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第八章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的开发利用
第3课时
煤、石油和天然气的综合利用
高中《化学》 必修第二册 人教版（新课标）
“十五五”时期经济社会发展的主要目标
高质量发展取得显著成效
科技自立自强水平大幅提高
进一步全面深化改革取得新突破
社会文明程度明显提升
人民生活品质不断提高
美丽中国建设取得新的重大进展
国家安全屏障更加巩固
煤—工业粮食
石油—工业血液
天然气—清洁能源
煤、石油和天然气仍是人类使用的主要能源，同时他们也是重要的化工原料。
化燃料
如何实现化石燃料的综合利用，提高效率，减少化石燃料所造成的环境污染？
重大挑战
三、煤、石油、天然气的综合利用
不可再生
利用率低
环境污染
应用
主要能源
化工原料
缺点
综合利用
提高效率
减少污染
措施
三、煤、石油、天然气的综合利用
1.煤的综合利用
宁东基地400万吨煤制油项目是全球单套规模最大示范项目，占全国煤制油产能一半以上，凝聚各族科研工作者智慧，实现37项重大技术国产化。
1.煤的综合利用
煤的主要成分是什么？煤的综合利用途径有哪些？
①煤的组成
主要元素 其他元素
C H、O、N、S 等
煤是多种有机物和少量无机物组成的复杂混合物
其氧化物会造成
环境问题
CO2会加剧
温室效应
煤的干馏
煤的气化
煤的液化
A
B
C
清洁燃料和化工原料
②煤的综合利用
思考讨论
1.煤的综合利用
问题一
什么是煤的干馏？煤的干馏会得到哪些产品？有哪些用途？
问题二
什么是煤的气化？煤的气化会得到哪些产品？有哪些用途？
问题三
什么是煤的液化？煤的液化会得到哪些产品？有哪些用途？
成果展示
干馏
定义：将煤 加强热使之分解的过程
主要产品：焦炉气、粗氨水、 、煤焦油、
气化
定义：将煤转化为 的过程
主要反应：______________________
液化
直接液化：使煤与 作用生成液体燃料
间接液化：煤 和 等
隔绝空气
粗苯
焦炭
可燃性气体
氢气
CO
H2
甲醇
三、煤、石油、天然气的综合利用
2.石油的综合利用
从“贫油国”到“石油大国”的飞跃
历史印记：大庆油田早期开发
辉煌成就：现代化油田风貌
建国初期，我国被称为“贫油国”，石油工业基础薄弱。在党和国家领导下，我国石油人发扬“铁人精神”，在大庆等地取得突破，一举摘掉“贫油国”帽子。如今，我国已是石油生产、消费和进口大国，在勘探、开发、炼制等领域取得举世瞩目的成就。
我国自主研发的石油化工技术
催化裂化反应器——现代石油炼制核心设备
核心技术自主创新
打破技术垄断
在催化裂化等关键领域取得重大突破，摆脱对国外技术的依赖。
实现技术输出
“中国技术”走向世界，成为国家新的技术名片和经济增长点。
彰显科技实力
自主创新成果是我国综合国力与民族自信的有力证明。
2.石油的综合利用
石油的主要成分是什么？石油的综合利用途径有哪些？
①石油的组成
石油中含有烷烃、芳香烃、环烷烃等，是一种成分复杂的混合物。
②石油的综合利用
分馏
裂化
裂解
A
B
C
燃料和化工原料
催化重整
C
思考讨论
问题一：什么是石油的分馏？分馏和蒸馏有什么区别？
问题二：为什么要减压蒸馏分离重油
问题三：催化裂化、裂解有什么区别
问题四：石油催化重整得到哪些产品？
2.石油的综合利用
分馏塔
分馏：利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做分馏。分馏是多次蒸馏。
物理变化。
减压蒸馏，是一种通过降低体系压力实现液体沸点下降的分离提纯技术，适用于高沸点物质及受热易分解、氧化或聚合的化合物。
分馏
原理
：利用石油中各组分 不同进行分离
产品
常压：石油气、 、 、 、重油
减压：柴油、燃料油、石蜡、润滑油、沥青
裂化
目的：提高 的产量
原理：
C16H34
十六烷
C8H18＋C8H16
辛烷　辛烯
沸点
汽油
煤油
柴油
汽油
成果展示
裂解
目的：生产 等气态化工原料
原理：
C8H18
辛烷
____________________________________________________
C4H10
丁烷
____________________________________________________
C4H10
丁烷
CH4＋C3H6
甲烷　丙烯
催化重整
目的：使 转化为 。
产品： 或 等化工原料
乙烯
链状烃
环状烃
苯
甲苯
C4H10＋C4H8
丁烷　丁烯
C2H6＋C2H4
乙烷　乙烯
三、煤、石油、天然气的综合利用
3.天然气的综合利用
资源分布特点:“多元一体”分布
种类齐全，储量丰富：是世界上少数几个矿种配套程度较高的国家之一。
大分散，小集中：资源在全国广泛分布，但又相对集中于特定区域。
区域差异显著：北方多煤、铁、石油，南方多有色金属，各具特色。
核心启示：这种多元分布格局，要求我们必须加强区域协作，以实现资源的优化配置。
一项重大的资源跨区域调配工程——“西气东输”
能源共同体的生动实践
缓解能源短缺
将西部天然气输送至东部，有效解决东部能源缺口。
优化能源结构
推动清洁能源替代，改善空气质量，助力绿色发展。
促进区域协调
带动西部经济发展，实现区域优势互补与共同富裕。
“西气东输”工程管线示意图
体现“全国一盘棋”的大局意识与制度优势
(1)主要成分： 。
(2)综合利用
清洁的 。
化工原料：合成 和生产 等，通过化学变化合成含两个或多个碳原子的其他 。
CH4
化石燃料
氨
甲醇
有机化合物
3.天然气的综合利用
①日常生活中，用作燃料
②化工生产中，用于合成氨和生产甲醇
天然气水合物（可燃冰）
天然气水合物是天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷水合物，其组成可表示 为CH4 nH2O，甲烷分子处于多个水分子形成的笼中，天然气水合物的外观像冰，具有可燃性，故又被称为：“可燃冰”。
2020年3月26日，自然资源部召开的成果汇报视频会上发布，由中国地质调查局组织实施的我国海域天然气水合物(即“可燃冰”)第二轮试采，日前取得成功并超额完成任务。在水深1225米的南海神狐海域，试采创造了“产气总量、日均产气量”两项新的世界纪录，实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的重大突破。
拓展延伸
1.“碳达峰”与“碳中和”
1.“碳达峰”与“碳中和”
中国“碳达峰”与“碳中和”能源结构时间表
拓展延伸
2.新能源的开发利用
2.新能源的开发利用
2025 年全国可再生能源发电量达 2.93万亿千瓦时，占全部发电量的 35.9%;我国风电装机规模连续15 年稳居世界第一。
太阳能
风能
核能
地热能
水能
生物质能
拓展延伸
3.青年学生对可持续发展的未来之路的理解
3.青年学生对可持续发展的未来之路的理解
贡献青春力量，共建美丽中国，实现中华民族永续发展。
① 化学工业的“绿色转身”
②“绿水青山就是金山银山”的化学解读
③青年学生的责任与担当
导、学、练、探、展、评
—— 随堂练习
1.我国在“煤变油”技术上已取得了重大突破，达到 5 吨煤可以合成 1 吨成品油的水平。下列有关叙述错误的是 （ ）
A．煤的组成元素主要是 C，还含有少量的 H、N、S、O 等元素
B．“煤变油”的方法之一是使煤与 H2 作用生成液态有机物
C．煤之所以能变“油”，是因为煤中含有大量的汽油、柴油和煤焦油
D．煤变成成品油需要经过一系列工艺流程，发生复杂的物理、化学变化才能实现
2.石油被称为工业的血液。下列有关石油炼制及其产物的说法正确的是 ( )
A. 沥青来源于石油经减压蒸馏后的剩余物质
B. 液化石油气的主要成分是甲烷
C. 石油分馏可以获得大量的芳香烃
D. 石油的裂化和裂解相比，裂化采用的温度更高
3.下列是有关天然气的几种叙述，其中错误的是（ ）
A．天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源；
B．燃烧天然气也是形成酸雨的原因之一；
C．CH4作为化工原料可用于合成氨、生产甲醇。
D．“可燃冰”的主要成分是甲烷水合物，是一种高效清洁能源
4.西气东输工程累计减排二氧化碳14.33 亿吨，这一数据体现的意义不包括（ ）
推动绿色低碳发展
保障能源安全供应
促进各民族共同受益
加剧区域发展不平衡
5.我国向世界郑重承诺力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。下列措施不利于实现“碳中和”目标的是( )
A. 持续加大化石能源的开发使用B. 倡导践行节能低碳的生活方式
C. 扩大植树造林，增加绿色植被D. 研究二氧化碳的捕集和再利用
导、学、练、探、展、评
—— 课堂小结
煤的干馏
煤的气化
煤的液化
化石燃料的综合利用
01
煤的综合利用
02
石油的加工
分馏
裂化
裂解
催化重整
小结：知识点回顾
“休戚与共、荣辱与共、生死与共、命运与共”
高质量发展取得显著成效
科技自立自强水平大幅提高
进一步全面深化改革取得新突破
社会文明程度明显提升
人民生活品质不断提高
美丽中国建设取得新的重大进展
国家安全屏障更加巩固
小结：煤、石油、天然气的综合利用的意义
导、学、练、探、展、评
—— 作业
课后作业
课本105页 第1题
课本106页 第9题
实践作业：查阅资料，了解家乡的一种能源资源开发情况，分析其对当地经济发展、民生改善和民族团结的影响，撰写一篇 300 字左右的短文，要求体现共同体理念。
思考作业：设计一份“节能减排” 主题宣传方案，内容包括宣传口号、形式（如海报、短视频脚本）、核心理念（需体现共同体意识），下节课进行分享交流。
拓展作业
再 见

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