高中化學主題4化石燃料石油和煤的綜合利用課題煤的綜合利用學案選修

1、課題3煤的綜合利用 TOC o 1-5 h z z1學習目標導航I. 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。.知道使煤成為清潔能源的新技術。(重點). 了解通過一定的化學加工技術可以把煤轉化成燃油。掌握煤加工成燃油的方法。(難.知道煤也是重要的化工原料。.理解煤的綜合利用在我國經濟和社會可持續(xù)發(fā)展中的地位和重要作用。(重難點)T7階段1認知預習質疑斯阻植理語點劫鏈使煤成為更潔凈的能源1.煤的洗選與加工技術(1)洗選技術目的：通過物理方法和表面化學方法將原煤中的可燃物和非可燃物(灰分)進行分離，使灰分和硫的含量降低。(2)型煤技術目的：通過煤的成型加工，將粉煤變成塊狀

2、型煤提高燃燒效率。(3)水煤漿技術目的：將煤粉、水和少量化學添加劑，經過特定的工藝流程加工成水煤漿液體。特點：燃燒時火焰中心溫度低、燃燒效率高、二氧化硫及氮氧化物排放量少。.煤的轉化技術(1)煤的氣化目的：在適宜條件下將煤轉化為氣體燃料，用于生產民用、工業(yè)用燃料氣和合成氣。煤氣的成分：CO和H。(2)煤的液化直接液化：把煤直接通過高壓加氫制成液體燃料。間接液化：將煤首先經過氣化制得合成氣,合成氣再經化學催化合成轉化為煌類化合物。.潔凈煤發(fā)電技術(1)常規(guī)煤粉發(fā)電機組加煙氣污染物控制技術：主要是在常規(guī)燃煤發(fā)電機組中增加煙氣凈化設備，通過煙氣脫硫、去氮氧化物和除塵,達到降低SO、NO和煙塵排放的目

3、的。(2)流化床燃燒技術：煤與空氣的接觸面積增加，提高煤的燃燒效率。(3)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術的特點：效率高、污染物排放量低。|忠君交流|1.降低煤的灰分和含硫量的目的是什么？【提示】減少燃煤時煙塵和 SO的排放，防止大氣污染。癡2|把煤加工成燃油.氫化法：經高溫催化，加氫解聚反應,脫去硫、氮、氧等成分,形成固一液混合物。.氣化一液化法：先將煤轉化為業(yè)坐等氣體，再催化為液態(tài)物質,主要反應有：催化劑nCO 2nH2 (CH2) n+ nHO催化劑2nCd nH2 (CH2) n+ nCOII思考交ifc|l.為什么煤可以轉化為燃油？【提示】煤和石油都是主要由碳和氫元素組成的物質，其本質區(qū)別

4、是氫原子數與碳原子數的比值不同，把煤加工成油，就是通過化學反應把煤所含的碳氫化合物轉化成汽油、柴 油等燃油的過程。從煤中獲得的化學產品1.煤的干儲：把煤在隔絕空氣的條件下加強熱,使煤中有機物質分解的過程，屬于化學 變化。.干儲產品氣態(tài)：焦爐煤氣H2、CH、GH、CO 等粗氨水：最終產品形式為NH 2SO、NH 3PQ或濃氨水170 C 以下# E# 本、甲本、一甲本液態(tài)煤焦油分儲230 C以上酚類、蔡230 C以上一公 恩等稠環(huán)芳脛也瀝青固態(tài)一一焦炭：用途高爐煉鐵、制水煤氣|思考交流|.焦爐煤氣能使濱水退色嗎？合作探究通關【提示】焦爐煤氣中含有 C2Hs與Br2發(fā)生加成反應，故能使濱水退色。石

5、油的分儲和煤的干儲的區(qū)別:余組計祀殍卷細橐:【問題導思】石油的分儲和煤的干儲原理相同嗎？【提示】不相同。分儲是物理變化，干儲是化學變化。天然氣、石油氣、裂解氣、焦爐煤氣、高爐煤氣、水煤氣的成分是什么?【提示】見要點2。上述氣體能使濱水退色的有哪些？【提示】裂解氣、焦爐煤氣。1.分儲和干儲的比較比較項目加工對象加工目的變化的本質相似點分儲液體混合物分離各成分物理變化需加熱干儲固體物質分解成各種/、同成分化學變化2.天然氣、石油氣、裂解氣、焦爐煤氣、高爐煤氣、水煤氣的來源及主要成分的區(qū)別天然氣石油氣裂解氣焦爐煤氣高爐煤氣水煤氣來源地下礦藏石油的分儲石油的裂解煤的干儲煉鐵高爐排放碳與局溫水蒸氣反應主

6、要成分甲烷短鏈烷燒乙烯、丙烯、一烯H、CH、GH、COCO CO、NbCO H2但 如圖，下列敘述中錯誤的是 （）A.圖中操作發(fā)生了化學變化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 CuQ也可使濱水退色D.試管A中產生濃的白色的煙【解析】本題考查煤的干儲知識。煤的干儲屬于化學變化，所以 A項正確；煤的干儲產物有粗氨水、煤焦油、焦爐煤氣、焦炭等，粗氨水中含有NH H2O,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項正確；焦爐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，乙烯可使濱水退色，H2、CH、C2H、COO易燃，所

7、以C項正確；煤的干儲無白煙生成，D項錯誤。【答案】Dwgilll tt.下列關于化石燃料的加工說法正確的是()A.石油裂化主要得到乙烯B.石油分儲是化學變化，可得到汽油、煤油C.煤干儲主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦爐氣D.煤制煤氣是物理變化，是高效、清潔地利用煤的重要途徑【解析】石油裂解主要得到乙烯，A錯誤；石油分儲是物理變化，B錯誤；煤制煤氣是“皿 一 一，-_ 高溫化學變化，反應為 C+ HbO(g)=CO H2, D錯誤?！敬鸢浮緾配 X* 一二二二.煤的轉化技術【問題導思】煤的轉化技術包括哪些技術？【提示】氣化技術和液化技術。煤轉化技術的目的是什么？【提示】提高燃料燃燒效率，控制污染

8、物排放。煤的氣化和液化技術中都涉及的反應是什么？一. -高溫一【提本】C+ H2O(g)=CO H2o.煤的氣化技術煤氣化碳在空氣低熱中燃燒值氣成分：CO H、相當量的N特點和用途：熱值較低，用作冶金、機械工業(yè)的燃料氣碳在氧氣,土之,2中熱值公中燃燒成分：CO H、少量CH特點和用途：熱值較高，可短距離 輸送。用于居民用煤氣，也可 以用于合成氨、制甲醇等CO 3H2催化劑高熱值氣CH+H2O合成天然氣主要成分：CH特點用途：熱值很高，可遠距離輸送.煤間接液化典型流程利用合成氣（H2+C0母產汽油、甲醇和氨等已經實現了工業(yè)化，合成氣也可轉化成醛、酸、酯等多種產物。下列表述中正確的是（）以合成氣為

9、原料的反應都是化合反應改變合成氣中 CO與H2的體積比，可以得到不同產物合成氣的轉化反應需在適當的溫度和壓強下通過催化完成從合成氣出發(fā)生產液態(tài)燒或醇類有機物是實現“煤變油”的有效途徑以合成氣為原料的反應產物中不可能有烯煌或水A.B.C.D.【解析】本題主要考查質量守恒定律的應用。由于汽油是各種含511個碳原子的混合燒，分子中不含氧元素，故合成汽油的反應不是化合反應，產物中有水生成，故、不正確。變K訓攫 _ _ 高溫一，一2.下列技術中發(fā)生反應：C+ HO(g)=Cd hb的是()【導學號：28920049】A.煤的洗選技術B.型煤技術C.水煤漿技術D.煤的轉化技術 高溫 ，一一【解析】煤的轉化

10、技術是把煤進行氣化或液化，均發(fā)生：C+ HO(g)=Ca H的反應?！敬鸢浮?DKCCCCCCCCCCCCC.有關煤利用的各項技術的 2個核心:提高燃燒效率、防止排放污染物。.煤綜合利用的5種技術：洗選、型煤、水煤漿、煤轉化、煤發(fā)電。.煤加工成燃油的2種方法：氫化法、氣化一液化法。.煤干儲的4種產品：焦爐煤氣、粗氨水、煤焦油、焦炭。階段.體驗落實評價建亳同憒即時達i).下列說法中不正確的是()A.煤是各種芳香燒組成的混合物B.煤燃燒時，會產生大量二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和煙塵等污染物C.煤是由無機物和有機物組成的復雜的混合物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】

11、煤是由無機物和有機物組成的復雜的混合物，除主要含有C元素外，還含有HQ S、N等元素，但不含碳單質和簡單的有機物，因此A項錯誤。煤燃燒會產生大量的二氧化硫等污染物。 TOC o 1-5 h z 【答案】A.煤在干儲時得到的氣態(tài)產物是（）A.天然氣B,水煤氣C.焦爐氣D.高爐煤氣【解析】煤干儲時得到的氣體是焦爐氣，主要成分為氫氣、甲烷、乙烯和一氧化碳?！敬鸢浮緾.燃料電池能有效提高能源利用率，具有廣泛的應用前景。下列物質均可用作燃料電池 的燃料，其中最環(huán)保的是（）A.甲醇B.天然氣C.液化石油氣D.氫氣【解析】從燃料電池反應產物的角度分析。甲醇、天然氣和液化石油氣作為燃料電池的燃料使用均產生 C

12、O,而氫氣用作燃料電池的燃料，反應產物為H20,不會對環(huán)境產生影響?！敬鸢浮緿4,下列說法中正確的是（）【導學號：28920050】A.煤油是石油加工所得的主要產品之一，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)生了化學變化C.利用“氣化一液化法”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式可表示為（CHz）n,它是一種高分子化合物【解析】將煤進行低溫（約500600 C）干儲所得到的煤焦油，再進行分儲，分儲產品中有煤油。利用“氣化一液化法”可將煤加工成燃油，其過程可大概表示為：首先把煤轉 化為氫氣、一氧化碳等氣體，然后在催化劑的作用下，其中的一氧化碳和氫氣轉化為燃油。在該過程中發(fā)生