第二节　资源综合利用　环境保护ppt配套的教学设计及说课稿

从煤、石油和天然气中获得基本化工原料

一、教学目标

1.认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。 2.了解煤的干馏和干馏产品的应用以及煤的气化和液化的基本原理。

3.了解石油的分馏、裂化、裂解和催化重整的基本原理。

二、教学重难点

煤、石油的综合利用

三、教学过程

【导入新课】

迄今为止，煤、石油、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。

煤被称为“工业的粮食”，石油被喻为“工业的血液”。

【讲解新课】

一、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，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。

2.煤的综合利用

(1)煤的干馏

①定义：将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，工业上也叫煤的焦化。

②煤干馏的主要产品和用途

(2)煤的气化

煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程。

煤的气化的主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气。

C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g) (3)煤的液化

煤的直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。

煤的间接液化：先将煤转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇等。

二、天然气的综合利用

1.主要成分：天然气的主要成分是甲烷。

2.用途：

①是一种清洁的化石燃料。

②合成氨。

③生产甲醇。

④合成分子内含两个或多个碳原子的有机化合物。

三、石油的综合利用

1.石油的组成：石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，主要含有烷烃、环烷烃和芳香烃。

石油的组成成分中，在常温、常压下，有的呈气态，有的呈液态，还有的呈固态。所以石油没有固定的熔点和沸点。

【原油】从油井中开采出来未经加工处理的石油，炼制前须经脱水、脱盐处理。

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2.石油的综合利用

(1)石油的分馏

①定义：利用石油中各组分沸点的不同，对石油进行不断地加热和冷凝，将石油分离成不同沸点范围的蒸馏产物。

分馏实质上就是多次蒸馏，每一个沸点范围收集到的蒸馏产物叫做一种馏分，是混合物。

【资料卡片】石油分馏的工业生产原理简介

②石油的分馏产品及其用途：

(2)石油的裂化

①定义：在一定条件下(温度、催化剂)，将含碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子数较小、沸点较低的烃的过程。

②目的：提高轻质油(汽油、煤油、柴油等)的产量，尤其是汽油(裂化汽油)的产量。

【思考与交流】怎样鉴别直馏汽油和裂化汽油？

通过石油分馏得到的汽油叫直馏汽油，直馏汽油中没有不饱和烃。一般是C5 ~ C11的烷烃及少量的芳香烃等，性质稳定。

通过重油裂化得到的汽油叫裂化汽油，裂化汽油中含有不饱和烃。一般是C5 ~ C11的烷烃和烯烃，性质活泼。

可以用溴水或溴的四氯化碳溶液进行鉴别。能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色的为裂化汽油，不能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色的为直馏汽油。

(3)石油的裂解

①定义：以石油分馏产品(包括石油气)为原料，采用比裂化更高的温度(700℃

~ 800℃，甚至1000℃以上)，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程。裂解实质上是深度裂化。

②目的：获得短链不饱和气态烃，为有机化工提供气态原料。如：乙烯、丙烯、丁二烯、乙炔等短链气态烃。

③石油裂化和裂解的原理—以十六烷为例：

C16H34(十六烷) → C8H18(辛烷) + C8H16(辛烯) C8H18(辛烷) → C4H10(丁烷) + C4H8(丁烯) C4H10(丁烷) → CH4(甲烷) + C3H6(丙烯) C4H10(丁烷) → C2H6(乙烷) + C2H4(乙烯) (4)石油的催化重整

①定义：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的石油加工过程。

②目的：获得苯、甲苯等环状烃。

【课堂练习】

1．下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是(

C

) A．石油裂解得到的汽油是纯净物

B．石油产品都可用于加聚反应

C．天然气是一种清洁的化石燃料

D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料

2．下列说法错误的是(

D

) A．石油中含有的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油

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B．重油经过催化裂化可以得到汽油

C．煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物

D．煤中含有苯和甲苯，可用先干馏后分馏的方法把它们分离出来

3．用重油制取丙烯的方法是(

D

) A．减压分馏

B．干馏

C．裂化

D．裂解

【布置作业】

教材P102第1、2、3题

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