資源簡介

(共29張PPT)
8.1.3 自然資源的開發利用
煤 石油 天然氣的綜合利用
核心素養目標
1. 宏觀辨識與微觀探析
能從宏觀上辨識煤、石油和天然氣作為主要能源和化工原料的重要性，以
及它們在綜合利用過程中產生的不同宏觀產物和用途；從微觀層面理解煤、石
油和天然氣的組成結構特點。
2. 科學探究與創新意識
引導學生探究如何提高煤、石油和天然氣的綜合利用率，鼓勵提出創新性
的化工工藝改進方案，以減少化石燃料燃燒造成的環境污染。
3. 科學態度與社會責任
使學生認識到化石燃料資源的有限性，培養節約資源、合理利用資源的科
學態度，樹立可持續發展的觀念；引導學生關注化石燃料利用帶來的環境問題
，增強學生的社會責任感。
學習重難點
重點：
1. 煤、石油、天然氣的組成與性質。
2. 三者綜合利用方式及產物，如煤干餾、氣化、液化，石油分
餾、裂化、裂解，天然氣化工應用。
3. 化石燃料利用與能源、環境關聯。
難點：
1. 理解煤、石油復雜加工過程及物質變化。
2. 培養能源可持續發展觀念與社會責任意識 。
煤的組成及綜合利用
PART 01
1. 煤的組成
煤的組成
元素組成：以碳元素為主，還含有少量
氫、氧、氮、硫等元素。
物質組成：由有機物和少量無機物組成
的復雜混合物。
01
02
2. 煤的綜合利用途徑——煤的干餾
定義：將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程，工業上也叫煤的焦化。
焦炭
出爐煤氣
煤焦油
產品 主要成分 用途
出爐煤氣 焦爐氣 氫氣、甲烷、乙烯、CO 氣體燃料、化工原料
粗氨水 氨、銨鹽 化肥、炸藥、染料、醫藥、農藥、合成材料
粗苯 苯、甲苯、二甲苯 煤焦油 苯、甲苯、二甲苯 酚類、萘 染料、醫藥、農藥、合成材料
瀝青 筑路材料、碳素電極
焦炭 碳 冶金、合成氨造氣、電石、燃料
《表8-1：煤干餾的主要產品和用途》
2. 煤的綜合利用途徑——煤的氣化
定義：將煤轉化為可燃性氣體的過程。
主要反應：
主要產品：水煤氣（H2和CO的混合氣體）
思考：為什么一不小心將少量水灑在燒得通紅的煤上時，火不但沒有熄滅，反而燒得更旺？
發生了煤的氣化。燒得通紅的煤與水蒸氣反應生成
可燃性氣體 H2 和 CO，所以燃燒更旺。
2. 煤的綜合利用途徑——煤的液化
定義：將煤轉化為液體燃料的過程。
液化
間接液化
直接液化
2. 煤的綜合利用途徑——總結歸納
煤的利用途徑 煤的干餾 煤的氣化 煤的液化
原理
主要 反應
產品
用途
CO、H2等可燃性
氣體物質
液態燃料油、甲醇等
將煤轉化為可燃性
氣體（水煤氣）的過程
直接加氫液化或間接液化
將煤轉化為液態燃料的過程
可作燃料
可作燃料；基本化工原料
隔絕空氣加強熱
出爐煤氣、
煤焦油、焦炭
很廣泛
分解反應
天然氣的組成及
綜合利用
PART 02
1. 天然氣的組成及用途
（1）主要成分：甲烷（CH4）
（2）用途
清潔燃料
化工原料
石油的的組成及
綜合利用
PART 03
1. 石油
（1）組成：
由多種烷烴、環烷烴等碳氫化合物組成的混合物。
（2）狀態：
常溫下呈液態，是多種液態烴溶解了氣態烴和固態烴而形成的。
（3）特點：
沒有固定的熔、沸點。
2. 石油的綜合利用途徑——分餾
原理：利用石油中各組分沸點的不同進行分離的過程。
原油
石油氣（C4以下）
常壓
蒸餾
汽油（C4 - C11）
煤油（C11 - C16）
柴油（C15 - C18）
重油（C20以上）
輕質液態油
減壓
蒸餾
瀝青
潤滑油
石蠟
2. 石油的綜合利用途徑——裂化
原理：將相對分子質量大、沸點較高的烴斷裂為相對分子質量小、沸點較低的烴的過程 。
目的：提高優質、輕質液體燃料的產量，特別是汽油（C5~C11）的產量。
2. 石油的綜合利用途徑——裂解
原理：又稱深度裂化。采用比裂化更高的溫度再斷裂成乙烯、丙烯、甲烷等小分子烴。
目的：得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料。
2. 石油的綜合利用途徑——催化重整
原理：在加熱和催化劑的作用下，通過結構的調整，使鏈狀烴轉化為環狀烴。
目的：獲得苯、甲苯等產品。
2. 石油的綜合利用途徑
3. 煤、石油和天然氣的綜合利用
（1）作為主要能源
煤、石油和天然氣仍是人類使用的主要能源。
燃煤取暖
汽車燃料
天然氣做飯
3. 煤、石油和天然氣的綜合利用
（2）重要的化工原料
塑料、合成橡膠、合成纖維主要是以煤、石油和天然氣為原料生產的。
塑料
合成橡膠
合成纖維
3. 煤、石油和天然氣的綜合利用
（3）對環境的影響
煤、石油、天然氣屬不可再生能源，且化石燃料的燃燒及廢棄的合成材料等給人類社會帶來了巨大的環境壓力。
以來自生物質的纖維素、淀粉和油脂等為原料的化工生產路線，替代以煤、石油和天然氣為原料的路線，將是一條綠色的可持續發展途徑。
課堂小結
1. 下列說法正確的是（ ）
A．石油是混合物，汽油是純凈物
B．沸點：汽油＞煤油＞柴油＞潤滑油
C．直餾汽油和裂化汽油的成分完全相同
D．石油的分餾是物理變化，而石油的裂化和裂解屬于化學變化
隨堂練習
D
2. 下列有關煤的說法正確的是（ ）
A．煤中含有苯、二甲苯等重要化工原料
B．煤的干餾和煤的氣化都是物理變化
C．煤由有機物和少量無機物組成,煤的液化是化學變化
D．煤主要含有碳和氫兩種元素,同時還含有少量的硫、氧、氮等元素
隨堂練習
C
3. 下列說法正確的是（ ）
A．石油中含有多種成分的烷烴,通過分餾可以得到汽油、煤油、
柴油等多種純凈物
B．經過催化裂化得到的汽油可用于提取碘溶液中的碘
C．石油裂解的目的是獲得乙烯、丙烯、甲烷等基本化工原料
D．用石油為原料通過結構調整可以獲得苯、甲苯等環狀飽和烴
隨堂練習
C
4. 下列關于化石燃料的說法錯誤的是（ ）
A．石油中含有 C5 ~ C11 的烷烴，可以通過石油的分餾得到汽油
B．含 C20 以上烷烴的重油經過催化裂化可以得到汽油
C．天然氣是一種清潔的化石燃料，它作為化工原料主要用于合
成氨和生產甲醇等
D．煤中含有苯和甲苯，可以用分餾的方法把它們從煤中分離出來
隨堂練習
D
5. 下列各項中不屬于化學變化的是（ ）
A．煤的干餾
B．石油的分餾
C．石油的裂化
D．重油的裂解
隨堂練習
B
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