自然资源的开发利用.pptx

第八章化学与可连续发展第一节自然资源开发利用第2课时煤、石油和天然气综合利用第第1 1页页 一、煤综合利用一、煤综合利用1.1.煤组成煤组成第第2 2页页2.2.煤综合利用煤综合利用第第3 3页页【微思索微思索】若从煤焦油中分离出芳香烃若从煤焦油中分离出芳香烃,应采取什么方法应采取什么方法?提醒提醒:煤焦油是由各种芳香烃组成液态混合物。可依据煤焦油是由各种芳香烃组成液态混合物。可依据各种芳香烃沸点不一样利用蒸馏法进行分离。各种芳香烃沸点不一样利用蒸馏法进行分离。第第4 4页页【巧判断巧判断】(1)(1)煤俗称煤炭煤俗称煤炭,所以可看作碳元素形成单质。所以可看作碳元素形成单质。()提醒提醒:。煤是由无机化合物和有机化合物组成复杂混。煤是由无机化合物和有机化合物组成复杂混合物。合物。第第5 5页页(2)(2)煤里主要含碳及少许其它元素煤里主要含碳及少许其它元素,但绝大多数都含硫但绝大多数都含硫,工业上大量燃烧含硫燃料会形成工业上大量燃烧含硫燃料会形成“酸雨酸雨”。()提醒提醒:。煤中硫元素在燃烧时会生成。煤中硫元素在燃烧时会生成SOSO2 2气体气体,SO,SO2 2气体气体是形成酸雨主要污染物之一。是形成酸雨主要污染物之一。第第6 6页页二、天然气综合利用二、天然气综合利用第第7 7页页【情境情境思索思索】我国在南海北部神狐海域进行我国在南海北部神狐海域进行“可燃冰可燃冰”试开采取得试开采取得成功成功,标志着我国成为全球第一个实现了在海域可燃冰标志着我国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中取得连续稳定产量国家试开采中取得连续稳定产量国家,为可燃冰开采迈出了为可燃冰开采迈出了主要一步。主要一步。第第8 8页页可燃冰是一个由天然气与水在低温可燃冰是一个由天然气与水在低温(0(010)10)、高压、高压(10(107 7Pa)Pa)条件下形成类冰状结晶物质条件下形成类冰状结晶物质,又名天然气水合又名天然气水合物。物。第第9 9页页有些人认为有些人认为“可燃冰开采和利用实现了由水变成油梦可燃冰开采和利用实现了由水变成油梦想想”,这种说法对吗这种说法对吗?提醒提醒:不对。因为可燃冰中含有不对。因为可燃冰中含有CHCH4 4和和H H2 2O,O,可燃冰中并不可燃冰中并不是只有是只有H H2 2O,O,是其中可燃性成份是其中可燃性成份CHCH4 4作用。作用。第第1010页页三、石油综合利用三、石油综合利用第第1111页页【巧判断巧判断】(1)(1)煤、石油和天然气是不可再生能源煤、石油和天然气是不可再生能源,也是新型清洁也是新型清洁能源。能源。()提醒提醒:。煤、石油和天然气不是新型清洁能源。煤、石油和天然气不是新型清洁能源。第第1212页页(2)(2)化石燃料燃烧时产生二氧化碳是大气污染物之一。化石燃料燃烧时产生二氧化碳是大气污染物之一。()提醒提醒:。二氧化碳不是大气污染物。二氧化碳不是大气污染物。(3)(3)不能用裂化汽油萃取溴水中溴。不能用裂化汽油萃取溴水中溴。()提醒提醒:。裂化汽油含有不饱和烃。裂化汽油含有不饱和烃,会与溴反应。会与溴反应。第第1313页页四、以煤、石油、天然气为原料生产合成材料四、以煤、石油、天然气为原料生产合成材料1.1.三大合成材料三大合成材料:_:_、_、_,_,这三这三大合成材料大合成材料,主要是以石油、煤和天然气为原料生产。主要是以石油、煤和天然气为原料生产。2.2.合成材料大量生产和使用合成材料大量生产和使用,急剧增加废弃物对人急剧增加废弃物对人类社会造成巨大环境压力。类社会造成巨大环境压力。塑料塑料合成橡胶合成橡胶合成纤维合成纤维第第1414页页知识点煤、石油、天然气综合利用知识点煤、石油、天然气综合利用【重点释疑重点释疑】1.1.化学化学“三馏三馏”比较比较第第1515页页名称名称原理原理特点特点干馏干馏隔绝空气、高温下使物质分解过程属于化学改变,产物为混合物蒸馏蒸馏依据液态混合物中各组分沸点不一样,加热使某一组分蒸发进行分离属于物理改变,产物为单一组分馏出物分馏分馏依据液态混合物中各组分沸点不一样进行分离属于物理改变,产物为沸点相近各组分组成混合物第第1616页页2.2.化学中化学中“两裂两裂”比较比较名称名称定义定义目标裂化裂化在一定条件下,把相对分子质量大、沸点高烃断裂为相对分子质量小、沸点低烃提升轻质油产量,尤其是提升汽油产量裂解裂解在高温下,使含有长链分子烃断裂成各种短链气态烃和少许液态烃取得短链不饱和烃第第1717页页3.3.化学化学“六气六气”主要成份主要成份高炉高炉煤气煤气水煤气水煤气天然气天然气液化液化石油气石油气焦炉气焦炉气裂解气裂解气主主要要成成分分COCO、COCO2 2H H2 2、COCOCHCH4 4C C3 3H H8 8、C C4 4H H1010H H2 2、CHCH4 4、C C2 2H H4 4、COCOC C2 2H H4 4、C C3 3H H6 6、C C4 4H H8 8、CHCH4 4第第1818页页【思索思索讨论讨论】(1)(1)怎样从石油中得到乙烯怎样从石油中得到乙烯?提醒提醒:乙烯是石油裂解得到乙烯是石油裂解得到,是石油深度裂化产物。是石油深度裂化产物。第第1919页页(2)(2)裂化和裂解有何区分和联络裂化和裂解有何区分和联络?提醒提醒:二者均属于化学改变。裂化和裂解目标不一样二者均属于化学改变。裂化和裂解目标不一样,裂解目标主要是取得乙烯、丙烯、甲烷等主要化工基裂解目标主要是取得乙烯、丙烯、甲烷等主要化工基本原料。裂化目标是提升优质、轻质油产量本原料。裂化目标是提升优质、轻质油产量,尤其是提尤其是提升汽油产量。升汽油产量。第第2020页页【案例示范案例示范】【典例典例】如图是试验室干馏煤装置图如图是试验室干馏煤装置图,依据图示回答以依据图示回答以下问题。下问题。第第2121页页(1)(1)指出图中仪器名称指出图中仪器名称:b_;d_:b_;d_。(2)(2)装置装置c c作用是作用是_,_,d d中液体有中液体有_和和_。煤焦油能够经过。煤焦油能够经过_方法使其中主要成份分离出来。方法使其中主要成份分离出来。第第2222页页(3)e(3)e处点燃气体是处点燃气体是_,_,火焰颜色是火焰颜色是_色。色。(4)(4)以下叙述错误是以下叙述错误是_。A.A.煤发生了化学改变煤发生了化学改变B.dB.d中液体中液体pH7pH7C.dC.d中液体只有一层中液体只有一层D.eD.e处气体能够还原氧化铜处气体能够还原氧化铜,能够使溴水褪色能够使溴水褪色第第2323页页【解题指南解题指南】解答本题应该注意以下两点解答本题应该注意以下两点:(1)(1)煤干馏产物有焦炭、煤焦油和出炉煤气。煤干馏产物有焦炭、煤焦油和出炉煤气。(2)(2)分离有机物液体混合物惯用分馏方法。分离有机物液体混合物惯用分馏方法。第第2424页页【解析解析】煤干馏生成焦炭、煤焦油和出炉煤气煤干馏生成焦炭、煤焦油和出炉煤气,出炉煤出炉煤气包含焦炉气、粗氨水等气包含焦炉气、粗氨水等,经经c c装置降温和冷凝装置降温和冷凝,粗氨水粗氨水和煤焦油变为液体在和煤焦油变为液体在d d中聚集中聚集,则液体显碱性则液体显碱性;焦炉气中焦炉气中氢气、一氧化碳、甲烷都含有还原性氢气、一氧化碳、甲烷都含有还原性,可用于还原氧化可用于还原氧化铜铜,这些气体燃烧产生蓝色火焰这些气体燃烧产生蓝色火焰;焦炉气中含有乙烯能焦炉气中含有乙烯能够使溴水褪色够使溴水褪色;煤焦油是有机物液态混合物煤焦油是有机物液态混合物,应采取分应采取分馏方法分离。馏方法分离。第第2525页页答案答案:(1)(1)硬质玻璃管硬质玻璃管U U形管形管(2)(2)将干馏生成气体进行降温和冷凝粗氨水煤焦油将干馏生成气体进行降温和冷凝粗氨水煤焦油分馏分馏(3)(3)焦炉气蓝焦炉气蓝(4)C(4)C第第2626页页【母题追问母题追问】(1)b(1)b中剩下固体是什么中剩下固体是什么?提醒提醒焦炭。煤干馏后剩下固体是焦炭。焦炭。煤干馏后剩下固体是焦炭。(2)(2)点燃点燃e e处气体之前处气体之前,必须进行哪项操作必须进行哪项操作?提醒提醒:检验气体纯度。点燃气体之前应检验气体纯度检验气体纯度。点燃气体之前应检验气体纯度,预防爆炸。预防爆炸。第第2727页页【迁移迁移应用应用】1.1.以下关于化石燃料加工说法正确是以下关于化石燃料加工说法正确是()A.A.石油裂化主要得到乙烯石油裂化主要得到乙烯B.B.石油分馏是化学改变石油分馏是化学改变,可得到汽油、煤油可得到汽油、煤油C.C.煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气D.D.煤制煤气是物理改变煤制煤气是物理改变,是高效、清洁地利用煤主要是高效、清洁地利用煤主要路径路径第第2828页页【解析解析】选选C C。石油裂化目标主要是取得汽油等轻质燃。石油裂化目标主要是取得汽油等轻质燃料油料油,而石油裂解目标才是取得乙烯而石油裂解目标才是取得乙烯,A,A项错误项错误;石油分石油分馏是物理改变馏是物理改变,B,B项错误项错误;煤制煤气是化学改变煤制煤气是化学改变,D,D项错误项错误;煤干馏目标就是取得焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气煤干馏目标就是取得焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气,C,C正确。正确。第第2929页页2.2.以下说法中错误是以下说法中错误是()A.A.石油中含有石油中含有C C5 5C C1111烷烃烷烃,能够经过石油分馏得到能够经过石油分馏得到汽油汽油B.B.含含C C2020以上烷烃重油经过催化裂化能够得到汽油以上烷烃重油经过催化裂化能够得到汽油C.C.煤是由有机物和无机物组成复杂混合物煤是由有机物和无机物组成复杂混合物D.D.煤中含有苯和甲苯煤中含有苯和甲苯,能够用先干馏后分馏方法把它能够用先干馏后分馏方法把它们分离出来们分离出来第第3030页页【解析解析】选选D D。石油能够经过分馏方法取得汽油、煤油。石油能够经过分馏方法取得汽油、煤油和柴油等轻质液体燃料和柴油等轻质液体燃料,但产量不高。通常采取裂化方但产量不高。通常采取裂化方法法,提升汽油产量。煤是由有机物和少许无机物组成复提升汽油产量。煤是由有机物和少许无机物组成复杂混合物杂混合物,主要含碳元素主要含碳元素,还含有少许氢、氧、氮、硫还含有少许氢、氧、氮、硫等元素等元素,并不含苯和甲苯。煤干馏得到焦炭、煤焦油、并不含苯和甲苯。煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。煤焦油是含有各种芳香族化合物混合物焦炉气等。煤焦油是含有各种芳香族化合物混合物,能能够生产芳香族化合物苯和甲苯。够生产芳香族化合物苯和甲苯。第第3131页页【素养提升素养提升】我国煤炭资源相对比较丰富我国煤炭资源相对比较丰富,加紧加紧“煤制油煤制油”发展发展,对对我国社会经济可连续发展有着深远意义。下列图是煤我国社会经济可连续发展有着深远意义。下列图是煤间接液化经典流程示意图。间接液化经典流程示意图。第第3232页页(1)(1)写出煤气化反应化学方程式写出煤气化反应化学方程式?思索说明煤气化思索说明煤气化意义。意义。提醒提醒:C+HC+H2 2O(g)CO+HO(g)CO+H2 2。煤气化能够降低煤燃烧时。煤气化能够降低煤燃烧时粉尘污染粉尘污染,提升煤燃烧效率提升煤燃烧效率,气化后产品能够用气化后产品能够用于化工生产于化工生产,提升煤综合利用价值。提升煤综合利用价值。第第3333页页(2)(2)如图中由石油取得对应产品方法是什么如图中由石油取得对应产品方法是什么?该方法是该方法是物理改变还是化学改变物理改变还是化学改变?得到各种分馏产品是纯净物吗得到各种分馏产品是纯净物吗?提醒提醒:图中由石油取得对应产品方法是分馏图中由石油取得对应产品方法是分馏,属于物理属于物理改变改变,所得产品是混合物。所得产品是混合物。第第3434页页(3)(3)石油裂化是为了得到更多汽油石油裂化是为了得到更多汽油,裂化汽油能够使溴裂化汽油能够使溴四氯化碳溶液褪色四氯化碳溶液褪色,其原因是什么其原因是什么?提醒提醒:裂化汽油中含有烯烃裂化汽油中含有烯烃,能与能与BrBr2 2发生加成反应发生加成反应,能能够使溴四氯化碳溶液褪色。够使溴四氯化碳溶液褪色。第第3535页页