苏教版高中化学必修2化石燃料与有机化合物 教材分析VIP免费

化石燃料与有机化合物教材分析三、从煤中获得的有机化合物（一）煤的综合利用人类利用煤炭的历史悠久。煤可以分为无烟煤、烟煤、褐煤和泥煤等，它们的含碳量不同（见下表），发热量也不同，一般含碳量高的，发热量也高。煤除了主要含碳外，还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素及无机矿物质。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（1）煤的干馏的涵义将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫做煤的干馏。工业上炼焦的原理是将煤粉放在隔绝空气的炼焦炉中加热，煤分解得到焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水和粗苯等。（2）煤干馏的主要产品及其主要用途。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氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳气体燃料、化工原料粗氨水氨气、铵盐氮肥粗苯苯、甲苯、二甲苯炸药、染料、医药、农药、合成材料煤焦油酚类、萘医药、染料、农药、合成材料沥青电极、筑路材料焦炭碳冶金、燃料、合成氨造气注意：①在煤的干馏过程中所发生的变化是很复杂的化学、物理变化。②将煤干馏的条件有两个：一是要隔绝空气，目的是防止煤在空气中燃烧；二是要加强热③碳、煤和炭三者既有联系又有区别。碳是化学用语中常用文字，如碳元素、碳原子等。煤是古代的植物体在不透空气或空气不足的情况下，受到地下的高温和高压而变质形成的黑色固体矿物，煤也叫煤炭。从组成元素上看，煤中的主要元素是碳，还含有氢、氧、氮、硫等多种元素；从组成物质上看，煤是多种有机物和多种无机物组成的混合物。炭是碳元素单质中的无定形碳——木炭，焦炭、活性炭、炭黑。用X射线研究发现，木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，活性炭、焦炭和炭黑等也具有类似的构成。木材干馏所得的黑色固体就是木炭。在隔绝空气的情况下，给木炭加强热，并且不断地通入水蒸气，除去粘附在木炭表面的油质，使管道畅通，来增加木炭的总表面积，经过这样加工的木炭叫做活性炭。煤干馏所得的黑色固用心爱心专心体叫做焦炭。含碳元素的燃料不完全燃烧、甲烷高温分解等形成的黑色固体叫做炭黑。2.煤的气化和液化（1）煤的气化原理、用途煤的气化是把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。煤气化的主要化学反应是碳和水蒸气的反应：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）这是一个吸热反应，所需热量一般由同时进行的碳的燃烧反应来提供。C（s）+O2（g）CO2（g）碳燃烧时既可以使用空气，也可以使用氧气，但得到的煤气的成分、热值及用途都不同，分别叫做低热值气和中热值气。中热值气在适当催化剂作用下，又可转变成高热值气。（2）煤液化的原理、用途煤的液化是把煤转化成液体燃料的过程。把煤与适当的溶剂混合，在高温、高压下（有时还使用催化剂），使煤与氢气作用生成液体燃料，这就是把煤直接液化的一种方法。煤还可以进行间接液化，就是先把煤气化成一氧化碳和氢气，然后再经过催化合成，得到液体燃料。煤间接液化的产品和用途煤间接液化的前景3.煤综合利用的重要意义煤燃烧时不仅产生我们所需的能量，同时还会产生大量的二氧化硫、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等污染物。为了减少煤燃烧时对环境造成的污染，人们一方面采取措施，改进燃煤技术，改善燃煤和排烟设备；另一方面，设法把煤转化成清洁的燃料。煤的气化和液化就是使煤变成清洁能源的有效途径，与此同时，煤的燃烧效率等也得到提高。在加工煤炭以及使用煤作燃料的过程中，对于所产生的煤灰、煤渣，“废气”“废液”都加以合理的处理和利用，一定要做到消除污染，保护环境。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，又污染了环境。因此开展煤的综合利用是十分用心爱心专心重要的。注意：蒸馏、分馏、干馏三个概念的区别。蒸馏：把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却，凝结成液体的操作。蒸馏可使混合物中沸点较低的组分挥发而达到混合物...