高中化學(xué) 2.3石油、煤和天然氣的綜合利用課件 新人教版選修2.ppt

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1．分餾屬于物理變化還是化學(xué)變化？ 提示 分餾只是利用混合物中各物質(zhì)沸點(diǎn)不同將它們 分離開(kāi)，并沒(méi)有新物質(zhì)生成，屬物理變化。 2．液化氣的主要成分是什么？ 提示 液化氣的主要成分是C3H8、C4H10等。,課題3 石油、煤和天然氣的綜合利用,1．了解石油的煉制和石油化工中裂化、裂解的概念及石 油產(chǎn)品。 2．了解煤的干餾和綜合利用。 3．了解煤化工和天然氣化工的發(fā)展。,目的 (1)一方面是將_________________________________，使它們物盡其用。 (2)將____________________________________________作為基本有機(jī)化工原料，以提高石油的利用價(jià)值。 石油的分餾 對(duì)石油進(jìn)行不斷的加熱和冷凝，把石油________________ _____________，這種方法就是石油的分餾。石油分餾的變化類(lèi)型屬于_________。,1.,2．,石油中的混合物進(jìn)行一定程度的分離,含碳原子數(shù)較多的烴轉(zhuǎn)變?yōu)楹荚訑?shù)較少的烴,分離成不同沸點(diǎn)范,圍的蒸餾產(chǎn)物,物理變化,(1)裂化：是___________________________________ _________________________________________________的過(guò)程。 (2)裂解：是以__________________________________ ___________________________________的過(guò)程，又叫做_________。例如，己烷裂解：,3．石油的裂化和裂解,在一定條件下，將相對(duì)分子質(zhì)量較大、,沸點(diǎn)較高的烴分解為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴,比裂化更高的溫度(700～1 000 ℃)將長(zhǎng),鏈烴斷裂成乙烯、丙烯、丁烯等短鏈烴,深度裂化,煤的干餾 將煤_____________________________叫做煤的干餾。得到的固態(tài)物質(zhì) ，氣態(tài)物質(zhì)焦?fàn)t氣的成分為 等。,1.,隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過(guò)程,焦炭、液態(tài)物質(zhì)煤焦油、粗氨水,H2、CH4、CO、CO2、N2,煤的氣化和液化 (1)煤的氣化 煤的氣化是_________________________________過(guò)程，煤氣化的主要化學(xué)反應(yīng)是碳和水蒸氣的反應(yīng);___________ __________________。 (2)煤的液化 煤的液化是_________________________。煤的液化分直接液化和間接液化。,2．,把煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的,C(s)＋H2O(g),把煤轉(zhuǎn)化成液體燃料的過(guò)程,①直接液化是_______________________________________ _________________________________生成液體燃料。主要產(chǎn)品是_________、_____、_______和其他化工原料，并同時(shí)副產(chǎn)______、___________、_____和______等。 ②間接液化則是____________________________________ ____________________________________________________ 等。,把煤與適當(dāng)?shù)娜軇┗旌虾?，在高溫、高壓?有催化劑的條件下，使煤與氫氣作用,優(yōu)質(zhì)汽油,柴油,芳香烴,燃料氣,液化石油氣,硫黃,氨氣,先把煤轉(zhuǎn)化成一氧化碳和氫氣(合成氣)，,然后再經(jīng)過(guò)催化合成得到烴類(lèi)燃料、醇類(lèi)燃料及其他化學(xué)品,一碳化學(xué)是以_____________________________________ ______________________來(lái)合成一系列化工原料和燃料的化學(xué)。也可以說(shuō)，一碳化工就是新一代的_______和_____ _____。 使用不同的催化劑，可以從合成氣制出不同的產(chǎn)物，這就是__________，由CH4、CH3OH等含一個(gè)碳原子，通過(guò)催化反應(yīng)直接生成新的化合物，叫_________和_________。,1.,2．,分子中只含一個(gè)碳原子的化合物(如CO、,CH4、CH3OH等)為原料,煤化工,天然,化工,合成氣化學(xué),甲烷化學(xué),甲醇化學(xué),石油是由什么組成的？ 提示 石油主要是由各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴所組成的混合物。石油主要含有碳和氫兩種元素，同時(shí)還含有少量的硫、氧、氮等元素。 直餾汽油和裂化汽油有何差別，如何鑒別？ 提示 直餾汽油是石油通過(guò)分餾的方法獲得的汽油，因而其主要成分是烷烴、環(huán)烷烴等；裂化汽油主要是長(zhǎng)鏈烷烴裂化后得到的飽和烷烴和不飽和的烯烴的液態(tài)混合物。可見(jiàn)直餾汽油與裂化汽油的成分主要的差異在于有無(wú)烯烴存在，因此，可用溴水鑒別直餾汽油和裂化汽油。,【慎思1】,【慎思2】,天然氣在化工生產(chǎn)中有什么作用？ 煤的組成成分及分類(lèi)是怎樣的？ 提示 主要含碳元素，是多種有機(jī)物和無(wú)機(jī)礦物組成的復(fù)雜混合物，主要有無(wú)煙煤、煙煤、褐煤、泥煤等。,【慎思3】,【慎思4】,天然氣、石油氣、裂解氣、焦?fàn)t氣、水煤氣的來(lái)源及主要成分區(qū)別？ 提示,【慎思5】,寫(xiě)出煤氣化的主要反應(yīng)式。 日常生活中人們習(xí)慣將“煤”稱(chēng)為“炭”，從化學(xué)的角度講，這種說(shuō)法正確嗎？ 提示 不正確。煤是由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物所組成的復(fù)雜的混合物，炭是由碳元素組成的單質(zhì)，二者本質(zhì)上不相同。,【慎思6】,【慎思7】,下列關(guān)于石油及石油煉制的敘述中錯(cuò)誤的是( )。 A．石油主要是由烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴組成的混合物 B．石油分餾所得的餾分是純凈物 C．為了防止重油進(jìn)一步分餾時(shí)炭化結(jié)焦，常采用減壓分餾 D．石油裂化的原料是重油、石蠟等 解析 石油分餾所得到的是由沸點(diǎn)相近的多種烴的混合物而非純凈物；減壓分餾防止了重油的炭化結(jié)焦；重油、石蠟等含碳原子數(shù)較多的高沸點(diǎn)的烴，通過(guò)裂化可以得到沸點(diǎn)低的烴。 答案 B,【例1】?,下圖是石蠟(碳原子數(shù)約為18～30的烴類(lèi)混合物)進(jìn)行催化裂化和檢驗(yàn)裂化產(chǎn)物的裝置，根據(jù)圖示回答： (1)試管①中盛的是__________。 (2)試管①至②上部導(dǎo)管的作用是______________________ ________________________________________________。 (3)試管③中盛的是__________現(xiàn)象是__________________ ________________________________________________。,【體驗(yàn)1】?,(4)試以C16H34的催化裂化為例，寫(xiě)出其可能的化學(xué)反應(yīng)方程式：____________________________________________ __________________________________。(寫(xiě)出兩個(gè)即可) 解析 石蠟催化裂化的產(chǎn)物中有烯烴，烯烴能使酸性高錳酸鉀溶液褪色或使溴水褪色。 答案 (1)石蠟和氧化鋁(或答石蠟和催化劑) (2)導(dǎo)氣和冷凝 (3)酸性高錳酸鉀溶液(或溴水) 溶液顏色逐漸褪去,1. 煤的綜合利用,（1）原理 煤的干餾實(shí)驗(yàn)，當(dāng)看到電爐絲發(fā)出紅光，此時(shí)的溫度接近1 000 ℃。,2. 煤的干餾,現(xiàn)象：片刻后煙煤分解，出現(xiàn)棕黃色濃煙并在具支試管內(nèi)冷凝成粗氨水和煤焦油；點(diǎn)燃從具支試管排出的煤氣，火焰長(zhǎng)度可達(dá)10 cm左右；用玻璃棒蘸取粗氨水，滴在紅色石蕊試紙上，試紙立即變藍(lán)。 （2）產(chǎn)品,下列說(shuō)法正確的是 （ ）。 A.把煤加強(qiáng)熱使之分解的過(guò)程叫干餾 B.煤的干餾屬于化學(xué)變化 C.煤是工業(yè)上獲得芳香烴的一種重要來(lái)源，芳香烴主要存 在于煤干餾所得的焦?fàn)t氣中 D.煤中含有苯和甲苯，可以用先干餾后分餾的方法把它們 分離出來(lái) 解析 煤的干餾是將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱的過(guò)程。選項(xiàng)A中沒(méi)有強(qiáng)調(diào)“隔絕空氣”這個(gè)重要條件，因此是錯(cuò)誤的；煤干餾時(shí)發(fā)生了分解反應(yīng)，是化學(xué)變化，故選項(xiàng)B正確；煤高溫干餾的產(chǎn)物主要是焦炭，同時(shí)得到焦?fàn)t氣、煤焦油、粗,【例2】?,氨水等，焦?fàn)t氣的主要成分是H2和CO等氣體，芳香烴主要存在于煤焦油中，故選項(xiàng)C不正確；煤經(jīng)過(guò)干餾發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)變化后得到煤焦油等物質(zhì)，煤焦油是含有多種芳香族化合物的復(fù)雜混合物，煤焦油在170 ℃以下蒸餾出來(lái)的餾出物中主要含有苯、甲苯、二甲苯和其他苯的同系物等，所以不能說(shuō)煤中含有苯和甲苯，故選項(xiàng)D不正確。 答案 B,下列說(shuō)法中正確的是 （ ）。 A.煤油是石油加工所得的主要產(chǎn)品之一，對(duì)煤的加工不能 得到煤油 B.利用“氫化法”可將煤加工成燃油，其過(guò)程中發(fā)生了化學(xué) 變化 C.利用“氣化—液化法”可將煤加工成燃油，其過(guò)程中只發(fā) 生物理變化 D.用煤生成的燃油的化學(xué)式可表示為（CH2）n，它是一 種高分子化合物,【體驗(yàn)2】?,解析 將煤進(jìn)行低溫（約500～600 ℃）干餾所得到的煤焦油，再進(jìn)行分餾，分餾產(chǎn)品中有煤油。 利用“氣化—液化法”可將煤加工成燃油，其過(guò)程可大概表示為：首先把煤轉(zhuǎn)化為氫氣、一氧化碳等氣體，然后在催化劑的作用下，其中的一氧化碳和氫氣轉(zhuǎn)化為燃油。在該過(guò)程中發(fā)生了許多化學(xué)反應(yīng)。（CH2）n是燃油的組成成分，屬于烴，通常呈液態(tài)，液態(tài)烴是小分子化合物而不是高分子化合物。 答案 B,下圖是實(shí)驗(yàn)室干餾煤的裝置圖。據(jù)圖回答下列問(wèn)題。 （1）指出圖中各儀器的名稱(chēng)： a ，b ， c ，d 。,實(shí)驗(yàn)探究六 煤的干餾實(shí)驗(yàn)探究,【案例】?,（2）裝置c的作用是 ，d中的液體有_________和 。其中的無(wú)機(jī)物里溶有 ，可用 試劑檢驗(yàn)出來(lái)；有機(jī)物可以通過(guò) 的方法使其中的重要成分分離出來(lái)，在170～230 ℃時(shí)可以得到 ，230 ℃以上可以得到 。 （3）e處點(diǎn)燃的氣體主要是 ，火焰的顏色為 。 解析 煤的干餾可制得焦?fàn)t氣、粗氨水、煤焦油、焦炭和多種液體有機(jī)物；液體混合物可以利用其沸點(diǎn)的差異，通過(guò)分餾進(jìn)行分離。,答案 （1）酒精噴燈 鐵管（或瓷管） 燒杯 U形管 （2）將干餾生成的氣體降溫冷凝 粗氨水 煤焦油 氨氣 酚酞 分餾 酚類(lèi)和萘 蒽等更復(fù)雜的芳香族化合物 （3）H2、CH4、CO 淡藍(lán)色,