课题3　石油、煤和天然气的综合利用教学实录

标题

第二单元

课题3

石油、

煤、天然气等的综合利用

1、了解煤、石油、天然气作为能源及化工原料的综合利用。

教学目标

2、掌握煤的干馏、液化、气化的原理及利用。

3、掌握石油的裂化、裂解反应及聚合反应的定义及应用。

教学重点

煤的干馏、液化、气化的原理及利用，石油的裂化、裂解反应及聚合反应的定义及应用

教学难点

石油裂化的原理

教学过程

一、课堂导入

煤、石油、天然气是当今人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料，如乙烯和苯就是从石油和煤中提取出来的。化石燃料是不可再生能源，其综合利用越来越受人们的重视。当前，我国工业燃料动力的80%依靠煤，化工原料的65%是煤。

煤是不是炭？有人说用煤可以制成布、橡胶等，这是怎么回事？

二、预习

1、煤的干馏属于化学变化还是物理变化？有哪些主要产品？煤主要含有哪些元素？

2、石油是纯净物还是混合物？用什么事实可以证明？什么叫分馏？什么是裂化？裂化与裂解有什么区别？

三、知识讲解

知识点1 煤的综合利用

1、煤的组成：煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。

2、煤的干馏、煤的气化、煤的液化。

煤的干馏是指将煤在隔绝空气的条件下加强使其分解的过程，也叫煤的焦化。煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。

煤的气化是将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。

煤的液化是将煤转化成液体燃料的过程。

知识点2

天然气的综合利用

气体燃料与空气混合充分，容易完全燃烧，与固体燃料相比有较高的利用率。

气体燃料便于运输，使用方便，易点燃，易熄灭，且清洁卫生。

天然气是一种高效、清洁的燃料。石油被称为“工业的血液”，炼制石油可以得到许多有机化合物。石油的分馏、催化裂化、裂解等都是炼制加工石油的重要手段。

知识点3

石油的综合利用

未经加工的石油叫原油，是一种棕黑色粘稠液体。石油是混合物。它主要是由多种的碳氢化合物组成。

通过石油的分馏可得到汽油和柴油等。

(1)石油的成分：石油是由多种碳氢化合物（烷烃、环烷烃及少量的芳香烃）组成的混合物。

（没有固定的沸点）

原油：未经加工的石油叫原油，是一种棕黑色粘稠液体，不能直接使用。

(2)石油的综合应用

①石油的分馏

a.石油分馏的原理：利用各种烃的沸点不同，将石油不断的加热----汽化----冷凝---液化，把石油分离成不同沸点范围的蒸馏产物（叫做馏分，仍然是混合物）的过程叫做石油的分馏。

②石油的裂化：在一定条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小的烃的过程。

主要目的：提高轻质油（汽油、煤油、柴油）的产量，同时得到石油裂化气。

原料：石油分馏产品（重油）

反应：以十六烷的催化裂化反应为例：

③石油的裂解（深度裂化）：采用比裂化更高的温度，使长链的烃断裂成各种短链的烃。

④催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃（如苯或甲苯等）。

知识点4

以煤、石油、天然气为原料生成合成材料

(1)三大合成材料（合成有机高分子）

①塑料：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯。

a.塑料的主要成分：合成树脂+添加剂（增塑剂、防老化剂等）

b.塑料的性能

热塑性塑料：可以反复加工，多次使用（聚乙烯聚氯乙烯等）

热固性塑料：一次加工成型，受热不软化（酚醛塑料）

③合成橡胶：

顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶等。

(2)聚合反应：在一定条件下，由小分子合成高分子的反应。

①加聚反应：由单体通过加成反应生成高分子的反应。

②缩聚反应：由单体生成高分子的同时还有小分子生成，

课程小结

1、煤的组成：煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。

2、煤的综合利用：煤的干馏、煤的气化、煤的液化。

煤的干馏是指将煤在隔绝空气的条件下加强使其分解的过程，也叫煤的焦化。煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。

煤的气化是将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。

煤的液化是将煤转化成液体燃料的过程。

3、石油的组成：石油主要是多种烷烃、环烷烃和芳香烃多种碳氢化合物的混合物，没有固定的沸点。

4、石油的加工：石油的分馏、催化裂化、裂解。

作业布置：课后习题