高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用教学ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 自然资源的开发利用教学ppt课件，文件包含813煤石油和天然气的综合利用精品课件pptx、813可燃冰1mp4、813可燃冰2mp4、813煤石油天然气新课导入mp4、813煤的干馏mp4、813石油的分馏mp4等6份课件配套教学资源，其中PPT共35页， 欢迎下载使用。

学习目标：1.了解煤的成分和煤综合利用对于我国重要的战略意义。2.知道煤综合利用的几种途径;能够从有机化学反应类型角度理解和简单解释煤的直接液化和间接液化的原理。3.了解石油的组成、用途和重要的战略意义。4.能够结合初中所学的知识,理解石油分馏的原理;能够用简单的化学反应解释催化裂化和催化重整的原理。能够认识到催化剂在石油化工中的重要作用
第三课时 煤、石油和天然气综合利用
迄今为止，煤、石油、天然气仍是人类使用的主要能源，同时它们也是重要的化工原料。
如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。
煤、石油和天然气综合利用
中国是世界上最早利用煤的国家
不可或缺的能源——人类生产生活必不可缺的能量来源之一;我国能源安全的重要保障。
深藏潜力的资源——生产焦炭、芳香族化合物、甲醇、乙醇、短链烯炒等基本化工原料。
在距今已有7200多年历史的辽宁省新乐古文化遗址中,就发现有煤制工艺品,河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遣址。《山海经》中称煤为“石涅”,魏、晋之后称煤为“石墨”或“石 炭”。明代李时珍的《本草纲目》首次使用“煤”这一名称。
组成成分：是由多种有机物、无机物组成的复杂混合物。
组成元素:主要是碳元素；（还有少量的H、O、N、P、S、卤素等）
煤中的有机质分子是以芳香族为主的稠环为单元核心,由桥键互相连接,并带有各种官能团的大分子结构。
煤的综合利用主要途径：煤的干馏、煤的气化、煤的液化
煤的干馏：把煤隔绝空气加强热使之分解的过程。
干馏：化学变化蒸馏：物理变化
煤干馏的主要产品和用途
煤的气化： 将煤转化为可燃性气体的过程
直接液化：煤在氢气和催化剂作用下，转化成液体燃料的过程
世界首创百万吨级煤直接液化项目
采用人工合成的纳米级氧化铁催化剂
间接液化：以煤为原料，先气化制成一氧化碳和氢气，然后在催化剂的作用下再合成烃类燃料、醇类燃料的过程
重要的能源——世界能源消费结构中,石油占据首位
宝贵的资源——转化为制作医药、合成高分子材料等的基本原料。
我国是世界上最早发现和利用石油的国家之一
在伊拉克幼发拉底河两岸有六千多年的古建筑中,有使用沥青砂浆的迹象,是最早利用石油的佐证。
我国东汉时期班固(公元32-92年)所著《汉书・地理志》中记载:“高奴有洧水可燃”。“高奴”即今陕西省延长县。洧水是延河的支流。“石油”一词始见于北宋沈括(11世纪)所著《梦溪笔谈》,书中写道:“鄜延境内有石油”。
元素组成：主要是C、H（其质量之和可达97%--98%）；除此外还有S、N等。
烷烃 CnH2n+2
芳香烃 CnH2n-6 等
石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，成分复杂
石油炼制的主要方法：分馏、裂化、重整
随着碳原子数(相对分子量)增多,熔沸点升高
分馏:利用各组分沸点的不同进行分离的过程（为物理变化）
石油气(C1~C4) 低于20℃
汽油(C5~C12) 20-200℃
煤油(C12~C16) 175-275℃
柴油(C15~C18)　　250-400℃
重油（沥青等）(C20以上)
润滑油(C16~C20) 高于350℃
石油经分馏后可以获得汽油、煤油、柴油等含碳原子数少的轻质油,但其产量难以满足社会需求，而含碳原子多的重油却供大于求。
石油的裂化是物理变化还是化学变化？
裂化的目的:提高轻质液体燃料的产量，特别是提高汽油的产量。
石油裂解即石油分馏产物的深度裂化
石油的裂解——采用更高的温度
裂解的目的: 获得乙烯、丙烯等小分子烃。
(石油裂解气中乙烯含量较高)
分馏与裂化、裂解的对比
催化重整:在有催化剂作用的条件下,对汽油馏分中的烃类分子结构进行重新排列,形成新的分子结构的过程叫催化重整。
通过催化重整①提高汽油的质量②副产氢气③获得苯、甲苯等重要的化工原材
选择适当的催化剤不仅可以增大化学反应速率,对于指定条件下能够同时发生多个反应的情况,还可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率。
石油化工催化专家,中国炼油催化剂应用科学的类基人,中国绿色化学的开拓者。20世纪60~80年代成功研发了铂重整催化剂、磷酸硅藻土叠合催化剂、小球硅铝催化剂和微球硅铝裂化催化剂的生产技术。1995年,主持“环境友好石油化工催化化学和反应工程”项目,成功开发了生物柴油制造新技术。获得2007年度国家最高科学技术奖。
目前大多数石油产品仍作为燃料使用，只有一部分转化为化工、纺织、建材、医药、日用化学品等行业的基本原料
启示：1、化学对生产、生活有着很大的贡献2、石油产品的价值越大，投入就越多，有待于化学科学工作者开发出投入少产值大的方法，这也需要我们将来投入化学领域中去
1、以煤、石油和天然气为原料，通过化学反应获得许多性能优异的合成高分子材料，使人类在利用自然资源的进程中前进了一大步
3、生物质资源的利用：利用物理、化学和生物方法将生物质资源转化为材料（如木材、纸张）、燃料（如生物乙醇、生物柴油），以及基本化工原料（如木炭、乙醇、甲醇、甲烷）等。
2、随着合成材料的大量生产和使用，急剧增加的废弃物也给人类社会造成了巨大的环境压力
1、下列过程属于物理变化的是（ ）A.煤的干馏B.石油分馏C.石油裂化D.乙烯聚合
2.关于煤和石油的综合利用，下列说法正确的是（ ） A.煤中含有甲苯、二甲苯等有机物，可以通过干馏得到 B.以煤为主要原料，可以合成甲醇 C.石油裂化的目的是获取短链不饱和气态烃 D.石油裂化生产的汽油不能使溴水褪色
3、下列有关煤、石油、天然气等资源的说法错误的是（ ）A.天然气是一种清洁的化石燃料B.石油是由多种烃组成的混合物C.煤的气化和煤的液化都属于物理变化 D.通过石油的裂化可以提高汽油的产量