資源簡介

(共20張PPT)
第3章 簡單的有機化合物
第2節 從化石燃料中獲取有機化合物 課時1
1.了解天然氣、石油和煤是重要的化石燃料，認識有機化合物在能源領域的應用價值。認識煤直接燃燒帶來的環境問題。
2.了解石油分餾的原理及主要產品，認識石油對生產生活的重大貢獻。
視頻：化石燃料與溫室效應
煤
石油
天然氣
化石燃料
工業的血液
工業的糧食
清潔的能源
天然氣和煤為什么可以直接用作燃料？將大量煤直接用作燃料可能產生什么問題？如何從石油中提煉汽油、柴油等燃料？
聯想·質疑
一、天然氣和煤直接用作燃料
顏色 氣味 狀態 密度 水溶性
無色 無味 氣體 0.717g/L，比空氣小 難溶于水
① 主要成分
1.天然氣
② 甲烷的物理性質
天然氣主要成分為甲烷（含量80％-97％）。此外，像沼氣、坑道氣、瓦斯、天然氣水合物(可燃冰)的主要成分是甲烷。
優良的氣體燃料。通常狀況下，1 mol CH4完全燃燒可放出802KJ的熱量，是一種優良的氣體燃料。
③用作燃料
CH4燃燒的方程式：CH4＋2O2 CO2＋2H2O
天然氣水合物——可燃冰
可燃冰的開采
點燃
無機物(少量):
有機化合物物
C 、H元素—大量
O、N、S 等元素—少量
Si、Al、Ca、Fe等元素
直接燃煤：污染環境 COx、NOx、 SO2 煙塵熱效率低
煤的組成
2.煤 ——工業的糧食
煤的綜合利用
①煤的組成
煤的綜合利用
煤的干餾
煤的氣化
煤的液化
②煤的綜合利用與環境保護
①減少了煤燃燒產生的SO2、氮的氧化物、碳的氧化物和煙塵等污染物的排放。
②提高了煤燃燒的熱效率。煤的氣化、液化就是使煤變成清潔能源的有效途徑，煤的燃燒效率也得以提高。
③提取煤中的化學原料。在加工煤炭以及使用煤作燃料的過程中，對產生的煤灰、煤渣、廢氣、廢液等都加以合理的處理和利用，做到既消除污染又保護環境。
歷史上，石油曾被稱為石漆、膏油、肥、石脂、脂
水、可燃水等。直到北宋，沈括在世界上第一次提出了
“石油”這一科學的命名。在《夢溪筆談》中記載：“鄜
、延境內有石油，舊說‘高奴縣出脂水’，即此也。生于水
際，沙石與泉水相雜，惘惘而出，土人以雉尾挹之，乃
采入缶中。頗似淳漆，然之如麻，但煙甚濃，所沾帷幕
皆黑。余疑其煙可用，試掃其煤以為墨，黑光如漆，松墨不及也，遂大為之。其識文為“延川石液”者是也?！辈贿^這時候的石油存在著一個致命的弱點，那就是沒有經過提煉的原油粘稠含雜質多，濃煙滾滾，房子都熏黑了，根本不可能大范圍推廣作為燃料。
他筆下的延州石油如今已成為我國著名的長慶油田，年產量二千萬噸，約占全國十分之一。
二.從石油中獲取燃料
為了使石油中的各種組分都能發揮作用，可以通過什么方法把它們一一提取出來呢？
石油是由分子含有不同數目碳原子的各種烷烴、環烷烴等組成的復雜混合物。
組成元素:主要是碳、氫元素（98%）
1.石油的成分
石油氣：Ｃ４以下
汽油：Ｃ５－Ｃ１１
煤油：Ｃ１１－Ｃ１６
柴油：Ｃ１５－Ｃ１８
重油：Ｃ２０以上
2.石油的煉制：
①分餾：通過加熱和冷凝，可以把石油分離成沸點范圍不同的產物，是一種物理加工方法。
隨著碳原子數的增多，烴的沸點也相應升高。
分餾產物仍然是一些混合物。
加熱時，沸點低的烴（C原子數較少）先汽化再冷凝為液體，首先分離出；隨著溫度升高，沸點高的烴（C原子數較多）再汽化再冷凝為液體。
蒸餾裝置
注意：
1.溫度計水銀球的位置：蒸餾燒瓶支管口處，測量蒸汽溫度
2.冷凝管中水流方向：下進上出
3.蒸餾燒瓶中放碎瓷片的作用：防止暴沸。
蒸餾燒瓶
溫度計
直形冷凝管
牛角管
石油經過分餾后的到的產物仍然是混合物，除了可以用做燃料，又可應用于材料、醫藥、環境等諸多領域。
液化石油氣、汽油、煤油等石油分餾產物用作燃料時，其中的烴燃燒放出大量的熱，充分燃燒時的產物是二氧化碳和水。
2 C8H18 + 25 O2 16 CO2 + 18 H2O
點燃
②裂化
目的：提高輕質液體燃料的產量和質量。
原理：在加熱、使用催化劑條件下，把相對分子質量較大、沸點較高的烴分解為相對分子質量較小、 沸點較低的烴。
例如：十六烷的一種裂化方程式為：
③裂解——深度的裂化
目的：獲得乙烯、丙烯等小分子烴。
原理：以石油分餾產物為原料，采用比裂化更高的溫度，使其中相對分子質量較大的烴分解成乙烯、丙烯等小分子烴。
例如：丁烷的裂解方程式為：
C4H10 C2H4+C2H6
高溫
（化學變化）
（化學變化）
C16H34 C8H18 + C8H16
催化劑

十六烷
辛烷
辛烯
石油中獲取燃料方法的比較：
方法 石油的分餾 石油的裂化 石油的裂解
主要 原料 原油 重油、石蠟 石油分餾產品（包括石油氣）
主要 產品 石油氣、汽油、煤油、柴油及重油等 抗震性能好的汽油和甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等 乙烯、丙烯等
主要反應類型 物理變化 化學變化 化學變化
煉制主要目的 制得不同用途的石油分餾產品 提高輕質液體燃料的產量和質量 將長鏈斷裂成小分子烴用作有機化工原料
備注 它們得到的產物仍是混合物
身邊的化學——汽油的標號和辛烷值
加油站里的汽油有不同的標號，如92號、95號等。汽油的標號與其辛烷值相同。辛烷值是衡量汽油在氣缸內抗爆震能力的一種數字指標，其值越高表示抗爆性越好。選擇汽油時，并非標號越高越好，要根據發動機的參數要求進行合理選擇。
[練一練]
√
√
√
×
×
1.判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。
(1)點燃甲烷之前需要檢驗純度 (　　)
(2)煤里主要含碳及少量的其他元素，但絕大多數都含硫，工業上大量燃燒含硫燃料會形成“酸雨” (　　)
(3)石油有固定的沸點，所以可以進行分餾 (　　)
(4)分餾、裂化得到的汽油成分完全相同 (　　)
(5)石油裂解的主要目的是得到短鏈不飽和烴 (　　)
2. 為了提高汽油產量，在石油提煉過程中常采用的化學方法是(　　)
A．分餾　 B．裂化 C．裂解 D．干餾
B
3.下列敘述正確的是(　　)
A．經催化裂化可得到輕質燃料汽油
B．裂化汽油中不含有烯烴
C．分餾和裂化都是物理變化
D．將石油裂化可制得乙烯等化工原料
A
煤、石油和天然氣
煤
天然氣
石油
多種有機物、無機物組成的復雜混合物
煤的綜合利用
主要成分甲烷
可燃冰：天然氣水合物
各種烷烴、環烷烴和芳香烴組成的混合物
石油的分餾
石油的裂解和裂化

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