人教版选修2课题3 石油、煤和天然气的综合利用3页

2.3 石油、煤和天然气的综合利用示范教案(新人教选修 2)
目的要求
了解绍石油的分馏及其产品和用途，了解石油的裂化和裂解。
了解煤的干馏和综合利用
了解煤化工和天然气化工的发展
教学过程
一、石油和天然气
1.石油的炼制和石油化工
（1）认识石油
形成：古代动植物遗体经过非常复杂的变化而形成的。
元素组成：C、H、S 等
物质组成：烷烃、环烷、芳香烃等，从所含成分的状态看，大部分是液态烃，在液态烃
里溶有气态烃和固体烃。
物理性质：
黑褐色的粘稠状物质，有特殊气味，比水轻，不溶于水，没有固定沸点。
【思考】石油是纯净物还是混合物？有无固定的沸点？
答案：混合物 无固定的沸点
（2）原油：
从油田里开采出来的没有经过加工处理的石油，还含有杂质成分：水，氯化钙，氯化
镁等盐类。要炼制，其目的是将混合物进行一定程度的分离，使之物尽其用，另一方面，将
含碳原子较多的烃转变为含碳原子较少的烃，做为基础有机化工原料。
（3）石油的分馏
.工业上常用常压分馏和减压分馏的方法把不同沸点的产品分离出来，为了提高汽油产量，
还可采用催化裂化的方法。如十六烷分解反应方程式为：C16H34 C8H18＋C8H16。
①常压分馏：将石油分成轻质油和重油
常压分馏主要产品：轻质油:溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油等
②减压分馏：将重油再进一步分成各种馏分。重油进行减压分馏的产物主要有：重柴油、
润滑油、凡士林、石 蜡、沥青等。
【思考】为什么要减压分馏？
【师、生】若要将重油进一步分离，则要在更高的温度，而在高温下，高沸点的烃会分解，
更严重的是还会炭化结焦，损坏设备，影响正常生产。由于同一种物质，在不同的压强下，
沸点不同。因为外界压强越大，物质沸点就越高；外界压强越小，物质沸点就越低。因此要
将重油进行减压分馏。
（4）石油的裂化和裂解
①石油裂化有热裂化和催化裂化两种
热裂化：目的:提高汽油的产量 缺点：温度过高，发生结焦现象
催化裂化：目的:提高汽油的质量和产量 催化剂:硅酸铝，分子筛（铝硅酸盐）
②裂解：即深度裂化，使长链烃断裂成乙烯、丙烯、丁烯等短链烃，目的：制取短链烯
烃
如：己烷裂解反应
C6H14 CH4＋CH2═CH2＋CH3CH═CH2＋其他
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700- 1000C

2、天然气的利用
（1）天然气的来源
天然气（natural gas）又称油田气、石油气、石油伴生气。开采石油时，只有气体称为天
然气；石油和石油气，这个石油气称为油田气或称石油伴生气。天然气的化学组成及其理
化特性因地而异，主要成分是甲烷，还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、
硫化氢等。无硫化氢时为无色无臭易燃易爆气体，密度多在 0.6～0.8g/cm3，比空气轻。通
常将含甲烷高于 90%的称为干气，含甲烷低于 90%的称为湿气。
（2）天然气的主要用途
用作燃料；制造炭黑、合成氨、合成石油、甲醇和其他许多有机化合物的原料。
（3）天然气化工
  以天然气为原料的化学工业简称天然气化工。其主要内容有：①天然气制碳黑；②天然
气提取氦气；③天然气制氢；④天然气制氨；⑤天然气制甲醇；⑥天然气制乙炔；⑦天然气
制氯甲烷；⑧天然气制四氯化碳；⑨天然气制硝基甲烷；⑩天然气制二硫化碳；天然气制乙
烯；天然气制硫磺等
学点二、煤的综合利用
1、煤的干馏
⑴定义：煤的干馏，也叫煤的焦化，是指将煤隔绝空气加强热使其分解的过程。
⑵煤干馏的产品及用途
干 馏 产 品 主 要 成 分 主 要 用 途
焦炉气
氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳[气体燃料、化工原料
粗氨水 氨、铵盐 氮肥
出炉煤气
粗苯 苯、甲苯、二甲苯
苯、甲苯、二甲苯
炸药、染料、医药、农药、 合成材
料
酚类、萘类 染料、医药、农药、合成材料 煤 焦 油
沥青 筑路材料、制碳素电极
焦 炭 ...