高中化學(xué) 2.3石油、煤和天然氣的綜合利用課件 新人教版選修2.ppt

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1．分餾屬于物理變化還是化學(xué)變化？ 提示 分餾只是利用混合物中各物質(zhì)沸點不同將它們 分離開，并沒有新物質(zhì)生成，屬物理變化。 2．液化氣的主要成分是什么？ 提示 液化氣的主要成分是C3H8、C4H10等。,課題3 石油、煤和天然氣的綜合利用,1．了解石油的煉制和石油化工中裂化、裂解的概念及石 油產(chǎn)品。 2．了解煤的干餾和綜合利用。 3．了解煤化工和天然氣化工的發(fā)展。,目的 (1)一方面是將_________________________________，使它們物盡其用。 (2)將____________________________________________作為基本有機化工原料，以提高石油的利用價值。 石油的分餾 對石油進行不斷的加熱和冷凝，把石油________________ _____________，這種方法就是石油的分餾。石油分餾的變化類型屬于_________。,1.,2．,石油中的混合物進行一定程度的分離,含碳原子數(shù)較多的烴轉(zhuǎn)變?yōu)楹荚訑?shù)較少的烴,分離成不同沸點范,圍的蒸餾產(chǎn)物,物理變化,(1)裂化：是___________________________________ _________________________________________________的過程。 (2)裂解：是以__________________________________ ___________________________________的過程，又叫做_________。例如，己烷裂解：,3．石油的裂化和裂解,在一定條件下，將相對分子質(zhì)量較大、,沸點較高的烴分解為相對分子質(zhì)量較小、沸點較低的烴,比裂化更高的溫度(700～1 000 ℃)將長,鏈烴斷裂成乙烯、丙烯、丁烯等短鏈烴,深度裂化,煤的干餾 將煤_____________________________叫做煤的干餾。得到的固態(tài)物質(zhì) ，氣態(tài)物質(zhì)焦?fàn)t氣的成分為 等。,1.,隔絕空氣加強熱使其分解的過程,焦炭、液態(tài)物質(zhì)煤焦油、粗氨水,H2、CH4、CO、CO2、N2,煤的氣化和液化 (1)煤的氣化 煤的氣化是_________________________________過程，煤氣化的主要化學(xué)反應(yīng)是碳和水蒸氣的反應(yīng);___________ __________________。 (2)煤的液化 煤的液化是_________________________。煤的液化分直接液化和間接液化。,2．,把煤中的有機物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的,C(s)＋H2O(g),把煤轉(zhuǎn)化成液體燃料的過程,①直接液化是_______________________________________ _________________________________生成液體燃料。主要產(chǎn)品是_________、_____、_______和其他化工原料，并同時副產(chǎn)______、___________、_____和______等。 ②間接液化則是____________________________________ ____________________________________________________ 等。,把煤與適當(dāng)?shù)娜軇┗旌虾?，在高溫、高壓?有催化劑的條件下，使煤與氫氣作用,優(yōu)質(zhì)汽油,柴油,芳香烴,燃料氣,液化石油氣,硫黃,氨氣,先把煤轉(zhuǎn)化成一氧化碳和氫氣(合成氣)，,然后再經(jīng)過催化合成得到烴類燃料、醇類燃料及其他化學(xué)品,一碳化學(xué)是以_____________________________________ ______________________來合成一系列化工原料和燃料的化學(xué)。也可以說，一碳化工就是新一代的_______和_____ _____。 使用不同的催化劑，可以從合成氣制出不同的產(chǎn)物，這就是__________，由CH4、CH3OH等含一個碳原子，通過催化反應(yīng)直接生成新的化合物，叫_________和_________。,1.,2．,分子中只含一個碳原子的化合物(如CO、,CH4、CH3OH等)為原料,煤化工,天然,化工,合成氣化學(xué),甲烷化學(xué),甲醇化學(xué),石油是由什么組成的？ 提示 石油主要是由各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴所組成的混合物。石油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。 直餾汽油和裂化汽油有何差別，如何鑒別？ 提示 直餾汽油是石油通過分餾的方法獲得的汽油，因而其主要成分是烷烴、環(huán)烷烴等；裂化汽油主要是長鏈烷烴裂化后得到的飽和烷烴和不飽和的烯烴的液態(tài)混合物。可見直餾汽油與裂化汽油的成分主要的差異在于有無烯烴存在，因此，可用溴水鑒別直餾汽油和裂化汽油。,【慎思1】,【慎思2】,天然氣在化工生產(chǎn)中有什么作用？ 煤的組成成分及分類是怎樣的？ 提示 主要含碳元素，是多種有機物和無機礦物組成的復(fù)雜混合物，主要有無煙煤、煙煤、褐煤、泥煤等。,【慎思3】,【慎思4】,天然氣、石油氣、裂解氣、焦?fàn)t氣、水煤氣的來源及主要成分區(qū)別？ 提示,【慎思5】,寫出煤氣化的主要反應(yīng)式。 日常生活中人們習(xí)慣將“煤”稱為“炭”，從化學(xué)的角度講，這種說法正確嗎？ 提示 不正確。煤是由有機物和無機物所組成的復(fù)雜的混合物，炭是由碳元素組成的單質(zhì)，二者本質(zhì)上不相同。,【慎思6】,【慎思7】,下列關(guān)于石油及石油煉制的敘述中錯誤的是( )。 A．石油主要是由烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴組成的混合物 B．石油分餾所得的餾分是純凈物 C．為了防止重油進一步分餾時炭化結(jié)焦，常采用減壓分餾 D．石油裂化的原料是重油、石蠟等 解析 石油分餾所得到的是由沸點相近的多種烴的混合物而非純凈物；減壓分餾防止了重油的炭化結(jié)焦；重油、石蠟等含碳原子數(shù)較多的高沸點的烴，通過裂化可以得到沸點低的烴。 答案 B,【例1】?,下圖是石蠟(碳原子數(shù)約為18～30的烴類混合物)進行催化裂化和檢驗裂化產(chǎn)物的裝置，根據(jù)圖示回答： (1)試管①中盛的是__________。 (2)試管①至②上部導(dǎo)管的作用是______________________ ________________________________________________。 (3)試管③中盛的是__________現(xiàn)象是__________________ ________________________________________________。,【體驗1】?,(4)試以C16H34的催化裂化為例，寫出其可能的化學(xué)反應(yīng)方程式：____________________________________________ __________________________________。(寫出兩個即可) 解析 石蠟催化裂化的產(chǎn)物中有烯烴，烯烴能使酸性高錳酸鉀溶液褪色或使溴水褪色。 答案 (1)石蠟和氧化鋁(或答石蠟和催化劑) (2)導(dǎo)氣和冷凝 (3)酸性高錳酸鉀溶液(或溴水) 溶液顏色逐漸褪去,1. 煤的綜合利用,（1）原理 煤的干餾實驗，當(dāng)看到電爐絲發(fā)出紅光，此時的溫度接近1 000 ℃。,2. 煤的干餾,現(xiàn)象：片刻后煙煤分解，出現(xiàn)棕黃色濃煙并在具支試管內(nèi)冷凝成粗氨水和煤焦油；點燃從具支試管排出的煤氣，火焰長度可達10 cm左右；用玻璃棒蘸取粗氨水，滴在紅色石蕊試紙上，試紙立即變藍。 （2）產(chǎn)品,下列說法正確的是 （ ）。 A.把煤加強熱使之分解的過程叫干餾 B.煤的干餾屬于化學(xué)變化 C.煤是工業(yè)上獲得芳香烴的一種重要來源，芳香烴主要存 在于煤干餾所得的焦?fàn)t氣中 D.煤中含有苯和甲苯，可以用先干餾后分餾的方法把它們 分離出來 解析 煤的干餾是將煤隔絕空氣加強熱的過程。選項A中沒有強調(diào)“隔絕空氣”這個重要條件，因此是錯誤的；煤干餾時發(fā)生了分解反應(yīng)，是化學(xué)變化，故選項B正確；煤高溫干餾的產(chǎn)物主要是焦炭，同時得到焦?fàn)t氣、煤焦油、粗,【例2】?,氨水等，焦?fàn)t氣的主要成分是H2和CO等氣體，芳香烴主要存在于煤焦油中，故選項C不正確；煤經(jīng)過干餾發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)變化后得到煤焦油等物質(zhì)，煤焦油是含有多種芳香族化合物的復(fù)雜混合物，煤焦油在170 ℃以下蒸餾出來的餾出物中主要含有苯、甲苯、二甲苯和其他苯的同系物等，所以不能說煤中含有苯和甲苯，故選項D不正確。 答案 B,下列說法中正確的是 （ ）。 A.煤油是石油加工所得的主要產(chǎn)品之一，對煤的加工不能 得到煤油 B.利用“氫化法”可將煤加工成燃油，其過程中發(fā)生了化學(xué) 變化 C.利用“氣化—液化法”可將煤加工成燃油，其過程中只發(fā) 生物理變化 D.用煤生成的燃油的化學(xué)式可表示為（CH2）n，它是一 種高分子化合物,【體驗2】?,解析 將煤進行低溫（約500～600 ℃）干餾所得到的煤焦油，再進行分餾，分餾產(chǎn)品中有煤油。 利用“氣化—液化法”可將煤加工成燃油，其過程可大概表示為：首先把煤轉(zhuǎn)化為氫氣、一氧化碳等氣體，然后在催化劑的作用下，其中的一氧化碳和氫氣轉(zhuǎn)化為燃油。在該過程中發(fā)生了許多化學(xué)反應(yīng)。（CH2）n是燃油的組成成分，屬于烴，通常呈液態(tài)，液態(tài)烴是小分子化合物而不是高分子化合物。 答案 B,下圖是實驗室干餾煤的裝置圖。據(jù)圖回答下列問題。 （1）指出圖中各儀器的名稱： a ，b ， c ，d 。,實驗探究六 煤的干餾實驗探究,【案例】?,（2）裝置c的作用是 ，d中的液體有_________和 。其中的無機物里溶有 ，可用 試劑檢驗出來；有機物可以通過 的方法使其中的重要成分分離出來，在170～230 ℃時可以得到 ，230 ℃以上可以得到 。 （3）e處點燃的氣體主要是 ，火焰的顏色為 。 解析 煤的干餾可制得焦?fàn)t氣、粗氨水、煤焦油、焦炭和多種液體有機物；液體混合物可以利用其沸點的差異，通過分餾進行分離。,答案 （1）酒精噴燈 鐵管（或瓷管） 燒杯 U形管 （2）將干餾生成的氣體降溫冷凝 粗氨水 煤焦油 氨氣 酚酞 分餾 酚類和萘 蒽等更復(fù)雜的芳香族化合物 （3）H2、CH4、CO 淡藍色,