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从化石燃料中获取有机化合物
第3章 重要的有机化合物
1. 知道天然气、石油和煤是重要的化石燃料。
2. 了解石油的成分及石油分馏、裂化、裂解的炼制方法
加油站里通常有不同型号的汽油和柴油。
你知道它们是怎样用石油制得的吗
以石油为原料还能制得哪些物质
它们有什么性质和用途
化石燃料又叫作矿石燃料、矿物燃料，是指埋藏在地下不同地质年代的动植物遗体经历漫长地质条件的变化，在温度、压力和微生物等条件的作用下形成的一类可燃性矿物属于不可再生能源。化石燃料的利用使工业大规模发展，推动了人类社会的进步。
但随着全球现代化步伐的加快，一方面化石燃料存在着逐渐枯竭的危机;另一方面化石燃料燃烧所产生的二氧化碳加剧了温室效应，所排放的一些有毒气体和粉尘污染了环境。这些问题引起了世界各国的关注。我国将积极稳妥推进碳达峰碳中和。立足自身能源资源禀赋，坚持先立后破，有计划分步骤实施碳达峰行动，积极参与应对气候变化全球治理。
1.天然气和煤直接用作燃料
天然气的主要成分是甲烷(含量为 80%~ 97%)，天然气水合物--可燃冰的主要成分也是甲烷。
甲烷是一种无色无味的气体，密度为0.717 g·L-1 (STP)，难溶于水甲烷能够燃烧，充分燃烧时的产物是二氧化碳和水。
通常状况下，1mol 甲烷充分燃烧可放出 890.3 kJ的热量，与相同状况下的一氧化碳和氢气相比，甲烷燃烧时放出的热量更多。
2.从石油中获取燃料
石油是由多种碳氢化合物(主要包括烷烃和芳香烃等)组成的混合物。
物理性质：粘稠液体，呈黑色或深棕色，有特殊气味，不溶于水，
比水稍轻，无固定熔沸点。
组成元素：碳 (83%-87%)、氢(11%-14%)、硫、氮、氧及微量金属元素
：利用石油中各组分 不同进行分离
分馏
原理
产品
常压：石油气、 、 、 、重油
减压：柴油、燃料油、石蜡、润滑油、沥青
沸点
汽油 煤油 柴油
不难看出，石油的分馏产物仍然是一些混合物。
在工业上，石油的分馏是在分馏塔里进行的。分馏塔的基本构造、不同部位的产物及其主要用途如图 所示。
石油分馏获得轻质液体燃料的产量不够高。
为了提高轻质液体燃料的产量和质量，工业上在一定条件(加热、使用催化剂)下，把相对分子质量较大、沸点较高的烃分解为相对分子质量较小、沸点较低的烃，这种方法称为裂化(cracking)。例如，十六烷的一种裂化方式为:
裂化
目的：提高 的产量
原理：
汽油
C16H34
十六烷
C8H18
辛烷
＋
C8H16
辛烯
液化石油气、汽油、煤油等石油分馏产物用作燃料时，其中的烃燃烧放出大量的热充分燃烧时的产物是二氧化碳和水。以辛烷为例，燃烧时所发生反应的化学方程式为:
裂解
以石油分馏产物为原料，采用比裂化更高的温度，使其中相对分子质量较大的烃分解成乙烯、丙烯等小分子烃。这些小分子烃可以用作重要的有机化工原料。
思考：石油的裂化和裂解有何区别和联系
联系：
区别：
1.反应条件不同——裂解温度更高
2.目的不同——
裂化是为了提高轻质液态燃料的产量和质量
裂解是为了得到气态短链烃乙烯、丙烯等化工原料
都是化学变化，原理相同，裂解又叫深度裂化
方法 石油的分馏 石油的裂化 石油的裂解
主要 原料 原油 重油、石蜡 石油分馏产品（包括石油气）
主要 产品 石油气、汽油、煤油、柴油及重油等 抗震性能好的汽油和甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等 乙烯、丙烯等
主要反应类型 变化 变化 变化
炼制主要目的 制得不同用途的石油分馏产品 提高轻质液体燃料的产量和质量 将长链烃断裂成小分子烃，用作有机化工原料
备注 石油炼制方法比较——分馏与裂化、裂解
物理
化学
化学
混合物
得到的产物仍是 。
1.下列说法错误的是(　　)
A．石油中含有C5～C12的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油
B．含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C．石油裂解是为了获得更多的汽油
D．汽油、煤油、柴油都是由烃组成的混合物
C
2、下列有关说法正确的是（ ）
①石油裂解得到的汽油可与溴水反应
②石油的分馏是化学变化
③石油的分馏实验中，温度计水银球插入液面以下，因为它测的是混合液的温度
④石油分馏得到的汽油仍是混合物
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
C

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