高中化学主题4化石燃料石油和煤的综合利用课题煤的综合利用学案选修

1、课题3煤的综合利用 TOC o 1-5 h z z1学习目标导航I. 了解我国丰富的煤资源及其在地理上的分布，培养对祖国大好河山的热爱。.知道使煤成为清洁能源的新技术。(重点). 了解通过一定的化学加工技术可以把煤转化成燃油。掌握煤加工成燃油的方法。(难.知道煤也是重要的化工原料。.理解煤的综合利用在我国经济和社会可持续发展中的地位和重要作用。(重难点)T7阶段1认知预习质疑斯阻植理语点劫链使煤成为更洁净的能源1.煤的洗选与加工技术(1)洗选技术目的：通过物理方法和表面化学方法将原煤中的可燃物和非可燃物(灰分)进行分离，使灰分和硫的含量降低。(2)型煤技术目的：通过煤的成型加工，将粉煤变成块状

2、型煤提高燃烧效率。(3)水煤浆技术目的：将煤粉、水和少量化学添加剂，经过特定的工艺流程加工成水煤浆液体。特点：燃烧时火焰中心温度低、燃烧效率高、二氧化硫及氮氧化物排放量少。.煤的转化技术(1)煤的气化目的：在适宜条件下将煤转化为气体燃料，用于生产民用、工业用燃料气和合成气。煤气的成分：CO和H。(2)煤的液化直接液化：把煤直接通过高压加氢制成液体燃料。间接液化：将煤首先经过气化制得合成气,合成气再经化学催化合成转化为煌类化合物。.洁净煤发电技术(1)常规煤粉发电机组加烟气污染物控制技术：主要是在常规燃煤发电机组中增加烟气净化设备，通过烟气脱硫、去氮氧化物和除尘,达到降低SO、NO和烟尘排放的目

3、的。(2)流化床燃烧技术：煤与空气的接触面积增加，提高煤的燃烧效率。(3)整体煤气化联合循环发电技术的特点：效率高、污染物排放量低。|忠君交流|1.降低煤的灰分和含硫量的目的是什么？【提示】减少燃煤时烟尘和 SO的排放，防止大气污染。痴2|把煤加工成燃油.氢化法：经高温催化，加氢解聚反应,脱去硫、氮、氧等成分,形成固一液混合物。.气化一液化法：先将煤转化为业坐等气体，再催化为液态物质,主要反应有：催化剂nCO 2nH2 (CH2) n+ nHO催化剂2nCd nH2 (CH2) n+ nCOII思考交ifc|l.为什么煤可以转化为燃油？【提示】煤和石油都是主要由碳和氢元素组成的物质，其本质区别

4、是氢原子数与碳原子数的比值不同，把煤加工成油，就是通过化学反应把煤所含的碳氢化合物转化成汽油、柴 油等燃油的过程。从煤中获得的化学产品1.煤的干储：把煤在隔绝空气的条件下加强热,使煤中有机物质分解的过程，属于化学 变化。.干储产品气态：焦炉煤气H2、CH、GH、CO 等粗氨水：最终产品形式为NH 2SO、NH 3PQ或浓氨水170 C 以下# E# 本、甲本、一甲本液态煤焦油分储230 C以上酚类、蔡230 C以上一公 恩等稠环芳胫也沥青固态一一焦炭：用途高炉炼铁、制水煤气|思考交流|.焦炉煤气能使滨水退色吗？合作探究通关【提示】焦炉煤气中含有 C2Hs与Br2发生加成反应，故能使滨水退色。石

5、油的分储和煤的干储的区别:余组计祀殍卷细橐:【问题导思】石油的分储和煤的干储原理相同吗？【提示】不相同。分储是物理变化，干储是化学变化。天然气、石油气、裂解气、焦炉煤气、高炉煤气、水煤气的成分是什么?【提示】见要点2。上述气体能使滨水退色的有哪些？【提示】裂解气、焦炉煤气。1.分储和干储的比较比较项目加工对象加工目的变化的本质相似点分储液体混合物分离各成分物理变化需加热干储固体物质分解成各种/、同成分化学变化2.天然气、石油气、裂解气、焦炉煤气、高炉煤气、水煤气的来源及主要成分的区别天然气石油气裂解气焦炉煤气高炉煤气水煤气来源地下矿藏石油的分储石油的裂解煤的干储炼铁高炉排放碳与局温水蒸气反应主

6、要成分甲烷短链烷烧乙烯、丙烯、一烯H、CH、GH、COCO CO、NbCO H2但 如图，下列叙述中错误的是 （）A.图中操作发生了化学变化B.液体X的pH7,液体Y是一种黑色黏稠状液体C.气体Z易燃，可还原 CuQ也可使滨水退色D.试管A中产生浓的白色的烟【解析】本题考查煤的干储知识。煤的干储属于化学变化，所以 A项正确；煤的干储产物有粗氨水、煤焦油、焦炉煤气、焦炭等，粗氨水中含有NH H2O,因此X显弱碱性，pH7, 煤焦油的状态为黑色黏稠状液体，所以B项正确；焦炉煤气的主要成分为氢气、甲烷、乙烯和一氧化碳，氢气、一氧化碳能够还原氧化铜，乙烯可使滨水退色，H2、CH、C2H、COO易燃，所

7、以C项正确；煤的干储无白烟生成，D项错误。【答案】Dwgilll tt.下列关于化石燃料的加工说法正确的是()A.石油裂化主要得到乙烯B.石油分储是化学变化，可得到汽油、煤油C.煤干储主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气D.煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径【解析】石油裂解主要得到乙烯，A错误；石油分储是物理变化，B错误；煤制煤气是“皿 一 一，-_ 高温化学变化，反应为 C+ HbO(g)=CO H2, D错误。【答案】C配 X* 一二二二.煤的转化技术【问题导思】煤的转化技术包括哪些技术？【提示】气化技术和液化技术。煤转化技术的目的是什么？【提示】提高燃料燃烧效率，控制污染

8、物排放。煤的气化和液化技术中都涉及的反应是什么？一. -高温一【提本】C+ H2O(g)=CO H2o.煤的气化技术煤气化碳在空气低热中燃烧值气成分：CO H、相当量的N特点和用途：热值较低，用作冶金、机械工业的燃料气碳在氧气,土之,2中热值公中燃烧成分：CO H、少量CH特点和用途：热值较高，可短距离 输送。用于居民用煤气，也可 以用于合成氨、制甲醇等CO 3H2催化剂高热值气CH+H2O合成天然气主要成分：CH特点用途：热值很高，可远距离输送.煤间接液化典型流程利用合成气（H2+C0母产汽油、甲醇和氨等已经实现了工业化，合成气也可转化成醛、酸、酯等多种产物。下列表述中正确的是（）以合成气为

9、原料的反应都是化合反应改变合成气中 CO与H2的体积比，可以得到不同产物合成气的转化反应需在适当的温度和压强下通过催化完成从合成气出发生产液态烧或醇类有机物是实现“煤变油”的有效途径以合成气为原料的反应产物中不可能有烯煌或水A.B.C.D.【解析】本题主要考查质量守恒定律的应用。由于汽油是各种含511个碳原子的混合烧，分子中不含氧元素，故合成汽油的反应不是化合反应，产物中有水生成，故、不正确。变K训攫 _ _ 高温一，一2.下列技术中发生反应：C+ HO(g)=Cd hb的是()【导学号：28920049】A.煤的洗选技术B.型煤技术C.水煤浆技术D.煤的转化技术 高温 ，一一【解析】煤的转化

10、技术是把煤进行气化或液化，均发生：C+ HO(g)=Ca H的反应。【答案】 DKCCCCCCCCCCCCC.有关煤利用的各项技术的 2个核心:提高燃烧效率、防止排放污染物。.煤综合利用的5种技术：洗选、型煤、水煤浆、煤转化、煤发电。.煤加工成燃油的2种方法：氢化法、气化一液化法。.煤干储的4种产品：焦炉煤气、粗氨水、煤焦油、焦炭。阶段.体验落实评价建亳同愦即时达i).下列说法中不正确的是()A.煤是各种芳香烧组成的混合物B.煤燃烧时，会产生大量二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等污染物C.煤是由无机物和有机物组成的复杂的混合物D.以煤为主要原料，不仅可以合成甲醇，还可以加工成高级汽油【解析】

11、煤是由无机物和有机物组成的复杂的混合物，除主要含有C元素外，还含有HQ S、N等元素，但不含碳单质和简单的有机物，因此A项错误。煤燃烧会产生大量的二氧化硫等污染物。 TOC o 1-5 h z 【答案】A.煤在干储时得到的气态产物是（）A.天然气B,水煤气C.焦炉气D.高炉煤气【解析】煤干储时得到的气体是焦炉气，主要成分为氢气、甲烷、乙烯和一氧化碳。【答案】C.燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池 的燃料，其中最环保的是（）A.甲醇B.天然气C.液化石油气D.氢气【解析】从燃料电池反应产物的角度分析。甲醇、天然气和液化石油气作为燃料电池的燃料使用均产生 C

12、O,而氢气用作燃料电池的燃料，反应产物为H20,不会对环境产生影响。【答案】D4,下列说法中正确的是（）【导学号：28920050】A.煤油是石油加工所得的主要产品之一，对煤的加工不能得到煤油B.利用“氢化法”可将煤加工成燃油，其过程中发生了化学变化C.利用“气化一液化法”可将煤加工成燃油，其过程中只发生物理变化D.用煤生成的燃油的化学式可表示为（CHz）n,它是一种高分子化合物【解析】将煤进行低温（约500600 C）干储所得到的煤焦油，再进行分储，分储产品中有煤油。利用“气化一液化法”可将煤加工成燃油，其过程可大概表示为：首先把煤转 化为氢气、一氧化碳等气体，然后在催化剂的作用下，其中的一氧化碳和氢气转化为燃油。在该过程中发生