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第三章 第2节——从化石燃料中获取有机化合物
高中化学 高一年级
第1课时 从天然气、石油和煤中获取燃料




从天然气、石油和煤中获取燃料
化石燃料的概述
(1)含义：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、压强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。
(2)分类：天然气、石油（“工业的血液”）煤（“工业的粮食”）等。
(3)现存问题：
①化石燃料存在逐渐枯竭的危机；
②引起环境问题：如温室效应、排放一些有毒气体和粉尘污染等。




从天然气、石油和煤中获取燃料
1. 天然气和煤直接用作燃料
颜色 气味 状态 密度 水溶性
无色 无味 气体 0.717g/L，比空气小 难溶于水
① 主要成分
(1) 天然气
② 甲烷的物理性质
天然气主要成分为甲烷（含量80％-97％）。此外，像沼气、坑道气、瓦斯、天然气水合物(可燃冰)的主要成分是甲烷。




从天然气、石油和煤中获取燃料

优良的气体燃料。通常状况下，1 mol CH4完全燃烧可放出802KJ的热量，是一种优良的气体燃料。
③用途：
CH4燃烧的方程式：
可燃冰
可燃冰的开采




从天然气、石油和煤中获取燃料

a. 作为燃料，但直接烧煤会带来大量的大气污染物，如硫的氧化物、
氮的氧化物、烟尘等。
b. 提取化工原料，如煤的干馏、气化、液化。
②用途：
①煤的组成：
(2)煤
煤是由 有机物 和 无机物 组成的复杂混合物。
C、H；O、N、S等
Si、Al、Ca、Fe等






从天然气、石油和煤中获取燃料

(1)石油的成分：
为了使石油中的各种组分都能发挥作用，可以通过什么方法把它们一一提取出来呢？
2. 从石油中获取燃料
由含不同碳原子数目的烷烃、环烷烃等组成的复杂混合物。
C、H元素质量分数98％




从天然气、石油和煤中获取燃料
(2)石油的炼制：
①分馏：通过加热和冷凝，可以把石油分离成沸点范围不同的产物，是一种物理加工方法。

随着碳原子数的增多，烃的沸点也相应升高。
分馏产物仍然是一些混合物。
加热时，沸点低的烃（C原子数较少）先汽化再冷凝为液体，首先分离出；随着温度升高，沸点高的烃（C原子数较多）再汽化再冷凝为液体。
脱水脱盐
石油气：Ｃ４以下
汽油：Ｃ５－Ｃ１１
煤油：Ｃ１１－Ｃ１６
柴油：Ｃ１５－Ｃ１８
重油：Ｃ２０以上




从天然气、石油和煤中获取燃料

蒸馏装置
注意：
1.温度计水银球的位置：蒸馏烧瓶支管口处，测量蒸汽温度
2.冷凝管中水流方向：下进上出
3.蒸馏烧瓶中放碎瓷片的作用：防止暴沸。


蒸馏烧瓶

温度计

直形冷凝管

牛角管




从天然气、石油和煤中获取燃料

②裂化
目的：提高轻质液体燃料的产量和质量。
原理：在加热、使用催化剂条件下，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。
例如：十六烷的一种裂化方程式为：
③裂解——深度的裂化
目的：获得乙烯、丙烯等小分子烃。
原理：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。
例如：丁烷的裂解方程式为：
C4H10 C2H4+C2H6

高温
（化学变化）
（化学变化）




从天然气、石油和煤中获取燃料

直馏汽油与裂化汽油：
获得方法 主要化学成分
直馏汽油 由石油直接分馏得到
（物理变化） 主要成分为C5～C12烷烃和环烷烃类
裂化汽油 由相对分子质量较大的烃裂化得到（化学变化） 主要成分为C5～C12烷烃和烯烃




从天然气、石油和煤中获取燃料

石油中获取燃料方法的比较：
随堂练习
√
√
√
×
×




2. 为了提高汽油产量，在石油提炼过程中常采用的化学方法是(　　)
A．分馏　 B．裂化 C．裂解 D．干馏
B
3.下列叙述正确的是(　　)
A．经催化裂化可得到轻质燃料汽油 B．裂化汽油中不含有烯烃
C．分馏和裂化都是物理变化 D．将石油裂化可制得乙烯等化工原料
A




随堂练习

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