資源簡介

（教科版）四年級科學下冊拓展資料
第四單元 巖石和礦物
7.巖石、礦物和我們
煤炭
煤炭是古代植物埋藏在地下經歷了復雜的生物化學和物理化學變化逐漸形成的固體可燃性礦物。
　　一種固體可燃有機巖，主要由植物遺體經生物化學作用，埋藏后再經地質作用轉變而成。俗稱煤炭。中國是世界上最早利用煤的國家。遼寧省新樂古文化遺址中，就發現有煤制工藝品 ，河南鞏義市也發現有西漢時用煤餅煉鐵的遺址。《山海經》中稱煤為石涅，魏、晉時稱煤為石墨或石炭 。明代李時珍的《本草綱目》首次使用煤這一名稱。希臘和古羅馬也是用煤較早的國家，希臘學者泰奧弗拉斯托斯在公元前約300年著有 《石史》 ，其中記載有煤的性質和產地；古羅馬大約在2000年前已開始用煤加熱。
　　煤炭是一種可以用作燃料或工業原料的礦物。它是古代植物經過生物化學作用和地質作用而改變其物理、化學性質，由碳、氫、氧、氮等元素組成的黑色固體礦物。煤也是獲得有機化合物的源泉。通過煤焦油的分餾可以獲得各種芳香烴；通過煤的直接或間接液化，可以獲得燃料油及多種化工原料。
　　煤作為一種燃料，早在800年前就已經開始。煤被廣泛用作工業生產的燃料，是從18世紀末的產業革命開始的。隨著蒸汽機的發明和使用，煤被廣泛地用作工業生產的燃料，給社會帶來了前所未有的巨大生產力，推動了工業的向前發展，隨之發展起煤炭、鋼鐵、化工、采礦、冶金等工業。煤炭熱量高，標準煤的發熱量為 7000大卡／千克。而且煤炭在地球上的儲量豐富，分布廣泛，一般也比較容易開采，因而被廣泛用作各種工業生產中的燃料。
　　煤炭除了作為燃料以取得熱量和動能以外，更為重要的是從中制取冶金用的焦炭和制取人造石油，即煤的低溫干餾的液體產品——煤焦油。經過化學加工，從煤炭中能制造出成千上萬種化學產品，所以它又是一種非常重要的化工原料，如我國相當多的中、小氮肥廠都以煤炭作原料生產化肥。我國的煤炭廣泛用來作為多種工業的原料。大型煤炭工業基地的建設，對我國綜合工業基地和經濟區域的形成和發展起著很大的作用。
　　此外，煤炭中還往往含有許多放射性和稀有元素如鈾、鍺、鎵等，這些放射性和稀有元素是半導體和原子能工業的重要原料。
　　煤炭對于現代化工業來說，無論是重工業，還是輕工業；無論是能源工業、冶金工業、化學工業、機械工業，還是輕紡工業、食品工業、交通運輸業，都發揮著重要的作用，各種工業部門都在一定程度上要消耗一定量的煤炭，因此有人稱煤炭是工業的“真正的糧食”。
　　我國是世界上煤炭資源最豐富的國家之一，不僅儲量大，分布廣，而且種類齊全，煤質優良，為我國工業現代化提供了極為有利的條件。
【煤的生成】
　　在地表常溫、常壓下，由堆積在停滯水體中的植物遺體經泥炭化作用或腐泥化作用，轉變成泥炭或腐泥；泥炭或腐泥被埋藏后 ， 由于盆地基底下降而沉至地下深部，經成巖作用而轉變成褐煤；當溫度和壓力逐漸增高，再經變質作用轉變成煙煤至無煙煤。泥炭化作用是指高等植物遺體在沼澤中堆積經生物化學變化轉變成泥炭的過程。腐泥化作用是指低等生物遺體在沼澤中經生物化學變化轉變成腐泥的過程。腐泥是一種富含水和瀝青質的淤泥狀物質。冰川過程可能有助于成煤植物遺體匯集和保存。
【煤的形成年代】
　　在整個地質年代中，全球范圍內有三個大的成煤期：
　　(1)古生代的石炭紀和二疊紀，成煤植物主要是袍子植物。主要煤種為煙煤和無煙煤。
　　(2)中生代的侏羅紀和白堊紀，成煤植物主要是裸子植物。主要煤種為褐煤和煙煤。
　　(3)新生代的第三紀，成煤植物主要是被子植物。主要煤種為褐煤，其次為泥炭，也有部分年輕煙煤。
【用途】
　　煤是重要能源，也是冶金、化學工業的重要原料。主要用于燃燒、煉焦、氣化、低溫干餾、加氫液化等。①燃燒。煤炭是人類的重要能源資源，任何煤都可作為工業和民用燃料。②煉焦。把煤置于干餾爐中，隔絕空氣加熱，煤中有機質隨溫度升高逐漸被分解，其中揮發性物質以氣態或蒸汽狀態逸出，成為焦爐煤氣和煤焦油，而非揮發性固體剩留物即為焦炭。焦爐煤氣是一種燃料，也是重要的化工原料。煤焦油可用于生產化肥、農藥、合成纖維、合成橡膠、油漆、染料、醫藥、炸藥等。焦炭主要用于高爐煉鐵和鑄造，也可用來制造氮肥、電石。電石是塑料、合成纖維、合成橡膠等合成化工產品。③氣化。氣化是指轉變為可作為工業或民用燃料以及化工合成原料的煤氣。④低溫干餾。把煤或油頁巖置于 550℃左右的溫度下低溫干餾可制取低溫焦油和低溫焦爐煤氣，低溫焦油可用于制取高級液體燃料和作為化工原料。⑤加氫液化。將煤、催化劑和重油混合在一起，在高溫高壓下使煤中有機質破壞，與氫作用轉化為低分子液態和氣態產物，進一步加工可得汽油、柴油等液體燃料。加氫液化的原料煤以褐煤、長焰煤、氣煤為主。
　　綜合、合理、有效開發利用煤炭資源，并著重把煤轉變為潔凈燃料，是人們努力的方向。

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