资源简介

(共22张PPT)
第八章
化学与可持续发展
第一节　自然资源的开发利用
课题3　煤、石油和天然气的综合利用
内容索引
学习目标
活动方案
课堂反馈
学 习 目 标
了解煤、石油和天然气等化石燃料的组成及综合利用的意义。
活 动 方 案
煤、石油和天然气仍是人类使用的主要能源，同时它们也是重要的化工原料。它们的综合利用有利于减少化石燃料使用造成的环境污染和提高原料利用率。
1．按右图所示的装置，在实验室完成煤的干馏实验。
(1) 反应完毕后，试管A中剩下的灰黑色固体是什么？试管C中分两层，上层是澄清、透明的水溶液，能使酚酞变红，该物质是什么？下层的黑色黏稠物是什么？
【答案】 焦炭。粗氨水。煤焦油。
(2) D处点燃的气体在工业上叫什么？其主要成分是什么？
【答案】 焦炉气。氢气、甲烷、乙烯和一氧化碳。
活动一：了解煤的综合利用
2．我国的煤炭资源相对比较丰富，加快“煤制油”的发展，对我国社会经济可持续发展有着深远的意义。右下图是煤间接液化的典型流程示意图。
煤的综合利用除了煤的干馏外，还有哪些主要途径？煤的综合利用的目的是什么？写出煤气化的化学方程式。
【答案】 煤的气化和液化。
煤的气化和液化能够减少煤燃烧时的粉尘污染，提高煤燃烧的效率，气化后的产品可以用于化工生产，提高煤的综合利用价值。
1．可燃冰是一种由天然气与水在低温(0～10 ℃)、高压(>107Pa)条件下形成的类冰状结晶物质，又名天然气水合物。
活动二：了解天然气的综合利用
有人认为“可燃冰的开采和利用实现了由水变成油的梦想”，这种说法对吗？为什么？
【答案】 不对。因为可燃冰中含有CH4和H2O，可燃冰中并不是只有H2O，且其中的可燃成分是CH4。
2．合成氨的气体可以由天然气制取，在800 ℃、有催化剂条件下，CH4与H2O反应可生成CO和H2。写出该反应的化学方程式。
3．甲烷和氧气混合，在200 ℃和100个大气压的条件下，通过铜制管道反应制得甲醇(CH3OH)。写出该反应的化学方程式。
1．石油分馏得到汽油、煤油和柴油等轻质油，石油分馏的原理是什么？
【答案】 石油分馏的原理是利用石油中各成分的沸点不同而将复杂的混合物分离开来。
2．石油分馏得到的汽油等轻质油产量远远小于社会需求，可通过将从石油中分离出来的重油进行裂化补充。假设某重油分子式为C12H26，写出该分子在加热、加压以及有催化剂条件下发生均裂(裂化后的两种产物碳原子数相等)的化学方程式。
活动三：了解石油的综合利用
3．石油裂化是为了得到更多的汽油，裂化汽油可以使溴的四氯化碳溶液褪色，其原因是什么？
【答案】 裂化汽油中含有烯烃，能与Br2发生加成反应，可以使溴的四氯化碳溶液褪色。
4．石油裂化的产物还可以进一步裂解，裂解被称为深度裂化，其目的是什么？
【答案】 裂解的目的是获得短链不饱和烃，例如乙烯、丙烯等。
课 堂 反 馈
2
4
5
1
3
1．《汉书·地理志》记载“豫章郡出石，可燃为薪”，此处的可燃之“石”是煤。煤炭中含量最高的元素是(　 　)
A．碳 B．氮
C．氧 D．钙
A
2
4
5
1
3
2．下列有关石油和煤的利用的叙述不正确的是(　 　)
A．煤的干馏就是将煤隔绝空气在高温条件下使之分解，得到焦炭、煤焦油等物质的过程
B．煤的液化就是将煤转化成甲醇、乙醇等液态物质的过程
C．煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程
D．石油通过催化裂化，可以获得碳原子数较少的轻质油
C
2
4
5
3
3．下列关于煤、石油、天然气的说法不正确的是(　 　)
A．利用煤的气化可以获得可燃性气体H2和CO2
B．天然气作为化工原料可用于合成氨和生产甲醇
C．煤的干馏、石油的裂化和裂解都发生了化学变化
D．石油通过分馏可获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油
1
A
2
4
5
3
4．下列关于煤和石油的综合利用的说法正确的是(　 　)
A．煤俗称煤炭，因此可看作由碳元素形成的单质
B．不能用裂化汽油萃取溴水中的溴
C．化石燃料燃烧时产生的二氧化碳是大气污染物之一
D．煤、石油和天然气是不可再生能源，也是新型清洁能源
1
B
2
4
5
3
(1) A物质的化学式为________，B物质的化学式为________。
(2) 三个反应中，不属于氧化还原反应的是反应______(填序号)。
(3) SO2中硫元素显＋4价，它可以降低到0价，利用这一性质可在工厂的烟道气中通入合适的__________(填“氧化剂”或“还原剂”)除去SO2，达到减少污染的目的。
(4) 当雨水的pH<5.6时，就判断为酸雨。已知pH＝－lgc(H＋)，经测定某次雨水只含硫酸，且其浓度为 5×10－5mol·L－1，则这次降雨______ (填“是”或“不是”)酸雨。
1
SO2
SO3
③
还原剂
是
2
4
5
3
(5) 火力发电厂燃烧的煤中含有大量的硫，其排出的废气中往往含有SO2、O2、N2和CO2等。科学家为了除去有害的SO2气体进行了一个研究，结果表明：高烟囱可以有效降低地面SO2的浓度。在 20世纪 60年代到70年代的10年间，由发电厂排放的SO2增加了35%，但由于高烟囱的建造，地面SO2浓度降低了约30%。
①你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是_________(填字母)。
A．少用煤作燃料 B．把工厂的烟囱造高
C．燃料脱硫 D．把工厂迁移到农村
E．开发新能源
②请从全球环境保护的角度，分析这种建高烟囱的方法是否可取？__________(填“可取”或“不可取”)，理由是_____________________ _______。
1
ACE
不可取
未减少二氧化硫的总排
放量
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