点燃从具支试管排出的煤气，火焰长度可达10 cm左右；用玻璃棒蘸取粗氨水，滴在红色石蕊试纸上，试纸立即变蓝。
(2)产品例2下列说法中正确的是()A．煤油是石油加工所得的主要产品之一，对煤的加工不能得到煤油B．利用“氢化法”可将煤加工成燃油，其过程中发生了化学变化C．利用“气化—液化法”可将煤加工成燃油，其过程中只发生物理变化D．用煤生成的燃油的化学式可表示为(CH2)n，它是一种高分子化合物答案B解析将煤进行低温(约500～600 ℃)干馏所得到的煤焦油，再进行分馏，分馏产品中有煤油。
利用“气化—液化法”可将煤加工成燃油，其过程可大概表示为首先把煤转化为氢气、一氧化碳等气体，然后在催化剂的作用下，其中的一氧化碳和氢气转化为燃油。
在该过程中发生了许多化学反应。
(CH2)n是燃油的组成成分，属于烃，通常呈液态，液态烃是小分子化合物而不是高分子化合物。
变式训练2下列说法中正确的是()A．煤是各种芳香烃组成的混合物B．煤燃烧时，会产生大量二氧化硫、氮氧化合物、碳氧化合物和烟尘等污染物C．煤是以单质碳为主的复杂混合物D．以煤为主要原料，可以合成甲醇，但不能加工成高级汽油答案B解析煤是由复杂的无机物和有机物组成，除主要含有C元素外，还含有H、O、S、N等元素，但不含碳单质和简单的有机物，因此A、C是错误的；煤燃烧会产生大量的二氧化硫等污染物，所以B正确。
1．下列叙述不正确的是()A．含有十八个以上碳原子的烷烃，经催化裂化可得到汽油B．裂化汽油不能用来萃取溴水中的溴C．分馏和干馏都是物理变化D．煤焦油是混合物，可通过分馏使其主要成分进一步分离开来答案C2．下列说法中错误的是()A．煤主要含碳元素外还有少量的氢、氮、硫、氧、硅、铝、钙、铁等元素B．煤是由有机物组成的复杂的混合物C．从煤中获得苯和甲苯，可用先干馏后分馏方法将它们分离出来D．石油含有C5～C11的烃，可以通过石油的分馏得到汽油答案B解析煤是由多种有机物和无机物组成的复杂混合物。
3．关于天然气的下列叙述中不正确的是()A．天然气和沼气的主要成分都是甲烷B．改液化石油气为天然气作燃料，燃烧时应减小进空气量或增大进天然气量C．天然气燃烧后的废气中，SO2等污染物的含量少D．天然气与空气混合点燃，不会发生爆炸答案D解析天然气的主要成分为甲烷；液化石油气是一系列烯烃和烷烃的混合物，将液化石油气改为天然气后，相同体积燃料耗氧量肯定减小，所以燃烧时应减小进空气量或增大进天然气量；天然气是动植物残骸分解产物，其中必有蛋白质降解产生的硫化物，但其含量与煤及液化石油气相比，还是要少得多；可燃气体达到爆炸极限后都会爆炸。
4．石油和煤炭加工过程涉及多种技术和设备。
(1)石油分馏时，在不断向________(填工业设备名称)内投放原料的同时获得产品，该过程为________操作过程。
(2)石油裂化分为热裂化、________和加氢裂化，裂化的目的是提高____________的产量。
(3)煤的洗选是为了降低原煤中灰分和________的含量。
煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒，并使全部煤炭颗粒________进行燃烧的过程。
(4)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温、高压和________存在下与__________作用生成液体燃料的过程。
答案(1)分馏塔连续(2)催化裂化轻质燃料油(或汽油)(3)硫(或S)浮动(4)催化剂氢气(或H2)解析(1)石油的分馏是在分馏塔中进行的，该过程为连续操作过程。
(2)石油裂化分为热裂化、催化裂化和加氢裂化，裂化的目的是提高轻质燃料油(或汽油)的产量。
(3)煤的洗选是为了降低原煤中灰分和硫的含量。
煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒，并使全部煤炭颗粒浮动进行燃烧的过程。
(4)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温、高压和催化剂存在下，使煤与氢气作用生成液体燃料的过程。