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煤和煤的综合利用

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煤和石油的综合利用 (初中化学九年级)

学情分析:九年级学生对类似具有生活中常用,但自己又无法用自己的知识解决的知识特别的感兴趣,而本节知识点的要求有比较简单。所以学生乐于学习。 教材分析:本节知识为九年级化学中的以阅读为主,学生了解煤和石油的形成、成分和利用。 教学目标:

1、了解煤和石油的形成过程。

2、了解煤的主要产物和主要产物的用途。 3、了解石油的主要产物和主要产物的用途。。

教学难点:煤的干馏的概念、煤焦油的分馏产物及石油的分馏、裂化、裂解。 教学过程: 引入:

在即将过去的20世纪中,人类使用的能源主要有三种,就是原油、天然气和煤炭。而根据国际能源机构的统计,假使按目前的势头发展下去,不加节制,那么,地球上这三种能源能供人类开采的年限,分别只有40年、50年和240年了。四五十年,从人类历史的角度来看,实在是非常非常的短促;试想一下,对于今于20来岁的年轻人来说,到他们六七十岁的时候,如果地球上已经没有原油和天然气可用,我们能不为此感到惊愕吗?所以,开发新能源,替代上述三种传统能源,迅速地逐年降低它们的消耗量,已经成为人类发展中的紧迫课题,核能在今后一段时期内还将有所发展,但是核电站的最大使用期只有25~30年,核电站的建造、拆除和安全防护费用也相对不低,过多地建设核电站是否明智可取,还有待今后实践和历史来检验。那么,人类将向何处寻找新能源呢?先进国家的能源专家认为,太阳能、风能、地热能、波浪能和氢能这五种新能源,在今后将肯定会优先获得开发利用。

阅读课文

讲解:

一、煤和石油的形成。

1、煤的形成:在地质历史上,沼泽森林覆盖了大片土地,包括菌类、蕨类、 灌木、乔木等植物。但在不同时代海平面常有变化...... 当水面升高时,植物因被淹而死亡。如果这些死亡的植物被沉 积物覆盖而不透氧气,植物就不会完全分解,而是在地下形成有机 地层。随着海平面的升降,会产生多层有机地层。

经过漫长的地质作用,在温度增高、压力变大的还原环境中,这一有机层最后会转变为煤层。因埋深和埋藏时间的差异,形成的 煤也不尽相同。

2、石油的形成:石油是地质时期的低等生物大量沉积在湖泊或海洋中变成有机质,经过复杂的地质作用转变和富集起来的。它多半形成在中生代及新生代的湖盆和架上。随着埋藏成岩作用的进行,压力和热使有机体首先转化为各种不同的干酪根,然后在温度升高的情况下,分解转化为石油或天然气。经构造或水动力作用,油或气向高孔隙度的砂岩层聚集,形成油砂岩或焦油砂岩,少数岩石如页岩内的石油不易排出,就形成含油的页岩即油页岩。 二、煤

1、煤的成分

煤通常说煤炭,有的地方习惯叫石炭。但煤不是碳。煤是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物,主

要含有碳元素,此外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质(主要含硅、铝、钙、铁等元素)。

我国是世界上煤的蕴藏量最大的国家之一。我国已能向许多国家和地区提供石油、石油产品和煤炭。我国煤炭资源的60%集中在山西和内蒙。 2、煤的分类

根据含碳量的多少,可以把煤分为如下几类:无烟煤(含碳95%左右)、烟煤(含碳70~80%)、褐煤(含碳50~70%)、泥煤(含碳50~60%)。煤的含碳量越高,燃烧热值也越高,质量越好。 3、煤的综合利用——煤的干馏

煤的干馏:把煤隔绝空气加强热使它分解的过程,叫煤的干馏。

在炼焦炉里,把煤隔绝空气加强热到10000C以上,叫高温干馏;500~6000C叫低温干馏。工业上炼焦就是利用了煤的干馏的原理。 在煤分解的过程中,可以生成焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气等。其中焦炭是冶金工业的重要原料;煤焦油中含有各种烃的同系物和酚类,是重要的化工原料,焦炉气中含有甲烷、乙烯、一氧化碳等气体燃料,是重要的燃料;粗氨水可以生产化肥。这样,煤就可以得到综合利用。 煤焦油的分馏:

苯、甲苯、二甲苯和其它苯的同系物

煤焦油 酚类和萘 复杂的芳香族化合物(如蒽) 煤焦油在分馏后剩下的稠厚的黑色物质是沥青。

从上可知,煤是个宝,人们爱称它是“乌金”。但煤加工或燃烧时产生的废气废渣等也会造成环境污染。 煤的综合利用所带来的好处:一方面提高了煤的热效率;另一方面从煤中获得众多的化工原料;三防止了环境污染。 三、石油

1、石油的成分:

石油组成:碳、氢、硫、氧、氮等。 2、 石油的炼制:

开采出来的石油叫做原油。要经过一系列的加工处理后才能得到适合不同需要的各种成品,如汽油、柴油等。原油含水盐类、含水多,在炼制时要浪费燃料,含水量盐多会腐蚀设备。所以,原油必须先经脱水、脱盐等处理过程才能进行炼制。 石油的炼制分为:石油的分馏、裂化、裂解三种方法。 石油的分馏:

给石油加热时,低沸点的烃先气化,经过冷却先分离出来。随着温度升高,较高沸点的烃再气化,经过冷凝也分离出来。

向学生说明原油开始沸腾后温度仍逐渐升高。同时问学生为什么?这说明原油是混合物。工业上如何实现分馏过程呢?主要设备是加热炉和分馏塔。

总结石油常压分馏产物:液化石油气、汽油、煤油、柴油、重油。 石油的裂化:

(1)提出石油分馏只能得到25%左右的汽油、煤油和柴油等轻质液体燃料,产量不高。如何提高轻质燃料的产量,特别是提高汽油的产量?引出石油的裂化。什么叫裂化?

裂化——就是在一定条件下,把分子量大、沸点高的物质断裂为分子量小、沸点低的物质的过程。

3、石油的裂解

裂解是深度裂化,裂解的目的是产乙烯。 练习:

一、选择题

1.下列物质中属于单质的是( )

A.金刚石 B.铁矿石 C.煤 D.石油

2.天然气、石油、煤等在地球上的蕴藏量是有限的,因此:(1)可利用电解水的方法得到氢气作能源;(2)可用酒精作能源;(3)砍伐树木作能源;(4)应开发太阳能、核能等新的能源.上述说法正确的是( )

A.只有(1) B.(1)和(4) C.(2)和(3) D.只有(4) 3.人们常称为“工业粮食”和“工业的血液”的物质是( )

A.天然气和煤 B.煤和石油 C.石油和天然气 D.煤和水 4.石油的颜色通常是( )

A.无色 B.黄色 C.黑色或深棕色 D.浅红色 5.下列变化,属于物理变化的是:( )

A. 石油分馏 B.煤隔绝空气加强热使之分解 C.天然气裂解制氢气 D.动植物腐烂 6. 下列情况不会造成“温室效应”的是( )

A. 煤燃烧 B.石油燃烧 C.天然气燃烧 D.氢气燃烧 二、填空题

7.石油和煤都是复杂的混合物,石油主要含有 和 两种元素,而煤则主要含有 元素.

8. 当今世界上最重要的三大矿物燃料是 ,它们是重要的 ,其中 、 还是重要的化工原料.

9.我们一方面要节约现有的能源,同时还要开发新的能源,新的能源指的是_________、__________、___________、 、 等.

10.能源可化分为一级能源和二级能源.自然界直接提供的能源称为一级能源;需要消耗其它能源的能量间接获取的能源称为二级能源,根据上述判断:天然气属于_______级能源,氢气属于 级能源.

11.据科学家预测,全球的石油储存量只够继续使用60年,人们不无担忧,未来社会的飞机、汽车以及以石油为燃料动力的“现代化玩意”都会因油料耗尽而全部“瘫痪”.但科技的进步昭示人们:这种担忧尽可不必,未来的石油可从不同的方面提取.请你没想可从哪些方面提取石油?(提示:从有机物以及含有机物的废料等方面考虑).

12.据媒体报道,汽车燃料将逐步实施“油改气”,既将燃料由汽油改为液化石油气(含C、H元素),目的是改善城市的空气质量.你认为这项举措可以减少下列哪种气体对空气的污染:①SO2;②CO;③CO2 ④NO2.

A.①② B.②④ C.①③ D.①④

13.某人坐在空调车内跟在一辆卡车后,此人根据何种现象可知这辆卡车的燃料是汽

油还是柴油?为什么?

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