第八章化学与可持续发展
第一节自然资源的开发利用
第三课时煤、石油和天然气的综合利用
中国能源消费结构特点及“碳中和”背景下的变化趋势？
化石燃料为主，可再生能源占比小
化石燃料占比降低，可再生能源占比增加
煤的组成
碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)
煤的组成
煤的组成
煤的综合利用
途径1煤的干馏
产品
主要成分
用途
出炉
煤气
焦炉气
H2CH4
CH2=CH2CO
气体燃料化工原料
粗氨水
氨铵盐
化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料
粗苯
苯甲苯二甲苯
煤焦油
苯甲苯二甲苯
酚类萘
染料、医药、农药、合成材料
沥青
筑路材料、碳素电极
焦炭
碳
冶金、电石、染料
煤的加工方法及产品
焦炉气
煤焦油
可燃性气体
煤的综合利用
天然气
CH4
燃料
天然气的主要成分是甲烷，此外还含有乙烷、丙烷、丁烷等烃类气体，氮、二氧化碳、硫化氢及微量氢、氦、氩等非烃类气体。天然气密度约为0.8㎏/m3,比空气轻。常温下是无色、无味、无毒且无腐蚀性的气体。但其是窒息性气体，当空气中有大量天然气时，人体将由于患缺氧症而感到恶心或晕眩。天然气是一种清洁能源。
石油的组成和加工
碳氢化合物
利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程
汽油
煤油
柴油
乙烯
丙烯
甲烷
C3H6
C2H6
加热
催化剂
链状
环状
物理变化
“三馏”比较
干馏
蒸馏
分馏
原理
隔绝空气加强热使物质分解
根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离
与蒸馏原理相同
产物
产物为混合物
产物为单一组分的纯净物
产物为沸点不同的各组分组成的混合物
反应类型
化学变化
物理变化
物理变化
石油的综合利用
蒸馏与分馏的主要区别是什么？
它们的原理相同，主要区别是蒸馏得到的是单一产品为纯净物，分馏得到的是沸点相近的多种物质的混合物。
化学中“两裂”的比较
名称
定义
目的
裂化
在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃
提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量
裂解
在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃
获得短链不饱和烃
天然气的综合利用
可燃冰是有机化合物，化学式CH?·nH?O，水和天然气在中高压和低温条件下混合而成的类冰的、笼形结晶化合物。
天然气的综合利用
中国南海可燃冰储量占全球70%,蓝鲸一号是中国自主制造,是世界最大、钻井深度最深的双井架半潜式钻井平台,可适用于全球任何深海作业,在试採过程中,中国科技工作者还开发了大量拥有自主知识产权的工具并成功应用。
可燃冰在开采过程中分解。这意味着可燃冰会释放出大量的甲烷在大气中，导致温室效应恶化。
天然气的综合利用
课堂小结
高炉煤气
水煤气
天然气
液化石油气
焦炉气
裂解气
主要
成分
CO、CO2
H2、CO
CH4
C3H8、
C4H10
H2、CH4、
C2H4、CO
C2H4、C3H6、
C4H8、CH4
B
隔绝空气加强热是煤的干馏，是化学变化，从煤焦油中用蒸馏的方法分离出芳香烃，是物理变化，A项正确；煤的干馏产物X是粗氨水，显碱性，pH7，Y是煤焦油，是黑色黏稠状液体，B项错误；气体Z是焦炉气，其主要成分为CH4、H2、CO、C2H4，易燃，而且CO、H2均有还原性，能还原CuO，C2H4可使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，C项正确；硬质玻璃管中最终会残留黑色物质，D项正确。
随堂演练