高中化学2009潮州金山中学文理基础复习学案--化石能源（煤、石油、天然气）的综合利用VIP免费

化石能源（煤、石油、天然气）的综合利用[考纲要求]1．科学、技术、社会的相互关系；“绿色化学”思想；2．能源在人类生存和社会发展中的重要作用。[必修2教学目标]3．认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。[知识框架]（一）煤的综合利用煤可以分为无烟煤、烟煤、褐煤和泥煤等，它们的含碳量不同（见表1），发热量也不同，一般含碳量高的，发热量也高。煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。（注意：“煤”不同于“炭”）表1各种煤的含碳量范围煤的种类无烟煤烟煤褐煤泥煤碳的质量分数/%85～9570～8550～70约50在煤的综合利用过程中，人们最为关注并一直致力于研究的问题是：如何提高煤燃烧的热效率，如何分离提取煤中的化工原料以及如何解决燃煤引起的污染。目前，已有实用价值的办法主要是煤的干馏和煤的气化、液化。1．煤的干馏：煤干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，得到焦炭、煤焦油和焦炉煤气。煤的干馏实验装置如图：煤的干馏是一个复杂的物理变化和化学变化过程，从煤的干馏产物中可获得重要的化工原料。用心爱心专心石油的分馏石油化石燃料煤煤的干馏烃乙烯苯存在来源各类烃煤粉受到强热后，有气体生成。这些气体经过冷却，一部分在Ｕ形管中凝结，并分为两层，上层为澄清、透明的水溶液，下层为黑褐色粘稠的油状物——煤焦油。另一部分没有凝结的气体可以点燃，这种气体叫做焦炉气。反应完毕后，留在铁管中的黑灰色的固体物质叫做焦炭。表2煤干馏的主要产品和用途干馏产品主要成分主要用途出炉煤气焦炉气一氧化碳、氢气、甲烷、乙烯气体燃料、化工原料粗氨气氨、铵盐氮肥粗苯苯、甲苯、二甲苯炸药、染料、医药、农药、合成材料煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚类、萘染料、医药、农药、合成材料沥青筑路材料、制碳素电极焦炭碳冶金、合成氨造气、电石、燃料2．煤的气化：将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，主要反应为：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)该反应需要的热量可由碳的燃烧来提供：C(g)+O2(g)CO2(g)说明：碳燃烧时可用空气或O2，但得到的煤气的成分、热值及用途都不同。资料煤气利用焦炉煤气还是目前最便宜的生产煤气的方法。煤气的主要成分是CO、氢和烷烃、烯烃、芳烃等。不同城市的煤气，CO、氢的含量可能相差比较大。煤气有毒主要是因为其中的CO能与人体中的血红蛋白结合，造成缺氧，使人昏迷不醒甚至死亡，在低浓度下也能使人头晕、恶心及虚脱。所以，使用煤气要特别小心、应经常检查输气管道、灶具和有关阀门，每次用完后应紧闭阀门，严防泄漏。通常所说的煤气报警器一般是通过检测泄漏的一氧化碳气体浓度来作为报警判断的，如果是含氢大的煤气，可以采用检测泄漏氢气的浓度报警。如果你对周围的事物仔细观察的话，一定会问：既然煤气没有臭味，为什么做饭用的管道煤气和液化石油气都有一股难闻的臭味呢？其实，煤气或者液化石油气，本来都没有臭味。煤气里的主要成分———氧化碳、甲烷或者氢气，都是无色无臭的气体。液化石油气的主要成分丙烷、丁烷、丙烯、丁烯，有点汽油那样的气味，也并不臭。没有臭味人们不知道空气里是不是有煤气，中毒了还不知道；有臭味可以使人警觉，很快发现漏气了，马上采取措施，防止发生爆炸、火灾和中毒事故。什么样的物质可以担任“臭味报警”的角色呢？人们发现，由硫醇担当这个角色再好不过。硫醇是一类奇臭难闻的物质，黄鼠狼的屁臭气熏天，就是由于含有硫醇。人们的嗅觉对硫醇的臭味非常敏感。因此，生产煤气、液化石油气的工厂特意在燃料气里掺进一点点这种臭得出奇的硫醇，充当臭味报警员，以便人们闻到这种臭味时，可以用心爱心专心及早发觉煤气泄漏，赶快采取应对措施。3．煤的液化煤的直接液化：使煤与H2作用生成液体燃料。煤的间接液化：先将煤转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等。如：CO+2H2CH3OH(甲醇——常温下为液体，可燃。)甲醇可以直接用作液体燃料。将甲醇掺到汽油中可以代替一部分汽油，作为内燃机的燃料。甲醇还可以进一步加工成高级汽油。我国是世界上最大的耗煤国家，但占总量70％的煤都被直接烧掉，既浪费了资源，又污染了环...