人教版七年級生物上：煤的形成

【專家解說】：煤及煤的形成 1、煤的基本概念 煤是植物遺體經(jīng)過生物化學(xué)作用和物理化學(xué)作用而轉(zhuǎn)變成的沉積有機(jī)礦產(chǎn)，是多種高分子化合物和礦物質(zhì)組成的混合物。 2、成煤的五大條件 (1)物質(zhì)條件 主要是成煤的原始植物，包括高等植物和低等植物。 植物遺體大量堆積是成煤的物質(zhì)條件 高等植物形成的煤叫腐植煤，低等植物形成的煤叫腐泥煤。 由高等植物和低等植物共同形成的煤叫腐植腐泥煤。 植物演化的5個(gè)階段 菌藻植物時(shí)代→→裸蕨植物時(shí)代→→蕨類和種子植物時(shí)代→→裸子植物時(shí)代→→被子植物時(shí)代 (2)堆積條件或環(huán)境條件 泥炭沼澤：常年積水，極其潮濕，內(nèi)有大量植物生長、堆積，植物死亡后遺體被沼澤水覆蓋，并與氧呈半隔絕狀態(tài)，使植物遺體不至于完全氧化分解，經(jīng)生物化學(xué)作用形成泥炭。 泥炭沼澤的形成取決于古植物、古氣候、古地理和大地構(gòu)造4個(gè)條件。 沼澤根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)分為低位沼澤、高位沼澤、中位沼澤；濱海泥炭沼澤、三角洲平原泥炭沼澤、紅樹林泥炭沼澤；草本泥炭沼澤、木本泥炭沼澤；淡水沼澤、半咸水沼澤、咸水沼澤等。 堆積方式（原地生成、異地生成）、形成泥炭的植物群落（高等植物、低等植物）、沉積環(huán)境（淺沼的、湖沼的、微咸水的、咸水的、富含鈣質(zhì)的）和養(yǎng)分供給（富養(yǎng)分的、貧養(yǎng)分的）、PH值、細(xì)菌活動性、硫的供給、泥炭的溫度、氧化還原電位等因素決定了煤層原始特征。 (3)溫度和壓力條件 溫度和壓力決定于埋藏深度 成煤應(yīng)有一定的埋藏深度 煤化程度是煤受熱溫度和持續(xù)時(shí)間的函數(shù)。溫度越高，變質(zhì)作用的速度越快。 (4)時(shí)間條件 漫長的地質(zhì)年代[宙、代、紀(jì)、世、期] 一般需要幾千萬到幾億年的時(shí)間 (5)地質(zhì)條件 地殼運(yùn)動 3、成煤作用過程 植物→泥炭（腐泥）→褐煤→煙煤（長焰煤、氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧煤）→無煙煤 兩個(gè)階段 泥炭化作用（腐泥化作用）：植物→泥炭（腐泥） 煤化作用 成巖作用：泥炭→褐煤； 變質(zhì)作用：褐煤→煙煤、無煙煤 4、我國的主要聚煤期 新生代 新近紀(jì)——古近紀(jì) 中生代 晚侏羅紀(jì)——早白堊紀(jì) 早、中侏羅紀(jì) 晚三疊世 晚古生代 晚二疊世 晚石炭世——早二疊世 早石炭世 早古生代 早寒武世 5、中國煤炭分類 中國煤的分類依據(jù)表示煤化程度的干燥無灰基揮發(fā)分(Vdaf)、表示煤的工藝性能的粘結(jié)性指標(biāo)（粘結(jié)指數(shù)G、膠質(zhì)層最大厚度Y、奧亞膨脹度b），將煤分為褐煤HM 、煙煤YM[長焰煤CY、不粘煤BN、弱粘煤RN、1/2中粘煤1/2ZN、氣煤QM、氣肥煤QF、1/3焦煤1/3JM、肥煤FM、焦煤JK、瘦煤SM、貧瘦煤PS、貧煤PM]和無煙煤[WY]三大類。 本洗選中心涉及到的煤種主要為：褐煤、長焰煤、不黏煤、弱黏煤、氣煤，且自北而南煤化程度由低到高。 6、煤的組成 煤的元素組成：C、H、O、N、S、P 6種 煤中的礦物質(zhì)： 按來源分為： 原生礦物質(zhì)（成煤植物本身） 次生礦物質(zhì)（成煤過程混入） 外來礦物質(zhì)（采煤過程混入） 按性質(zhì)分為： [1]粘土類礦物：高嶺石Al4[Si4O10](OH)8、水云母K21Al2[(Si2Al)4O10](OH)2·nH2O [2]硫化物類礦物：黃鐵礦FeS2、白鐵礦FeS2 [3]碳酸鹽類礦物：方解石CaCO3等 [4]氧化物類礦物：石英SiO2 [5]硫酸鹽類礦物：石膏CaSO4·2H2O 煤的工業(yè)分析：水分、灰分、揮發(fā)分、固定炭 煤的元素分析：C、H、O、N、S 7、礦井瓦斯基本知識 [1]礦井瓦斯的概念 礦井瓦斯是成煤過程中的一種伴生氣體，指煤礦井下以甲烷CH4為主的有害氣體的總稱。有時(shí)也單指甲烷CH4。 [2]礦井瓦斯形成的兩個(gè)時(shí)期 一是植物遺體形成泥炭的過程中形成瓦斯，屬于生物化學(xué)造氣期，生成的瓦斯易于排放，大部分逸散于大氣中。如： 3C6H12O6 （單糖）→2 C4H8O2 （丁酸）＋2C2H4O2 （乙酸）＋2H2O ＋2CH4 ↑ ＋4CO2 ↑ 二是由泥炭形成褐煤、煙煤和無煙煤時(shí)期形成甲烷，大部分存留于煤層中。 [3]礦井瓦斯的基本性質(zhì) 無色無味氣體，比空氣輕，有很強(qiáng)的擴(kuò)散性、可燃性和爆炸性。 [4]礦井瓦斯的危害 主要是窒息 濃度達(dá)到43%時(shí)人呼吸困難（氧氣只有12%） 濃度達(dá)到57%時(shí)人死亡（氧氣只有9%） [5]礦井瓦斯的賦存狀態(tài) 一是游離態(tài) 二是吸附態(tài)，包括吸著態(tài)和吸收態(tài) [6]煤的變質(zhì)程度與瓦斯含量的關(guān)系