必修二第四章 第二节资源综合利用环境保护

1、煤的运输煤的运输石油的运输石油的运输天然气配气站天然气配气站新课标人教版化学必修新课标人教版化学必修 第四章第四章 第二节资源综合利用环境保护第二节资源综合利用环境保护 第一课时第一课时无机物无机物( (少量少量) )C 元素（大量）元素（大量）H、O、N、S 等等元素（少量）元素（少量）COx、NOxSO2、烟尘、烟尘煤的煤的 组成组成有机物有机物污染环境污染环境燃烧燃烧 混合物混合物无烟煤无烟煤褐煤褐煤 烟煤烟煤煤的种类煤的种类煤是含有碳元素的有机物和无机物组成的煤是含有碳元素的有机物和无机物组成的混合混合物物炭指的是木炭或焦炭，含有碳元素的炭指的是木炭或焦炭，含有碳元素的非纯单非纯单质质

2、碳是元素的名称，或者单质碳。碳是元素的名称，或者单质碳。煤、炭、碳之间的区别煤、炭、碳之间的区别煤煤直接作燃料直接作燃料利用率低并污染环境利用率低并污染环境 将煤隔绝空气加强热使之分解的过将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，叫做程，叫做煤的干馏，煤的干馏，工业上也叫工业上也叫煤的焦化煤的焦化。1、煤的干馏、煤的干馏视频视频焦炉气焦炉气煤焦油煤焦油焦炭焦炭粗氨水粗氨水化学变化化学变化干馏的条件干馏的条件表表4-2 煤干馏的主要产品和用途煤干馏的主要产品和用途产品产品主要成分主要成分用途用途出出炉炉煤煤气气焦炉气焦炉气 氢气、甲烷、氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳乙烯、一氧化碳气体燃料、气体燃料、化工原料

3、化工原料粗氨水粗氨水 氨、铵盐氨、铵盐炸药、染料、医药、炸药、染料、医药、农药、合成材料农药、合成材料 粗苯粗苯苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯煤焦油煤焦油苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯 酚类、萘酚类、萘染料、医药、农药、染料、医药、农药、合成材料合成材料 沥青沥青筑路材料、制碳素电极筑路材料、制碳素电极焦炭焦炭 碳碳冶金、合成氨造气、冶金、合成氨造气、电石、燃料电石、燃料在一定条件下将煤转化为在一定条件下将煤转化为液体液体燃料。燃料。直接液化：直接液化：间接液化：间接液化：煤与煤与氢气氢气作用生成液体燃料作用生成液体燃料先转化为先转化为CO和和H2，再在催化剂作用下合成，再在催化剂作用下合

4、成甲醇甲醇 CO + 2 H2 CH3OH (甲醇甲醇)催化剂催化剂加热加热 加压加压2、煤的气化、煤的气化在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程3、煤的液化、煤的液化 C(s) + H2O(g) CO(g)+H2(g) 高温高温煤的汽化和液化煤的汽化和液化就是使煤就是使煤变成清变成清洁能源洁能源的有效途的有效途径，与此同时煤径，与此同时煤的的燃烧效率燃烧效率等也等也得到得到提高提高 . .水煤气水煤气 煤是工业的粮食煤是工业的粮食煤的干馏煤的干馏 煤的气化煤的气化煤的液化煤的液化 直接液化直接液化 间接液化间接液化 原原理理将煤隔绝将

5、煤隔绝空气加强空气加强热使其分热使其分解解把煤中的有机把煤中的有机物转化为可燃物转化为可燃性气体性气体 高温、高压高温、高压下，与溶剂下，与溶剂混合，使煤混合，使煤与与H2作用生作用生成液体燃料成液体燃料 把煤气化把煤气化成成 C O 和和H2，经催，经催化合成液化合成液体 燃 料体 燃 料(CH3OH等等)产产品品焦炭、煤焦炭、煤焦油、焦焦油、焦炉气、出炉气、出炉煤气炉煤气低 热 值 气 ：低 热 值 气 ：CO、H2 、 N2中 热 值 气 ：中 热 值 气 ：CO、H2高热值气：高热值气：CH4 优质汽油、优质汽油、柴油、芳香柴油、芳香烃和副产燃烃和副产燃料气、液化料气、液化石油气等石油

6、气等 合成汽油、合成汽油、甲醇等液甲醇等液体燃料体燃料 煤煤煤的组成煤的组成有机物和无机物组成的混合物有机物和无机物组成的混合物主要含碳；还含少量、等主要含碳；还含少量、等煤的综煤的综合利用合利用煤的煤的干馏干馏焦炭焦炭煤焦油煤焦油焦炉煤气焦炉煤气苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯酚、萘酚、萘沥青沥青煤的煤的气化气化煤的煤的液化液化焦炉气焦炉气粗氨水粗氨水粗苯粗苯H2、CH4、C2H4、CO氨、铵盐氨、铵盐苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯 高温高温C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)直接液化直接液化间接液化间接液化煤煤氢气氢气液体燃料液体燃料CO、H2CH3OH视频视频1视频视频2 石

7、油的组成石油的组成 石油主要是多种石油主要是多种碳氢化合物碳氢化合物组成的组成的混合物混合物。(黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，不溶于水，黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，不溶于水，有特殊气味，有特殊气味，无固定沸点无固定沸点。)元素：元素：碳、氢碳、氢含量为含量为 97% - 98%，还有，还有N、O、物质：物质：烷烃、环烷烃、芳香烃烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。的混合物。 （一般石油不含烯烃）（一般石油不含烯烃）组成状态：组成状态：固态、液态、气态固态、液态、气态。大部分是液态烃，。大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。 原理：利用原油中各种成分

8、沸点的不同，原理：利用原油中各种成分沸点的不同，采用加热蒸发、冷凝液化的方法把不同沸采用加热蒸发、冷凝液化的方法把不同沸点范围的成分分离成各种馏分的方法。点范围的成分分离成各种馏分的方法。 石油的分馏石油的分馏思考：思考：石油的分馏是物理变化还是化学变化石油的分馏是物理变化还是化学变化温度计水银球温度计水银球处于蒸馏烧瓶处于蒸馏烧瓶支管口处支管口处冷凝水，下口冷凝水，下口进，上口出进，上口出投放沸石或投放沸石或瓷片防暴沸瓷片防暴沸烧瓶底加烧瓶底加垫石棉网垫石棉网石油的分馏实验装置图石油的分馏实验装置图视频视频工业上石油蒸馏动画工业上石油蒸馏动画工业上常压蒸馏石油的模型图工业上常压蒸馏石油的模型

9、图工业上蒸馏石油的示意图工业上蒸馏石油的示意图馏分：馏分：汽油、煤油、柴油的熔沸汽油、煤油、柴油的熔沸点由高到低的顺序是：点由高到低的顺序是：柴油、煤油、汽油柴油、煤油、汽油 直馏汽油直馏汽油（不含烯烃）（不含烯烃）低低高高能否直接能否直接蒸馏蒸馏混合物混合物属于轻质油属于轻质油工业上常压、减压蒸馏石油动画工业上常压、减压蒸馏石油动画 石油化工厂石油化工厂（1）裂化的目的：裂化的目的：（2）裂化的原理：裂化的原理：提高轻质油（汽油）的产量。提高轻质油（汽油）的产量。 在催化剂的作用下将含碳原子多的重油在催化剂的作用下将含碳原子多的重油（烃）断裂成碳原子较少的烃的过程。（烃）断裂成碳原子较少的烃

10、的过程。C16H34 C8H18 + C8H16十六烷十六烷 辛烷辛烷 辛烯辛烯催化剂催化剂加热、加压加热、加压C8H18 C4H10 + C4H8辛烷辛烷 丁烷丁烷 丁烯丁烯催化剂催化剂加热、加压加热、加压 2、裂化、裂化 裂化汽油裂化汽油（含烯烃）（含烯烃） 裂化前后的裂化前后的碳原子数有碳原子数有何关系何关系（1）裂解的定义）裂解的定义:（2）裂解的目的：）裂解的目的：C4H10 CH4 + C3H6丁烷丁烷 甲烷甲烷 丙烯丙烯催化剂催化剂加热、加压加热、加压C4H10 C2H6 + C2H4丁烷丁烷 乙烷乙烷 乙烯乙烯催化剂催化剂加热、加压加热、加压深度的裂化。深度的裂化。获得乙烯、丙

11、烯、甲烷等重要化工基本原料。获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。 3、裂解、裂解思考：思考：写出丁烷的两种裂解方式写出丁烷的两种裂解方式 乙烯的产量乙烯的产量是一个国家是一个国家石化水平的石化水平的标志标志工业上石油的综合利用动画工业上石油的综合利用动画工业上石油的综合利用示意图工业上石油的综合利用示意图 石油的用途石油的用途 石油是工业的血液石油是工业的血液主要成分为丙烷、丁烷、主要成分为丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等丙烯、丁烯等 主要成分为丁烷等主要成分为丁烷等 日常生活中的石油气日常生活中的石油气名称名称结构简式结构简式常温常温时的时的状态状态熔点熔点/沸点沸点/ 相对相对密度密度水溶性水

12、溶性甲烷甲烷CH4气气-182-1640.466不溶不溶乙烷乙烷CH3CH3气气-183.3-88.60.572不溶不溶丙烷丙烷CH3CH2CH3气气-189.7-42.10.585不溶不溶丁烷丁烷CH3(CH2)2CH3气气-138.4-0.50.5788不溶不溶推测打火机燃气用的是丁烷而不用丙烷的原因推测打火机燃气用的是丁烷而不用丙烷的原因思考与交流思考与交流炼制炼制方法方法 分馏分馏 裂化裂化裂解裂解常压常压分馏分馏减压减压分馏分馏热裂热裂化化催化裂化催化裂化条件条件常压加热常压加热 减压加减压加热热加热加热 催化剂、催化剂、加热加热 高温高温原料原料 原油原油 重油重油 重油重油石油分

13、馏产石油分馏产品中的烃品中的烃目的目的将原油将原油分离分离将重油将重油分离分离提高轻质汽油提高轻质汽油的产量和质量的产量和质量获取短链气获取短链气态不饱和烃态不饱和烃主要主要产品产品溶剂油溶剂油 汽油煤油汽油煤油柴油重油柴油重油润滑油润滑油石蜡等石蜡等汽油等轻油汽油等轻油乙烯、丙烯、乙烯、丙烯、甲烷甲烷石油的分馏、裂化、裂解对比石油的分馏、裂化、裂解对比1.下列说法错误的是（下列说法错误的是（ ） （A）石油中含有）石油中含有C5C11的烷烃，可以通过石油的分馏得的烷烃，可以通过石油的分馏得 到汽油到汽油 （B）含）含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油以上烷烃的重油经过催化裂化可以得

14、到汽油 （C）煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物）煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物 （D）煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把）煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把 它们分离出来它们分离出来分析：分析： （D）中说煤中含有苯和甲苯是错误的，应是）中说煤中含有苯和甲苯是错误的，应是 煤经高温干馏后所得的煤焦油中才含有苯和甲苯。煤经高温干馏后所得的煤焦油中才含有苯和甲苯。 课堂练习课堂练习D2.下列说法不正确的是（下列说法不正确的是（ ）A.石油有固定的沸点，所以可以进行分馏石油有固定的沸点，所以可以进行分馏B.将含有碳原子数较多的烃经过裂化可以将含有碳原子数较多的烃经过

15、裂化可以 得到汽油得到汽油C.石油的分馏是物理过程，而裂化和裂解石油的分馏是物理过程，而裂化和裂解 属于化学过程属于化学过程D.石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃料石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃料 的产量和质量的产量和质量课堂练习课堂练习A3.对照右图，下列叙述错误的是（对照右图，下列叙述错误的是（ ）A上图实验中发生了化学变化上图实验中发生了化学变化B液体液体X溶液的溶液的PH7，液体，液体Y是一是一种黑色黏稠状液体种黑色黏稠状液体C气体气体Z易燃，可还原易燃，可还原CuO，也可使，也可使溴水褪色溴水褪色D试管试管A中产生浓的白烟中产生浓的白烟分析：分析：煤的干馏产物有煤的干馏产物有NH3生

16、成，易溶于水而呈碱性，生成，易溶于水而呈碱性，pH7，同时干馏还生成了煤焦油，它的化学成分主要，同时干馏还生成了煤焦油，它的化学成分主要为芳香族化合物，是难溶于水的黏稠液体；干馏的气态为芳香族化合物，是难溶于水的黏稠液体；干馏的气态产物中有乙烯可使溴水褪色。产物中有乙烯可使溴水褪色。D课堂练习课堂练习 4下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ） A将煤加强热使它分解的过程叫干馏将煤加强热使它分解的过程叫干馏 B煤经过干馏，可生产出焦炭、煤焦油、粗氨水、煤经过干馏，可生产出焦炭、煤焦油、粗氨水、 焦炉气等焦炉气等 C煤的汽化和液化都是物理变化煤的汽化和液化都是物理变化 D原煤是既经济又不产生污染的优质燃料原煤是既经济又不产生污染的优质燃料B课堂练习课堂练习5. 从石油制得乙烯，可采用的方