煤和石油的综合利用
【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。
2021-2022学年高中化学必修第二册素养课件：8.1.2煤、石油、天然气的综合利用
【合作探究】 (1)(思维升华)石油是混合物,分馏得到的汽油是纯净物吗? (宏观辨识与微观 探析) 提示:石油分馏得到的产物是沸点接近的烃的混合物。
(2)(情境应用)汽油是由石油炼制得到的直馏汽油组分、催化裂化汽油组分、 催化重整汽油组分等不同汽油组分经精制后与高辛烷值组分经调和制得,主要 用作汽车点燃式内燃机的燃料。
高炉 煤气
主பைடு நூலகம்
要 成
CO、CO2
分
水煤气 H2、CO
天然气 CH4
液化 石油气
焦炉气
裂解气
C3H8、 C4H10
H2、CH4、 C2H4、C3H6、 C2H4、CO C4H8、CH4
【易错提醒】 (1)通过煤的干馏、石油的结构调整都可得到苯等芳香烃。 (2)乙醇汽油是由普通汽油(占90%)和燃料乙醇(占10%)调和而成,是一种清洁能 源。 (3)生物柴油是酯类物质的混合物,是一种绿色能源。 (4)石油常压蒸馏时所得馏分的先后顺序为石油气(C4以下)、汽油(C5～C11)、煤 油(C11～C16)、柴油(C15～C18)、重油(C20以上)等。
(4)(教材二次开发)根据教材的描述,写出煤的间接液化的化学方程式。 提示:C(s)+H2O(g) =高=温= CO+H2,CO+2H2 一定条件 CH3OH。
=
二、天然气、石油的综合利用 1.天然气的综合利用
2.石油的综合利用
【自主探索】 (1)石油的分馏、裂化、裂解是物理变化还是化学变化? 提示:石油的分馏是利用沸点不同,将石油分离成不同沸点范围产物的过程,所以 是物理变化。而石油的裂化和裂解中烃发生了化学反应,所以是化学变化。 (2)石油的裂化和裂解有何区别和联系? 提示:裂化和裂解的原理相同,只是裂解选用的温度比裂化温度更高,因此裂解又 称为深度裂化。
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
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。
石油和煤的综合利用
石油的颜色
原油的颜色非常丰富，有红、金黄、墨绿、黑 、褐红、甚至透明；原油的颜色是它本身所含胶 质、沥青质的含量，含的越高颜色越深。我国四 川黄瓜山和华北大港油田有的井产无色石油，克 拉玛依石油呈褐至黑色，大庆、胜利、玉门石油 均为黑色。无色石油在美国加利福尼亚、原苏联 巴库、罗马尼亚和印尼的苏门答腊均有产出。无 色石油的形成，可能同运移过程中，带色的胶质 和沥青质被岩石吸附有关。但是不同程度的深色 石油占绝对多数，几乎遍布于世界各大含油气盆 地。
分类1
• 煤有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤等几 种。云南常用的是褐煤、烟煤、无烟煤三 种。煤的种类不同，其成分组成与质量不 同，发热量也不相同。单位重量燃料燃烧 时放出的热量称为发热量，人为规定以每 公斤发热量7000千卡的煤作为标准煤，并 以此标准折算耗煤量。
分类2
• 1．褐煤：多为块状，呈黑褐色，光泽暗，质地疏 松；含挥发分40%左右，燃点低，容易着火，燃 烧时上火快，火焰大，冒黑烟；含碳量与发热量 较低（因产地煤级不同，发热量差异很大），燃 烧时间短，需经常加煤。
煤矿开采现场
煤的相关介绍
• 煤为不可再生的资源。煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化 学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿产，一种固体可燃有机岩 ，主要由植物遗体经生物化学作用，埋藏后再经地质作用转变而成。 俗称煤炭。中国是世界上最早利用煤的国家。辽宁省新乐古文化遗址 中，就发现有煤制工艺品 ，河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的 遗址。《山海经》中称煤为石涅，魏、晋时称煤为石墨或石炭。明代 李时珍的《本草纲目》首次使用煤这一名称。希腊和古罗马也是用煤 较早的国家，希腊学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年著有 《石史 》 ，其中记载有煤的性质和产地；古罗马大约在2000年前已开始用 煤加热。 煤炭是一种可以用作燃料或工业原料的矿物。它是古代植 物经过生物化学作用和地质作用而改变其物理、化学性质，由碳、氢 、氧、氮等元素组成的黑色固体矿物。煤也是获得有机化合物的源泉 。通过煤焦油的分馏可以获得各种芳香烃；通过煤的直接或间接液化 ，可以获得燃料油及多种化工原料。
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。
高一化学煤和石油的利用试题答案及解析
高一化学煤和石油的利用试题答案及解析1.下列物质不属于化石燃料的是A．木材B．煤C．石油D．天然气【答案】A【解析】化石燃料是指煤炭、石油、天然气等这些埋藏在地下和海洋下的不能再生的燃料资源。
化石燃料中按埋藏的能量的数量的顺序分有煤炭类、石油、油页岩、天燃气、油砂以及海下的可燃冰等。
因此答案选A【考点】考查对化石燃料理解的相关知识2.下列关于化石燃料及其加工说法正确的是A．天然气和沼气的主要成分都是甲烷，二者都是不可再生资源B．石油分馏和煤干馏都是物理变化，前者可得到汽油、煤油等，后者主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气C．石油裂化主要是为了提高轻质油的产量，尤其是汽油的产量D．煤的液化指的是把煤加热到熔点以上使其变成液体【答案】C【解析】A．天然气和沼气的主要成分都是甲烷，天然气是不可再生资源，沼气是可再生资源，原说法不正确；B．石油分馏是物理变化，煤干馏是化学变化，前者可得到汽油、煤油等，后者主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气，故原说法错误；C．石油裂化主要是为了提高轻质油的产量，尤其是汽油的产量，正确；D．煤的液化指煤经化学加工转化为液体燃料（包括烃类及醇类燃料）的过程，原说法不正确。
【考点】关于化石燃料及其加工说法正误判断。
3.下列关于煤的干馏的叙述中，正确的是（）A．煤的干馏是加热使煤分解的过程B．煤的干馏是化学变化，石油的分馏是物理变化C．煤干馏的目的是为了得到煤焦油D．煤是以单质碳为主的复杂混合物，干馏时单质碳与混合的物质发生化学变化【答案】B【解析】A、煤的干馏是隔绝空气加强热使煤分解的过程；B、煤的干馏是化学变化，石油的分馏是物理变化，正确；C、煤干馏的目的是为了得到煤焦油和焦炭等物质；D、煤是由复杂的有机物和少量无机物组成的混合物。
【考点】考查煤的组成、煤的干馏等相关知识。
4.下列说法不正确的是（）A．粘有油脂的试管可以用热的纯碱溶液洗涤B．石油的分馏、裂化、裂解都是化学变化C．食醋中含有乙酸，乙酸可由乙醇氧化得到D．煤可与水蒸气反应制成水煤气，水煤气的主要成分为CO和H2【答案】B【解析】石油分馏的原理是利用混合物中各组分沸点的不同进行分离的过程是物理变化，所以B 选项是错误的。
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：
石油.煤炭和天然气的综合利用和强化练习
石油、煤炭和天然气的综合利用一、石油的综合利用石油的成分：主要含C 和H ，是各种烷烃、环烷烃和芳香烃的混合物。
石油炼制和加工的主要目的：一方面将混合物进行一定程度的分离，使它们各尽其用；另一方面，将含碳原子较多的烃转变成含碳原子较少的烃，以提高石油的利用价值。
1、石油的常压分馏：①原理：利用沸点不同，将石油经过加热、冷凝，把石油分成不同沸点范围的产品。
本质属于物理变化。
②目的：从石油中得到石油气(C 4以内)、汽油(C 5—C 11)、煤油(C 11—C 16)、柴油(C 15—C 18)和重油(C 20以上)③设备：分馏塔。
实验装置如图。
温度计的水银球部分插入蒸馏烧瓶支管口的平行处。
蒸馏烧瓶放少量碎瓷片以防止暴沸。
增强热交换的效率。
2、石油的减压分馏①原理：利用压强对沸点的影响，在减压的条件 下，将重油经过加热、冷凝，把重油进一步分成不同沸点范围的产品。
本质也属于物理变化。
压强减小，降低沸点；压强增大，升高沸点。
②目的：从重油中得到重柴油和各级润滑油（轻润滑油、中润滑油、重润滑油） ③设备：分馏塔3、石油的裂化①原理：在一定条件下，把相对相对质量大的、沸点较高的、碳链较长的烃断裂成相对相对质量小的、沸点较低的、碳链较短的烃的过程。
裂化反应是一种反应类型。
例如：C 16H 34 催化剂 △ C 8H 18＋C 8H 16②目的：提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量。
4、石油的裂解①原理：裂化反应，深度裂化。
例如：C 8H 18C 4H 10＋C 4H 8 C 4H 10C 2H 6＋C 2H 4②目的：获得短链不饱和烃，特别是工业“三烯”（乙烯、丙烯、1，3—丁二烯）5、石油的催化重整①原理：在一定条件下，将支链少的、苯环少的烃转变成将支链多的、苯环多的烃。
②目的：获得芳香烃，以提高汽油的质量。
二、煤炭的综合利用煤是多种无机物和有机物的混合物。
1、煤的干馏①原理：把煤在隔绝空气的条件下加强热使其分解的过程。
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。
石油和煤的综合利用
石油和煤的综合利用
有人曾称煤是“工业的粮食”，石油是“工业的血液”。
其实不仅工业，其他如农业、国防、交通运输、建筑、医疗卫生和人们的日常生活等都离不开煤、石油和天然气。
石油经过加热分馏就得到石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡等产品。
它们都是有碳、氢两种元素组成的有机化合物，他们之间的差别就是分子大小不一，它们燃烧后的产物都是CO2和H2O，同时放出热量。
人们常利用液化石油气、汽油、煤油、柴油等的燃烧，给工厂、农村、汽车、轮船、火车、飞机和家庭生活等提供所需要的动力和热量。
石油产品如果仅仅用作燃料烧掉就太可惜了。
化学科技工作者设法把燃料油中较大的分子裂解成含二个、三个、四个碳原子等的小分子，然后把它们加工制造成各种产品，像塑料、合成纤维、合成橡胶、药物、农药、炸药、化肥、染料、洗涤剂等。
这就是20世纪兴起的综合利用石油产品的工业——石油化工，它已经并正在为满足和丰富人类的物质需要作出贡献。
煤也一样，如果只作燃料不仅是浪费，而且还由于煤中含硫、氮等元素较多，燃烧后的产物会污染大气环境。
所以，如何合理和综合利用煤，一直是化学科技工作者致力研究的问题。
如果将煤隔绝空气家人到上千摄氏度，就能使煤分解成焦炉煤气、粗氨水、焦炭和煤焦油。
焦炉煤气可作洁净的燃料和化工原料；粗氨水可用于制化肥；焦炭可冶炼金属（如炼铁等）、制水煤气、做电极等；黑糊糊的煤焦油
是一个大宝库，已经从它里面分离出了上百种化合物，又进一步制成了各种有用的物质，如染料、炸药、农药、药物、化肥、涂料和塑料等。
天然气除主要用作燃料外，也用于制造化工原料、化肥和炭黑等。
石油、煤、天然气的综合利用
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。
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。
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。
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
煤,石油,天然气的综合利用
CH4 + C3H6
甲烷 丙烯
C4H10
丁烷
C2H6 + C2H4
乙烷 乙烯
书写规律：由大变小，一分为二 一烷一烯，原子守恒
4、石油的催化重整 在加热和催化剂作用下，通过结构的重新调 整，使链状烃转化为环状烃，如苯或甲苯等。
煤的干馏： 复杂的物理、化学变化 煤的气化： 化学变化 煤的液化： 化学变化 石油的分馏：物理变化 石油的裂化：化学变化 石油的裂解：化学变化 石油的催化重整： 化学变化
C(s) + H2O（g）
3、煤的液化
高温
CO(g) + H2(g)
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 ，再在催化剂作用下合成甲醇等。
C(s) + H2O（g）
CO + 2H2
催化剂
高温
CO(g) + H2(g)
CH3OH（甲醇）
二、天然气的综合利用
天然气的组成： 主要是气态烃，其中最重要的是甲烷 日常生活：清洁的化石燃料
以煤、石油、天然气为原料生产合成材料:
合成橡胶 、合成纤维 塑料 、_________ (1)三大合成材料：_____ _________。
（2）乙烯的加聚反应：
nCH2＝CH2 催化剂 [ CH2－CH2 ]n
聚乙烯
单体
—小分子 化合物
链节 —最小重
复结构单 元
聚合度 —链节
的数目
加聚反应方程式的书写规律：
第二节 化学与资源综合利用、环境保护 煤、石油、天然气的综合利用
工业生产需要大量的原料 煤，石油，天然气是 当今人类使用的主要能源
面对能源短缺，我们该 怎么办？？？
化学人教版(2024版)课时练习 含答案九年级上册7.2 化石能源的合理利用 02
7.2化石能源的合理利用一、选择题1．对煤和石油的综合利用，开创了辉煌的化学工业。
下列说法不正确的是A．石油分馏制得汽油、柴油等产品，发生了分解反应B．煤的气化和液化，不同于一般的状态改变，其中发生了化学反应C．我国煤炭资源丰富，石油和天然气资源却相对不足D．石油化工业的主要产品有塑料、合成橡胶、合成纤维等2．逻辑推理是学习化学时常用的思维方法。
下列推理正确的是A．化学变化伴随有能量变化，所以有能量变化的变化一定是化学变化B．单质是由同种元素组成的物质，所以由同种元素组成的物质一定是单质C．二氧化碳能使燃着的木条熄灭，能使燃着的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳D．木炭与氧气反应发光发热，所以物质与氧气反应时一定伴随有发光、放热的现象3．实验室可用如图装置制备与收集H2。
下列有关说法错误的是A．反应原理为：22Zn+2HCl=ZnCl+HB．可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气C．关闭旋塞后H2将反应液压入长颈漏斗中D．用向上排空气法代替图中的收集方法4．以下能量变化是由物理变化引起的是A．鞭炮爆炸发声B．天然气燃烧放热C．煤燃烧火力发电D．电水壶通电放热5．甲烷作燃料利用的性质是A ．密度小B ．还原性C ．可燃性D ．溶解性6．酸雨能酸化土壤、污染水体、腐蚀建筑及文物古迹、加速金属制品的锈蚀，已成为全球性灾害。
酸雨形成的原因主要有两种：①2233NO H O 2HNO X +=+，②222242SO O 2H O 2H SO ++=。
下列有关说法中，不正确．．．的是A ．反应①中X 的化学式为NOB ．反应②既是化合反应，也是氧化反应C ．反应①、②中共涉及6种氧化物D ．SO 2和NO 2等是导致酸雨的“元凶”7．下列供能设施没有利用新能源的是A ．燃煤发电B ．太阳能集热板C ．风力发电D ．潮汐发电8．下列叙述中不正确的是A ．石油是一种化工产品B ．石油中主要含有碳元素和氢元素C ．石油是一种混合物D ．利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，可得到不同的产品9．能源与生活息息相关。
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。
一、煤 1、作为能源的特点 （1）、优点：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，
主要含有碳元素，此外还含有少量的氢
、氮、硫、氧
等元素以及无机矿物 质（主 要含硅、铝
、钙、铁等元素）
三、物 理性 质：黑色、褐色之固体，易裂开成鳞
片状、块状或粉，韧度微弱至致密强韧，钝至无光泽，
具平滑或贝壳状断口，下部系煤呈参差断口，比重1.25-1.40，易磨
性指数50-60。
； 品牌营销怎么做 https:///wlyx/ 品牌营说清楚，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。
；
的情事，经验的风土，如一瓢瓢水、一场场沛雨纳入河床，也逼宽了床面。孤灯下回澜，谛听狂涛呼啸，冥思桃
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１、煤，也叫煤炭，被称为“工业 的粮食”。主要含有C元素，还 有少量S、H、N、O 2、石油，被誉为“工业的血液”， 主要含有C、H元素，还有少量O、 N、S 3、天然气：一般是指在地下自然 形成的可燃性气体。主要成分是甲 烷（CH4）。
你对煤是“工业的粮食”，石 油是“工业的血液”是怎样理 解的？
2、产生蓝色火焰 3、烧杯内壁有水雾
4、有使澄清石灰水变 浑浊的气体生成
CH4+2O2
点燃
CO2+2H2O
三、化石燃料的综合利用
1、煤的综合利用.DAT
（1）煤的干馏 （化学变化）
煤 加强热 隔绝空气
焦炭+煤焦油+焦炉煤气
（2）煤在特殊设备里，在高温下能生成 煤气（主要成分：H2、CO） 煤气的优点：经济方便、清洁卫生、
燃烧效率高
2、石油是重要化 工原料.DAT
石油经过加工（分馏）就 可以得到汽油、煤油、航空 煤油、柴油等。
石油的分馏
（物理变化）
下表为常见燃料的热值和价格：
燃料 原煤 天然气 煤气 液化气 酒精 汽油 柴草 热值(J／kg) 2.1×1O7 3.9×107 1.56×107 4.7×107 3．O×107 4.6×107 1.7×107 价格(元／千克) O.4 2.8 4.O 6.O 4.0 4.3 0.3
煤，人称“黑色金子”、“工业的粮 食”。它是由古代植物遗体埋在地层 下，并在地壳中经过一系列复杂的变 化而形成的，是由有机物和无机物所 组成的复杂混合物。煤中含有大量的 碳，此外，还含有少量的氢、氮、硫、 氧等元素以及无机矿物质。
在沼泽和森林生长的植物死后， 就会腐烂，并被泥沙覆盖起来。 经过一段时间，新的植物又开始 在上面生长。这些植物死后，又 被泥沙覆盖。这样周而复始，经 过数百年的时间，就形成很多层 的腐化植物层和泥沙层。 经过数百万年，这些腐化植物层 屡受到地热和细菌分化作用，就 成为煤层。 煤的开采.DAT
从经济上看，选择哪种燃料更合算？ 你认为除了从经济上考虑外还应该从哪些 方面考虑？ 综合考虑应该优先推广哪种？
燃料的燃烧为人类提供了能源，也造成了环境污染
二、化石燃料燃烧与环境污染
化石燃料在燃烧时产生 的各种气体、固体废物以 及余热造成了对环境的污 染。
1、温室效应
——温室气体
CH4 、 CO2
我国化石燃料的资源状况
藏量： 总储量居世界第三位
种类 煤 石油 天然气
藏
量
世界排名
1(人均75） 10 10
9.5x1011t 3x109t 1x1012m3
分布状况：不平衡
种类
煤 石油 天然气
分
布
江苏、山西、内蒙、河北、山 东、安徽等 东北、华北、新疆及我国近海 新疆、四川等中西部地区
你了解西气东输工程吗？
清华大学核物理研究中心
目前的核能发电主要是利用热中子堆，全世 界正在运行的400多座核电站的反应堆中，绝大 多数都是这种类型。但它只能利用铀资源的1-2%， 所以各国都在积极开发利用快中子增殖反应堆， 以便使铀资源得到充分利用。
太阳能电池实质上是一种半导体器件，它 的典型特征是可以把光能直接转换成电能。其 工作原理是，当太阳光照射到硅电池板后，产 生光生电子--空穴对，在电池内建静电场的作用 下，由于电子、空穴分带不同的电荷而被分离 在两边形成“光生电压”，即“光电效应”。
2、大气污染
——SO2、NO2
造成酸雨
——粉尘污染
3、热污染
——使环境
温度升高
储量有限的化石燃料
目前全世界使用的能源有90%取自化石燃料， 它们经历了上亿年的时间才得以形成，因此不 可再生。 从已探明的储量分析，现在地球上的石油、 天然气和煤炭的总储量分别为： 石油 1万亿桶； 天然气 120万亿立方米； 煤炭 1万亿吨 按照目前全世界对化石燃料的消耗速度计算， 这些能源可供人类使用的时间大约还有： 石油 45-50年； 天然气 50-60年； 煤炭 200-220年
石油的开 采.DAT
背景 资料
天燃气是当今世界上最重要的气体矿 物燃料。天然气的形成与石油、煤的 形成相似，故常与石油、煤共生。其 主要成分为甲烷，是蕴藏在地下的一 种重要能源。我国是世界上发现和利 用天然气最早的国家。甲烷在空气中 体积分数为5%-15%范围内，遇到明 火就会发生爆炸。煤矿的矿坑里也常 有甲烷逸出。因此，在煤矿的矿井里 必须采取通风、严禁烟火等安全措施
背景 资料
石油，“工业的血液，它是地质时 期的动植物遗体在地下高温及微生 物作用下，经漫长复杂的化学变化 而形成的一种粘稠的液体。混合物。 通常显黑色或深棕色，有特殊的气 味，没有固定的熔点和沸点。主要 含碳、氢两种元素。
海中的浮游生物埋于地下数百万年，受到压力 和高温，便会转化成石油和天然气。
现在风能已 成为一种新能 源而被人们广 泛地使用。如 右图的风力发 电机，可以为 人们发电。
煤、石油和天然气的比较
煤（工业粮食）
状态 组成 固体 主要含有C元素，还 含有少量H、N、S、O 等元素 重要的化工和冶金工 业原料
石油（工业血液）
黏稠状液体 主要含有C、H元素，还含 有少量S、N、O等元素 重要的化工原料
新疆塔里木 “西气东输”中的“西”起 天然气 上海西郊 ________,“气”指的是______,“东” 管道 止于_______“输”的方式_______。 合理使用天然气 这项工程的意义_________________。
西 气 东 输
甲烷的成分.avi
现象：
（点燃前需要检验纯度）
1、燃烧放热
化石燃料 的利用
不拔掉萨达姆这个塞子，石油出不来。
你知道吗？
能源有哪些？
水能、氢能、风能、太阳能、
石油、天然气、煤、地热能、
核燃料、闪电（电能）
一、化石燃料
煤 石油 天然气 是世界上最重要的三种 化石燃料。
1、它们是怎样形成的？
2、它们是纯净物吗？ 3、它们主要含有什么元素？
你了解吗？
背景 资料
1、节约能源
节约用电 ；节约用煤； 研制节能产品，减少能源消耗；
2、提高燃料的利用率
改进燃料燃烧设备和技术， 使燃料充分燃烧；对燃料进行 深加工后综合利用；
3、开发和利用新能源
开发新能源
地 热 能
潮 汐 能
风 能
核 能
水 能
太 阳 能
可燃冰 （CH4· 2O） nH
可燃冰的学名为“天 然气水合物”，是天然气 在0℃和30个大气压的作 用下结晶而成的“冰块”。 “冰块”里甲烷占80% 99.9%，可直接点燃，燃 烧后几乎不产生任何残渣， 污染比煤、石油、天然气 都要小得多。西方学者称 其为“21世纪能源”或 “未来能源”。
天然气
气体 主要成分是 甲烷 化学式：CH4 燃料和化工 原料
用途
热值
加工 方法
2.1×107 J/Kg
煤的干馏 生成煤气
4.2×107 J/Kg
石油的分馏
3.9×107 J/Kg
产品
干馏得到焦炭、煤焦 油、焦炉煤气等
分馏得到石油气、汽油、 柴油、煤油等
燃气
燃烧与污 造成温室效应；污染大气；形成酸雨；热污染 染情况