第二课时煤、石油和天然气的综合利用
【课程标准要求】
1．了解煤、石油、天然气的组成及综合利用的意义。
2．了解煤、石油、天然气综合利用。
3．了解节约能源及防止污染的重要性。
一、煤和天然气的综合利用
1．煤的组成
2．煤的综合利用
(1)目的：获得清洁的燃料和多种化工原料。
(2)煤的干馏
(3)煤的气化
(4)煤的液化
3．天然气的综合利用
【微自测】
1．下列描述中正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)把煤加强热使之分解的过程为煤的干馏(×)
(2)煤俗称煤炭，因此可看作碳元素形成的单质(×)
(3)在一定条件下，煤可以和氢气直接反应生成液体燃料(√)
(4)煤的气化和液化都是物理变化(×)
二、石油的综合利用化石能源与合成高分子
材料
1．石油的组成
由多种碳氢化合物组成的混合物(主要由烷烃和环烷烃等饱和烃组成)。
2．石油的综合利用
【微自测】
2．下列描述中正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)石油是混合物，其分馏产品汽油为纯净物(×)
(2)石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量(√)
(3)石油裂化的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃(×)
化石燃料的综合利用
1．煤干馏的主要产品和用途
产品
主要成分
用途
出炉煤气
焦炉气
氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳
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、合成氨造气、电石、燃料
2.石油的分馏和裂化及产品用途示意图
3．天然气水合物
天然气水合物是天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷水合物，其组成可表示为CH4·nH2O，甲烷分子处于由多个水分子形成的笼中。天然气水合物的外观像冰，具有可燃性，故又被称为“可燃冰”。它被认为是21世纪的高效清洁能源。但是，储量巨大的天然气水合物的分解和甲烷释放，可能会诱发海底地质灾害，加重温室效应。我国的天然气水合物开采技术处于世界先进水平。
1．煤的干馏、石油的分馏、裂化、裂解中哪些是物理变化？哪些是化学变化？
提示：煤在干馏时发生了复杂的物理变化和化学变化。石油的分馏是利用沸点不同，将石油分离成不同沸点范围产物的过程，所以是物理变化。而石油的裂化和裂解中烃发生了化学反应，所以是化学变化。
2．石油裂化的主要目的是什么？石油裂解的主要目的是什么？
提示：石油裂化的主要目的是提高轻质油(如汽油)的产量。石油裂解的主要目的是得到短链不饱和烃(如乙烯)。
3．石油分馏所得的汽油为直馏汽油，石油裂化所得汽油叫裂化汽油，能否用裂化汽油萃取溴水中的溴单质？
提示：不能。裂化汽油为饱和烃和不饱和烃的混合物，不饱和烃可以与溴发生加成反应，无法达到萃取溴的目的。
1．化学“三馏”的比较
名称
原理
特点
干馏
隔绝空气加强热使物质分解的过程
属于化学变化，产物为混合物
蒸馏
实验室里根据液态混合物中各组分沸点不同，加热使某一组分蒸发进行分离
属于物理变化，产物为单一组分的馏出物
分馏
工业生产上根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离
属于物理变化，产物为沸点相近的各组分组成的混合物
2.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
3.化学“六气”的主要成分
名称
来源
主要成分
主要用途
天然气
蕴藏在地层内的一种可燃性气体
CH4等小分子组成的混合物
作燃料、
制炭黑等
水煤气
水蒸气通过炽热的炭层：C(s)＋H2O(g)eq\o(=====,\s\up7(高温))H2(g)＋CO(g)
CO、H2
作燃料、
合成甲醇
焦炉气
煤干馏
主要是H2、CH4，还有少量的CO、C2H4等
气体燃料、
化工原料
高炉
煤气
炼铁的废气
CO、CO2、N2等，还有少量矿尘
作燃料
裂解气
裂解石油得到的气态烃
乙烯、丙烯、异丁烯、CH4、C2H6，还有少量H2等
石油化
工原料
液化
石油气
石油的炼制
含有4个及4个以下碳原子烃的混合物
作燃料
1．(2020·山东省滕州高一检测)下列说法不正确的是()
A．石油是混合物，汽油也是混合物
B．分馏汽油和裂化汽油成分相同
C．沸点：汽油煤油柴油润滑油
D．石油的分馏是物理过程，而裂化是化学过程
答案B
解析A项，汽油和石油都是混合物，正确；B项，分馏汽油的主要成分是饱和烃，裂化汽油中含有不饱和烃，错误；C项，沸点：汽油煤油柴油润滑油，正确；D项，分馏是物理过程，裂化涉及化学变