資源簡介

(共27張PPT)
第8章 化學與可持續發展
第一節 自然資源的開發利用
第3課時 煤、石油和天然氣的綜合利用
導入一
播放視頻“煤炭與發展”。
導入一
閱讀課本,結合視頻回答下列問題:
1.迄今為止，人類使用的主要能源是什么？
2.化石燃料的綜合利用的主要意義是什么？
提示：煤、石油、天然氣。
提示：提高利用率，減少化石燃料燃燒所造成的環境污染。
導入二
我們現在便捷、舒適的生活與煤、石油、天然氣的開發利用密不可分。
煤、石油和天然氣為我們提供了日常所需的熱量,使汽車飛馳、飛機遠航。然而,這些資源深藏地底,開發挖掘工程艱巨,資源有限,而人類生活和工業生產需求量巨大,所以學習煤、石油、天然氣的相關知識,特別是它們的綜合利用方法、節約資源是非常必要的。
一、煤和天然氣的綜合利用
煤的燃燒排放出大氣污染物,我們要將煤轉化為清潔燃料和化工原料,實現煤的綜合利用。
閱讀教材,歸納煤的組成和綜合利用。
1.煤的組成
物質組成：煤是由有機物和少量無機物組成的復雜混合物。
元素組成:煤的組成以碳元素為主,還含有少量氫、氧、氮、硫等元素。
2.煤的綜合利用：通過煤的干餾、氣化和液化獲得清潔的燃料和多種化工原料，使目前實現煤的綜合利用的主要途徑。
一、煤和天然氣的綜合利用
什么是煤的干餾呢 煤的干餾得到哪些產品 干餾產品都有什么重要用途呢 對比煤的干餾,學習煤的氣化及液化。
播放視頻“煤的干餾、煤的氣化及煤的液化”。
一、煤和天然氣的綜合利用
閱讀教材,了解煤的干餾、氣化和液化。
煤的干餾為什么要隔絕空氣 煤的氣化、液化是物質的三態變化嗎 為什么
如果煤的干餾不隔絕空氣,煤就直接與空氣中的氧氣反應;煤的氣化、液化不是物質的三態變化,物質的三態變化是物理變化,而煤的氣化、液化是化學變化。
一、煤和天然氣的綜合利用
資料卡片-天然氣水合物(可燃冰)
可燃冰,也就是我們所說的天然氣水合物(主要成分是甲烷),是由天然氣和水在高壓、低溫的條件下形成的類冰狀的結晶物質。可燃冰主要分布在深海沉積物和陸源的永久凍土中。從外形上看,可燃冰像是白色或淺灰色的冰雪晶體,如果有火源,它可以像固體酒精一樣被點燃,故被稱為“可燃冰”。
一、煤和天然氣的綜合利用
天然氣能成為21世紀新型清潔能源,是因為它的燃燒更充分,且燃燒產物是水和二氧化碳不會污染環境。目前,生產甲醇的原料已逐步大規模地轉向天然氣。天然氣的組成是什么 日常生活中家庭燃氣灶普遍使用天然氣,那么天然氣還有其他用途嗎
1.天然氣的主要成分:CH4。
2.天然氣的綜合利用:
一、煤和天然氣的綜合利用
小試牛刀
1.判斷正誤。
(1)把煤加強熱使之分解的過程為煤的干餾。 ( )
(2)煤俗稱煤炭,因此可看作碳元素形成的單質。 ( )
(3)煤中含粗苯、煤焦油等物質,可通過蒸餾獲取苯、甲苯等芳香烴。 ( )
(4)在一定條件下,煤可以和氫氣直接反應生成液體燃料。 ( )
(5)煤的氣化和液化都是物理變化。 ( )
×
×
×
√
×
一、煤和天然氣的綜合利用
2.某實驗小組在實驗室中用下圖模擬煤的干餾,按要求回答相關問
題:
(1)儀器d的作用是_____,e處點燃的氣體主要有_________________。
(2)c中液體分層,其中水層里溶有_______,有機層可以通過_______
的方法使其中的重要成分分離出來。
冷卻
H2、CO、CH4、C2H4
粗氨水
蒸餾
二、石油的綜合利用
播放視頻“石油”。
二、石油的綜合利用
石油是由古代動植物遺體經過非常復雜的變化而形成的。石油是由多種碳氫化合物組成的混合物,含有C、H、S等元素,成分復雜,其中主要含有烷烴、環烷烴、芳香烴等。從所含成分的狀態看,大部分是液態烴,在液態烴里溶有氣態烴和固態烴。
二、石油的綜合利用
閱讀教材,結合視頻,歸納石油的物理性質、組成和綜合利用。
1.石油是一種黑色或深棕色黏稠狀的液體,有特殊氣味,比水輕,不溶于水,沒有固定的沸點。
2.石油的組成:石油是由多種碳氫化合物組成的混合物。
3.石油的綜合利用:
(1)石油的分餾:利用石油中各組分沸點的不同進行分離的過程。
二、石油的綜合利用
(2)石油的裂化、裂解:石油經分餾后可以獲得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的輕質油,但其產量難以滿足社會需求,而含碳原子多的重油卻供大于求。因此,需要通過催化裂化的過程將重油裂化為汽油等物質,再進一步裂解,可以獲得很多重要的化工原料。
二、石油的綜合利用
(3)石油的催化重整:石油在加熱和催化劑的作用下,可以通過結構的調整,使鏈狀烴轉化為環狀烴,如苯或甲苯等。
二、石油的綜合利用
石油的分餾、裂化和裂解有什么區別
二、石油的綜合利用
1.生活中汽車的車用燃料一般為裂化汽油。這種汽油與直餾汽油有何區分
提示：直餾汽油主要是飽和烴的混合物,裂化汽油中含有不飽和烴。可用溴的四氯化碳溶液區分它們。
二、石油的綜合利用
2.目前,多數石油產品仍作為燃料使用,若把石油產品用來合成高分子材料,其價值將成倍提升,試寫出用汽油(主要成分為辛烷C8H18)為原料,生成聚乙烯塑料的合成原理。
提示：用汽油(主要成分為辛烷C8H18)為原料,生成聚乙烯塑料的合成原理:
三、化石能源與高分子材料
石油工業發展早期,煉油廠的廢氣如乙烯、丙烯等往往被燒掉。現在,這些曾經的廢棄物可用于合成聚乙烯、聚丙烯等合成高分子材料。
閱讀教材,了解化石能源與合成高分子材料。
1.以煤、石油和天然氣為原料,通過化學反應獲得許多性能優異的合成高分子材料。
2.三大合成高分子材料:塑料、合成橡膠、合成纖維。
3.以煤、石油、天然氣為原料合成高分子材料舉例:
化石資源是我們主要的能源,也是基本化工原料的來源。化石資源開采利用與環境問題息息相關,了解我國“碳達峰”“碳中和”的方針,尋找新型能源替代化石燃料。
總結
課堂練習
1.下列說法中不正確的是 ( )
A.天然氣、沼氣的主要成分是甲烷
B.煤礦中的“瓦斯”爆炸是一定含量的甲烷在空氣中遇明火燃燒所致
C.“西氣東輸”中所說的氣是指天然氣
D.以液化石油氣(主要成分為丙烷)作燃料的爐灶改用天然氣作燃料時,
應增大空氣的進入量
D
課堂練習
2.“生物質”是指由植物或動物生命體衍生得到的物質的總稱。作為
人類解決能源危機重要途徑之一的“生物質能”,主要指用樹木、莊稼、
草類等植物直接或間接提供的能量。古老的刀耕火種、燒柴做飯、燒
炭取暖等粗放用能方式正在被現代科學技術所改變。下面有關生物質
能的說法,不正確的是 ( )
A.利用生物質能就是間接利用太陽能
B.生物質能是可再生的能源
C.生物質能是解決農村能源的重要途徑
D.生物質能的缺點是嚴重污染環境
D
課堂練習
3.在人類生產、生活所需能量日益增多的今天,研究化學反應及其能量變化對合理利用常規能源和開發新能源具有十分重要的意義。下列說法中錯誤的是 ( )
A.天然氣、液化石油氣和煤是我國目前推廣使用的清潔燃料
B.化石能源中的煤是由有機物和無機物組成的復雜混合物，石油是由各種烴類組成的混合物
C.海洋潮汐能、波浪能等新型能源的開發利用對降低碳排放量具有重要意義
D.石油的分餾、裂化、裂解以及煤的干餾和液化都能促使人們更有效地使用化石能源,有利于節能和環保
A
課堂練習
4.近年來,我國科學家開發了二氧化碳加氫制汽油技術,該研究被譽為“CO2催化轉化領域的突破性進展”,被《自然》雜志選為研究亮點。其轉化過程如圖所示,下列說法正確的是( )
A.汽油通常由石油的干餾獲得
B.制備過程中CO2被還原
C.汽油是由C、H、O元素組成的純凈物
D.制備過程中的反應 Ⅱ 屬于化合反應
B
課堂練習
5.下列有關煤的說法不正確的是 ( )
A.通過干餾可從煤中提取化工原料
B.通過氣化或液化能把煤轉變成清潔能源
C.從煤焦油中可以提取苯、二甲苯等物質
D.干餾的產物能生產氮肥,因為煤中含有氨氣
D
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