高中化學(xué) 4_3 煤的綜合利用課件 魯科版選修2

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1、 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引1.了解我國豐富的煤資源及其在地理上的分布,培養(yǎng)對祖國大好河山的熱愛。2.知道使煤成為清潔能源的新技術(shù)。3.了解通過一定的化學(xué)加工技術(shù)可以把煤轉(zhuǎn)化成燃油。4.知道煤也是重要的化工原料。5.理解煤的綜合利用在我國經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展中的地位和重要作用。 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引2.煤和石油都屬于化石能源,把煤加工成燃油,主要有氫化法和氣化液化法。氫化法是經(jīng)高溫催化,加氫解聚反應(yīng),脫去硫、氮、氧等成分,形成固液混合物。氣化液化法先將煤氣化為H2、CO等氣體,再催化為液態(tài)物質(zhì),主要反應(yīng)有:3.從煤中獲得的化學(xué)產(chǎn)品。(1)煤的干餾:把煤在

2、隔絕空氣的條件下加強(qiáng)熱,隨著溫度的升高,煤中的有機(jī)物質(zhì)分解的過程,屬于化學(xué)變化。 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引(2)干餾產(chǎn)品。 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引感悟思考1.降低煤的灰分和含硫量的目的是什么?提示：減少燃煤時(shí)煙塵和SO2的排放,防止大氣污染。2.為什么煤可以轉(zhuǎn)化為燃油?提示：煤和石油都是主要由碳和氫元素組成的物質(zhì),其本質(zhì)區(qū)別是氫原子數(shù)與碳原子數(shù)的比值不同,把煤加工成油,就是通過化學(xué)反應(yīng)把煤所含的碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化成汽油、柴油等燃油的過程。3.焦?fàn)t煤氣能使溴水退色嗎?提示：焦?fàn)t煤氣中含有C 2H4,與Br2發(fā)生加成反應(yīng),故能使溴水退色。 要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測要點(diǎn)一石油的分餾和煤的干餾問題導(dǎo)思石油的

3、分餾和煤的干餾原理相同嗎?提示：不相同。分餾是物理變化,干餾是化學(xué)變化。石油與煤的綜合利用工業(yè)中產(chǎn)生的氣體能使溴水退色的有哪些?提示：裂解氣、焦?fàn)t煤氣。 要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測1.分餾和干餾的比較。 要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測2.天然氣、石油氣、裂解氣、焦?fàn)t氣、高爐煤氣、水煤氣的來源及主要成分的區(qū)別。 要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測【例1】 如圖,下列敘述中錯(cuò)誤的是() (導(dǎo)學(xué)號52710079)A.圖中操作發(fā)生了化學(xué)變化B.液體X的pH7,液體Y是一種黑色黏稠狀液體C.氣體Z易燃,可還原CuO,也可使溴水退色 D.試管A中產(chǎn)生濃的白色的煙 要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即

4、時(shí)演練即時(shí)檢測解析：本題考查煤的干餾知識。煤的干餾屬于化學(xué)變化,所以A項(xiàng)正確;煤的干餾產(chǎn)物有粗氨水、煤焦油、焦?fàn)t煤氣、焦炭等,粗氨水中含有NH3H2O,因此X顯弱堿性,pH7,煤焦油的狀態(tài)為黑色黏稠狀液體,所以B項(xiàng)正確;焦?fàn)t煤氣的主要成分為氫氣、甲烷、乙烯和一氧化碳,氫氣、一氧化碳能夠還原氧化銅,乙烯可使溴水退色,H 2、CH4、C2H4、CO都易燃,所以C項(xiàng)正確;煤的干餾無白煙生成,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D 要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測1.下列說法中正確的是()A.煤油是石油加工所得的主要產(chǎn)品之一,對煤的加工不能得到煤油B.利用“氫化法”可將煤加工成燃油,其過程中發(fā)生了化學(xué)變化C.利用“氣

5、化液化法”可將煤加工成燃油,其過程中只發(fā)生物理變化D.用煤生成的燃油的化學(xué)式可表示為(CH 2)n,它是一種高分子化合物答案：B 要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測要點(diǎn)二煤的轉(zhuǎn)化技術(shù)問題導(dǎo)思煤的轉(zhuǎn)化技術(shù)包括哪些技術(shù)?提示：氣化技術(shù)和液化技術(shù)。煤轉(zhuǎn)化技術(shù)的目的是什么?提示：提高燃料燃燒效率,控制污染物排放。煤的氣化和液化技術(shù)中都涉及的反應(yīng)是什么?提示：C+H 2O(g) CO+H2。 要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測1.煤的氣化技術(shù)。 要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測2.煤間接液化典型流程。 要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測【例2】 用CO和H2在443 K473 K溫度下,并用鈷

6、(Co)作催化劑,可以反應(yīng)生成n=58的烷烴,這是人工合成汽油的方法之一。 (導(dǎo)學(xué)號52710080)(1)寫出用CnH2n+2表示的人工合成汽油的化學(xué)方程式。 (2)如果向密閉的合成塔里通入恰好能完全反應(yīng)的CO和H2,當(dāng)完全反應(yīng)后,合成塔內(nèi)溫度不變,而塔內(nèi)氣體壓強(qiáng)降低到原來的 ,通過計(jì)算說明有無汽油生成。(3)要達(dá)到上述合成汽油的要求,CO和H 2的體積比的取值范圍是多少? 要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測 要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測2.為了更好地解決能源問題,人們一方面研究如何提高燃煤的燃燒效率,另一方面尋找新能源,以下做法不能提高煤燃燒效率的是()A.煤的氣化與液化B.將煤

7、液化后的燃料呈霧狀噴出C.通入遠(yuǎn)遠(yuǎn)過量的空氣D.將煤粉碎解析：A、B、D都是通過改變?nèi)剂系臓顟B(tài)來增大反應(yīng)物的接觸面積,使其充分燃燒,而C通入過量空氣,也能使燃料充分燃燒,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)過量的氣體逸出時(shí)會帶走熱量。答案：C 要點(diǎn)一要點(diǎn)二即時(shí)檢測1.下列說法中不正確的是()A.煤是各種芳香烴組成的混合物B.煤燃燒時(shí),會產(chǎn)生大量二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和煙塵等污染物C.煤是由無機(jī)物和有機(jī)物組成的復(fù)雜的混合物D.以煤為主要原料,不僅可以合成甲醇,還可以加工成高級汽油解析：煤是由無機(jī)物和有機(jī)物組成的復(fù)雜的混合物,除主要含有C元素外,還含有H、O、S、N等元素,但不含碳單質(zhì)和簡單的有機(jī)物,因此A項(xiàng)錯(cuò)誤。煤燃燒

8、會產(chǎn)生大量的二氧化硫等污染物。答案：A 要點(diǎn)一要點(diǎn)二即時(shí)檢測2.煤在干餾時(shí)得到的氣態(tài)產(chǎn)物是()A.天然氣B.水煤氣C.焦?fàn)t氣D.高爐煤氣解析：煤干餾時(shí)得到的氣體是焦?fàn)t氣,主要成分為氫氣、甲烷、乙烯和一氧化碳。答案：C 要點(diǎn)一要點(diǎn)二即時(shí)檢測3.作為國家正在實(shí)施的“西氣東輸”工程終點(diǎn)站,上海將逐步改變以煤、石油為主的能源結(jié)構(gòu),這對解決城市環(huán)境污染意義重大。(1)目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤氣,浦東新區(qū)居民開始使用東海天然氣作為民用燃料。管道煤氣的主要成分是CO、H2和少量烴類,天然氣的主要成分是CH4。它們?nèi)紵姆磻?yīng)如下:根據(jù)以上化學(xué)方程式判斷:燃燒相同體積的管道煤氣和天然氣,消

9、耗空氣體積較大的是。因此燃燒管道煤氣的灶具如需改燒天然氣,灶具的改進(jìn)方法是(填“增大”或“減小”)進(jìn)風(fēng)口, 如不作改進(jìn)可能產(chǎn)生的不良結(jié)果是。 要點(diǎn)一要點(diǎn)二即時(shí)檢測(2)管道煤氣中含有的烴類,除甲烷外,還有少量乙烷、丙烷、丁烷等,它們的某些性質(zhì)見下表:試根據(jù)以上某個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)解釋冬天嚴(yán)寒的季節(jié)有時(shí)會使管道煤氣火焰很小,并且呈斷續(xù)狀態(tài)的原因是。 要點(diǎn)一要點(diǎn)二即時(shí)檢測解析：2 mol CO或H2燃燒需要1 mol O2,1 mol CH4燃燒需要2 mol O2。因此,燃燒相同體積的管道煤氣和天然氣,消耗空氣體積較大的是天然氣。燃燒管道煤氣的灶具如需改燒天然氣,灶具的改進(jìn)方法是增大進(jìn)風(fēng)口,如不作改進(jìn),氧氣供給不足,甲烷燃燒不充分生成有毒氣體如CO。冬天嚴(yán)寒的季節(jié)有時(shí)管道煤氣火焰很小,并且呈斷續(xù)狀態(tài)的原因是丁烷遇冷凝氣結(jié)為液體,使管道內(nèi)氣流不暢通。答案：(1)天然氣增大氧氣供給不足,甲烷燃燒不充分,生成有毒氣體如CO(2)丁烷遇冷凝氣結(jié)為液體,使管道內(nèi)氣流不暢通