第八章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的开发利用
课时精讲25 煤、石油和天然气的综合利用
【目标导航】
电脑dvd播放不了1．了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用。
2．了解以煤、石油、天然气为原料生产合成材料。
【知识导图】
一、煤的组成和加工
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，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氮、硫 等元素。
2．煤的综合利用：
煤的综合利用主要是通过煤的气化、液化和干馏，获得洁净的燃料和多种化工原料。
(1)煤的气化
含义：把煤转化为可燃性气体的过程。
原理：制水煤气的反应为C＋H2O(g)CO＋H2。
应用：制备燃料或化工原料气。
(2)煤的液化
含义：煤的液化是把煤转化为液体取暖器哪种加热方式好燃料的过程。
原理：a．把煤和氢气作用，得到液体燃料；B．煤气化生成的水煤气(CO和H2)合成_液态碳氢化合物和含氧有机化合物。
3．煤的干馏
煤干馏是将煤隔绝空气加强热，得到焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水、粗苯等，煤焦油经分离可得到苯、甲苯、二甲苯等有机化合物。
二、天然气的组成和利用
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，无固定的熔沸点。
2．石油的综合利用
(1)分馏
定义：利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程
分类：常压分馏：
Ⅰ、主要原料：原油
Ⅱ、条件：常压加热
Ⅲ、目的：将原油分离成轻质油等各种产物
Ⅳ、主要产品：石油气、汽油、煤油、柴油、重油等
减压分馏：Ⅰ、主要原料：重油
安全员考试成绩查询Ⅱ、条件：减压加热
Ⅲ、目的：将重油充分分离并防止炭化
Ⅳ、主要产品：柴油、润滑油、燃料油、石蜡、沥青等
变化类型：教师节短信祝福物理变化
(2)裂化
定义：在一定条件下，把相对分子质量大沸点高的烃断裂成相对分子质量较小非常好看的小说、沸点较低的烃
目的：提高轻质油(特别是汽油)的产量和质量
主要原料：重油
条件：催化剂、加热
主要产品：汽油
变化类型：化学 变化
(3)裂解：
定义：在高温下把石油分馏产物(包括石油气)中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等烃。裂解就是深度裂化
目的：获得短链气态不饱和烃
主要原料：含有直链烷烃的石油分馏产物(包括石油气)
条件：催化剂、高温
主要产品：乙烯、丙烯、丁二烯等气态烃与少量液态烃
变化类型：化学变化
(4)催化重整
定义：在加热和催化剂的作用下，通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃的过程
目的：获得苯、甲苯等产品
【小试牛刀】
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)煤、石油和天然气是不可再生能源，也是新型清洁能源。( )
(2)汽油、煤油、柴油和植物油都是碳氢化合物。( )
(3)把煤加强热使之分解的过程叫煤的干馏。( )
(4)化石燃料燃烧时产生的二氧化碳是大气污染物之一。( )
(5)天然气的主要用途就是作燃料。( )
(6)不能用裂化汽油萃取溴水中的溴。( )
(7)煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来。( )
(8)以石油、煤和天然气为原料，可生产塑料、合成橡胶和合成纤维。( )
(9)石油裂化是为了得到更多的汽油，裂化汽油可以使溴的四氯化碳溶液褪。( )
(10)煤的干馏、煤的气化、煤的液化、石油的裂化、石油的裂解、石油的催化重整都是化学变化。( )
【答案】 (1)× (2) × (3)× (4)× (5)× (6) √ (7)× (8)√ (9)√ (10)√
考点一 煤、石油和天然气的组成
【例1】下列属于可再生能源的是( )
A．氢能 B．石油 C．煤 D．天然气
【答案】A
【解析】可再生资源是指被人类开发利用后，可以在较短时间内更新、再生，或者能够重复利用、循环使用的自然资源，氢能属于可再生能源，石油、煤、天然气是化石能源，不属于可再生能源，故选A。
【例2】下列关于化石能源的说法错误的是( )
A．天然气不仅是高热值气，且是清洁能源
B．石油裂化的目的主要是提高轻质燃油的产量
C．石油裂解是化学变化，煤的干馏是物理变化
D．石油分馏所得馏分仍然是混合物
【答案】C
【解析】A项，天然气燃烧放出大量的热，且燃烧产物没有污染，A正确；B项，石油裂化的目的是为了提高轻质油的产量，特别是汽油的产量，B正确；C项，煤的干馏是指煤在隔绝空气的条件下加强热，使煤分解的过程，生成煤焦油、焦炭、焦炉煤气等物质，有新物质生成，属于化学变化，C错误；D项，石油分馏的产物有石油气、汽油、煤油、柴油等，各馏分均含有多种成分，因此仍然是混合物，D正确；故选C。
【解题技法】
1．化石燃料：煤、石油和天然气。 2．煤的组成成分：煤是由有机物和少量无机物组成的混合物，其主要含有碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。 3．天然气的成分：甲烷。 4．石油的成分是：由多种碳氢化合物(或烃)组成的混合物。 |
【对点训练1】下列属于未来新能源的是
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A．①②③④ B．②⑥⑦⑧ C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
【答案】C
【解析】煤、石油、天然气是传统的化石能源，不是新能源，常见新能源有：太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等，故选C。
【对点训练2】煤、石油、天然气和生物质能作为能源的共同特点是
A．可再生能源，取之不尽、用之不竭 B．不可再生能源，用一点少一点
C．均来自太阳辐射的能量 D．均为污染环境的能源
【答案】C
【解析】A项，煤、石油、天然气属于不可再生能源，生物质能属于可再生能源，故A不符合题意；B项，煤、石油、天然气属于不可再生能源，用一点，少一点，但生物质能属于
可再生能源，故B不符合题意；C项，煤、石油、天然气和生物质能蕴含的能量均来自太阳辐射的能量，故C符合题意；D项，canonlbp2900驱动下载煤、石油为污染环境的能源，天然气和生物质能属于清洁能源，故D不符合题意；故选C。
考点二 煤、石油和天然气的综合利用
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