高中化学 4.2《资源综合利用 环境保护》教案 新人教版必修2VIP专享VIP免费

第四章与自然资源的开发利用第2节资源综合利用环境保护（第1课时）【资料卡片】2004年一次能源消费构成原油煤炭天然气水电核能全世界36.8%27.2%23.7%6.2%6.1%中国22.3%69.0%2.5%5.4%0.8%【引入课题】从表中可以看出，煤、石油、天然气是当今人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料，如乙烯和苯就是从石油和煤中提取出来的。化石燃料是不可再生能源，其综合利用越来越受人们的重视。这节课我们要学习探讨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，一.煤、石油、天然气的综合利用：从煤、石油、天然气获得基本化工原料。1.煤的综合利用：(1)煤的成分：煤是又有机物和少量的无机物组成的复杂混合物。其组成以碳元素为主，还含有H、O、N、S等元素。(2)煤的综合利用途径：通过煤的干馏、煤的气化和液化获得洁净的燃料和多种化工原料。，①煤的干馏：将煤隔绝空气加强热使之分解的过程叫做没得干馏，也叫煤的焦化。气体：焦炉气：H2、CH4、C2H4、CO（燃料、化工原料）粗氨水：氨、铵盐（化肥）液体粗苯：苯、甲苯、二甲苯（炸药、染料、合成材料）煤干馏的主要产品酚类、奈（染料、农药、合成材料）煤焦油沥青（筑路材料、制碳素电极）固体：焦炭（冶金、合成氨造气、电石、燃料）②煤的气化：将煤转化为可燃性气体过程。（主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气等）主要反应：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)水煤气直接液化：煤+H2液体燃料③煤的液化间接液化：煤H2＋CO甲醇（CH3OH）第1页（共13页）2.天然气的综合利用用心爱心专心1高温催化剂（1）气体燃料的优点：气体燃料与空气混合充分，容易完全燃烧，与固体燃料相比有较高的利用率。气体燃料便于管道运输，使用方便（易点燃，易熄灭），且清洁卫生。（2）天然气是一种高效、清洁的燃料：随着我国“西气东输”管线的全面贯通，越来越多的地区将使用天然气。2007年7月4日前，北京将完成全部煤气置换天然气，成为全国第一个全部使用清洁能源的大型城市。广州市也将在2010年全部完成天然气的置换。一个“天更蓝、水更清、树更绿、花更艳”，生活更美好的天然气时代即将到来。（3）天然气是一种重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇以及合成分子内含两个或多个碳原子的其他有机化合物。3.石油的综合利用：石油炼制后的产品绝大多数用作燃料使用，不到10%的石油转化为化工原料。I.石油的成分：石油是由多种碳氢化合物（烷烃、环烷烃及少量的芳香烃）组成的混合物。（没有固定的沸点）原油：未经加工的石油叫原油，是一种棕黑色粘稠液体，不能直接使用。Ⅱ.石油的炼制（1）石油的分馏（物理加工过程）：A.石油分馏的原理：利用各种烃的沸点不同，将石油不断的加热----汽化----冷凝---液化，把石油分离成不同沸点范围的蒸馏产物（叫做馏分，仍然是混合物）的过程叫做石油的分餾。B.实验室蒸馏石油的装置（如下图）：①仪器名称：①温度计；②蒸馏烧瓶；⑥③冷凝器；③④接收器。②④图中：⑤是冷水进口；⑥是热水出口。⑤装置②中要加碎瓷片，以防止暴沸。石油气液化石油气。C.石油分馏主要产品汽油、煤油、柴油、重油等。第2页（共13页）（2）石油的裂化（化学加工过程）：在一定条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的用心爱心专心2烃断裂为相对分子质量较小的烃的过程。主要目的：提高轻质油（汽油、煤油、柴油）的产量，同时得到石油裂化气。原料：石油分馏产品（重油）反应：以十六烷的催化裂化反应为例：C16H34C8H18＋C8H16十六烷辛烷辛烯C8H18C4H10＋C4H8辛烷丁烷丁烯C4H10CH4＋C3H6丁烷甲烷丙烯C4H10C2H6＋C2H4丁烷乙烷乙烯裂化气（含乙烯、丙烯、甲烷等）;主要产品：重油汽油、煤油、柴油分馏所得汽油（直镏汽油）：烷烃汽油：C5～C11的烃的混合物裂化所得汽油：烷烃和不饱和烃（具有烯烃的性质）（3）石油的裂解（深度裂化—化学加工过程）：采用比催化裂化更高的温度，使碳碳键断裂的更彻底，。主要目的得到气态的不饱和烃。原料：汽油主要目的：制得石油裂解气，进行三大合成。主要产品：汽油石油裂解气（含乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯）第3页（共13页）（4）石油的催化重整：石油在加热和...