石油的主要成分、形成和主要用途煤的主要成分、形成和主要用途能源概况

习题1.煤和石油的主要成分各是什么？

2.煤和石油各有哪些主要用途？

［选学］

用途广泛的有机化合物*

在人们认识到的物质中，有一类数量巨大的化合物，它们都是含有碳元素的化合物，称为有机化合物，简称有机物。而不含碳的化合物称为无机物。

组成有机物的元素，除碳外，通常还有氢、氧、氮、硫、磷、氯等。我们学过的一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐等少数简单的含碳化合物，由于其结构和性质跟无机物很相近，所以习惯上把它们作为无机物。

大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂，熔点较低，不易导电，进行化学反应时速度一般比较慢。

下面简单介绍几种重要的有机物。1.乙烯和乙炔

乙烯的化学式是 C2H4，它主要是用高温下将石油裂解的方法来制取的。乙烯是重要的基本有机化工原料，可以用来制取酒精、醋酸、聚乙烯和聚氯乙烯等多种产品。由于它的用途广泛，国际上常把乙烯的发展水平视为衡量石油化工发展水平的一个标志。我国已建成数个年产 30 万吨乙烯的工程。

乙炔俗称电石气，化学式是 C2H2，它可由电石跟水反应来制取，也可由

甲烷高温分解来制取。工厂里常用乙炔燃烧产生的高温来焊接或切割金属。乙炔也是一种重要的基本有机化工原料，它可以用来制取聚氯乙烯塑料和醋酸等重要化工产品。

1. 糖类

葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素等都属于糖类，糖类也叫做碳水化合物。这是由于这类化合物大都是由碳、氢、氧三种元素组成的，分子中氢原子数和氧原子数之比是 2∶1。

蔗糖的化学式是 C12H22O11，是白色晶体，溶于水。蔗糖是重要的甜味食物，存在于植物体内。以甘蔗(含糖 11％～17％)和甜菜(含糖 14％～26％) 的含量最多。

淀粉可用(C6H10O5)n 表示，是一类天然的高分子化合物。淀粉是绿色植物

进行光合作用的产物，主要存在于植物种子和块茎里。例如，大米约含淀粉80％，小麦约含 70％，马铃薯约含 20％等。淀粉是一种白色粉末状的物质， 它不溶于冷水。

淀粉在稀酸的作用下发生水解，最后生成葡萄糖。

(C6H10O5)n＋nH2O nC6H12O6

淀粉是食物的重要成分，在人体内酶的作用下能水解，生成的葡萄糖供人体组织的营养需要。

淀粉发酵可以用来制取葡萄糖和酒精。

C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2↑

1. 蛋白质

蛋白质广泛地存在于生物体内，是组成细胞的基础物质，也属于天然高分子化合物。动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁以及毛发、蹄、角等都是由蛋白质组成的。植物的各种器官也都含有蛋白质，例如，小麦的种子里含有 18

％的蛋白质。

人们从食物中摄取蛋白质，在胃液中胃蛋白酶和胰液中的胰蛋白酶作用下，经过水解反应生成氨基酸，氨基酸被人体吸收后，再结合成人体所需要的各种蛋白质。人体内的蛋白质随着生命活动也不断分解，最后主要生成尿素，排出体外。

1. 油脂、肥皂和洗涤剂

在日常生活中，我们经常接触的如猪油、牛油、豆油、花生油、桐油等

统称为油脂。油脂是油和脂肪的总称，习惯上将在室温下呈液态的叫做油， 在室温下呈固态的叫做脂肪。植物油脂通常呈液态，而动物油脂通常呈固态。

油脂比水轻，密度在 0.9～0.95 克/厘米 3 之间；不溶于水，易溶于汽油、乙醚、苯等多种有机溶剂。

油脂是一种重要的营养物质，它在完全氧化(生成二氧化碳和水)时放出大量的热量。油脂在小肠里的酶的作用下发生反应，所生成的物质被肠壁吸收，在肠壁细胞里，这些物质又重新生成油脂。这种油脂经由淋巴液系统到血液里，并随血液的循环进入人体各组织里进行氧化。

油脂也是一种重要的工业原料。工业上以油脂为原料来制造肥皂。

普通肥皂约含 70％的高级脂肪酸(一类类似于醋酸，但分子中碳原子个数很多的有机酸)的钠盐，30％的水和少量的盐。有些肥皂里还加有填充剂、香料及染料等。肥皂的去污作用主要是高级脂肪酸的钠盐的作用，这是因为它具有一种特殊的分子结构。

根据对肥皂去污原理的研究，人们又利用人工合成的方法来合成具有高级脂肪酸钠盐分子结构特点的物质作为洗涤剂。合成洗涤剂有很强的去污能力，不受硬水的影响，用它来代替肥皂还可节约大量油脂，因此得到广泛应用。

1. 合成材料

合成材料是指一些合成高分子材料，它们是由小分子(低分子)物质经过人工合成所得到的大分子(高分子)物质。合成高分子材料有许多优良的性能，一般具有密度较小、强度高、弹性好、可塑性好、绝缘性好、耐腐蚀等， 应用范围相当广泛。合成高分子材料许多是以石油、天然气、煤和农副产品等为原料合成的。这些原料来源丰富，为合成高分子材料的发展提供了有利条件。另外，合成高分子材料容易加工成型。

塑料、合成橡胶和合成纤维是三类合成高分子材料，也就是我们经常说的三大合成材料。

塑料是一类可塑性材料，主要成分是合成高分子物质。例如，通常所说的聚氯乙烯塑料其主要成分是聚氯乙烯这种高分子物质，聚丙烯塑料的主要成分是聚丙烯这种高分子物质。塑料制品中除高分子物质外，还有一些辅助材料和填料等。例如，为增进塑料的可塑性和柔韧性，要加增塑剂；为增加塑料的稳定性，要加稳定剂等等。塑料制品一般是在一定温度、压强条件下， 将一定比率的某种高分子材料和辅助材料，经过压延或模压、挤压、注射、浇铸、吹塑等成型工序加工而成的。

塑料根据它受热时所表现出的特性可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。热塑性塑料在受热时能软化，可以将其塑制成一定的形状，并能反复加工塑制，聚氯乙烯塑料和聚乙烯塑料都属于这一类。热固性塑料受热也能变软，也可塑制成一定的形状，但软化成型后再加热也不能软化了，即不能反复加工塑制，电木(酚醛塑料)就属于这一类。

橡胶是一类具有弹性的高分子材料，它是制造飞机、军舰、拖拉机、收割机、汽车、水利排灌机械、医疗器械等所必需的材料，与我们的日常生活也有着密切的关系。从自然界中的橡胶树、橡胶草得到的橡胶远远满足不了工农业生产和日常生活的需要，人们就在研究天然橡胶的基础上，制造出合成橡胶，像丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等都是合成橡胶，它们广泛应用于制轮胎、运输带、胶管、电绝缘材料及其它橡胶制品。利用不同原料合成

的橡胶，往往具有某些突出的性能，如有的耐高温，有的耐低温，有的耐油， 有的有很好的气密性，等等。

纤维是一类纤细状的高分子材料。它可以分为天然纤维和化学纤维两大类。棉、麻等植物纤维，羊毛、蚕丝等动物纤维，石棉等矿物纤维都属于天然纤维。化学纤维又分为两类。一类是天然纤维经加工而成的人造纤维，像粘胶纤维、醋酸纤维等；另一类是利用石油、天然气和农副产品作原料，经化学合成得到的合成纤维，像涤纶、腈纶、丙纶、氯纶等。合成纤维强度大、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不会发霉、不怕虫蛀、不缩水，但它的吸湿性、透气性差。为此，常用一种或几种合成纤维与天然纤维或人造纤维制成混纺织物。这些混纺织物，兼有合成纤维、人造纤维和天然纤维的优点，深受人们欢迎。