[理化生]第二节 资源综合利用 环境保护共2课时.ppt

第二节 资源综合利用 环境保护 每年的月日是世界环境保护日， 今年的主题是： 地球需要你:团结起来应对气候变化 在工业生产中需要大量在工业生产中需要大量 的原料，消耗大量的能的原料，消耗大量的能 源，在得到所需产品的源，在得到所需产品的 同时产生了大量废气、同时产生了大量废气、 废水和废渣，处理不当废水和废渣，处理不当 就会污染环境。就会污染环境。 气候变暖气候变暖 臭氧层破坏臭氧层破坏 酸雨酸雨 赤潮等赤潮等 天然气、煤、石油 合成材料制品 废气、废水、废渣废气、废水、废渣 煤、石油和天然气仍然是人类 使用的主要能源，也是三种重要的 化石燃料 优点: 提供能量、化工原料 缺点: 不可再生、环境污染 泥煤 褐煤 煤 工 业 的 粮 食 无烟煤 煤的现代结构模型 无机物(少量) 有机物 C 元素大量 H、O、N、S 等元素 少量 无机盐等 污染环境 COx、NOx、 SO2 烟尘 煤的组成 1、煤的组成及其综合利用 一、煤、石油和天然气的综合利用 煤的综合利用 煤的干馏 煤的气化 煤的液化 获得洁净的燃料和 多种化工原料 物尽其用，保护环境物尽其用，保护环境 n n 煤煤直接作燃料直接作燃料利用率低并污染环境利用率低并污染环境 煤干馏的产物有哪些？ 将煤隔绝空气加高温使之分解的过程 ，叫做煤的干馏。 焦炉煤气、煤焦油、焦炭 煤的干馏 煤干馏的主要产品和用途煤干馏的主要产品和用途 在一定条件下把煤中的有机物转化 为可燃性气体的过程。 主要反应是： C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 高温 煤的气化煤的气化 在一定条件下将煤转化为液体燃料 直接液化 间接液化 煤与氢气作用生成液体燃料 先转化为CO和H2，再在催 化剂作用下合成甲醇 CO+2H2 CH3OH 催化剂 煤的液化煤的液化 2、天然气的组成及其综合利用 天然气的主要成分是甲烷。 我国的天然气资源很丰富,但分布很不均 匀,为了改善我国东部的能源结构,制定了什 么计划？ 综合利用： A、燃料清洁能源 B、化工原料：合成氨、生产甲醇、合成 两碳或多碳有机物 石油的成分： 含烃的混合物 按元素来看：碳、氢含量为97%- 98% 按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的 混合物 石油的炼制方法1： 分馏 利用各成分沸点不同分离成不同物质 获得汽油、煤油等不同沸点范围的馏分分 馏 原理 ： 目的 ： 主要 产品 ： 石油气石油气 C C 4 4 以下以下 汽油汽油 C C 5 5 C C11 11 煤油煤油 C C11 11 C C16 16 柴油柴油 C C15 15 C C18 18 重油重油 C C20 20以上 以上 轻质油轻质油 努力向学，蔚为国用 石油的炼制方法2： 裂化 催化剂催化剂 加热、加压加热、加压 C C 1616 H H 34 34 C C 8 8H H 1818+C +C 8 8H H 1616 十六烷十六烷 辛烷辛烷 辛烯辛烯 原理 ： 目的 ： 产品 ： 提高汽油的产量和质量 汽油 把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为 相对分子质量小、沸点低的烃 努力向学，蔚为国用 C C8 8 HH18 18 C C 4 4 HH10 10+C +C 4 4 HH 8 8 辛烷辛烷 丁烷丁烷 丁烯丁烯 C C4 4 HH10 10 CH CH 4 4 +C+C 3 3 HH 6 6 丁烷丁烷 甲烷甲烷 丙烯丙烯 C C4 4 HH10 10 C C 2 2 HH 6 6 +C+C 2 2 HH 4 4 丁烷丁烷 乙烷乙烷 乙烯乙烯 催化剂催化剂 加热、加压加热、加压 催化剂催化剂 加热、加压加热、加压 催化剂催化剂 加热、加压加热、加压 石油的炼制方法3： 裂 解 原理：深度裂化 目的：化工原料 产品：甲烷甲烷 、 乙烯、丙烯等乙烯、丙烯等 努力向学，蔚为国用 石油的炼制方法4： 催化重整 结构重新调整 获得芳香烃 芳香烃 主 要 产 品 主要目的 原理 努力向学，蔚为国用 4、化石燃料的产品三大合成材料 塑料、合成橡胶、合成纤维 加成聚合反应（即加聚反应） 方法：将双键改为单键，将原来连在不饱和碳原 子上的其它原子（或原子团）写在链节的上方或 下方。 聚乙烯 nCH2CH2 CH2CH2 n 催化剂 合成材料 链节 聚合度 单体 加聚反应 聚氯乙烯塑料 聚乙烯塑料 聚丙烯塑料聚苯乙烯塑料 聚 四 氟 乙 烯 聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃 酚 醛 塑 料 合 成 纤 维 白色污染 1、由于合成材料的广泛应用和发展，一些塑 料制品带来的环境污染就是“白色污染”。 2、白色污染的危害； 3、白色污染的治理： A、废弃塑料的再利用（如直接作为材 料、制作单体和燃料油、制作气体等）； B、制造易降解材料。 二、环境保护与绿色化学 1、环境问题的含义 P100 2、保护环境工作者当前的任务： （1）对环境情况的检测 （2）三废的治理 （3）寻找源头治理环境的生产工艺 要较好地完成这些任务，都离不开化学知识。 生态环境破坏 环境污染 废气（化学燃料燃烧及工厂废气） 废水（工业废水、生活废水等） 废渣（工业垃圾、生活垃圾等） 在激烈的足球比赛中,运动员受到轻伤时, 用氯乙烷向伤口喷射,运动员很快就可以重新上场了！ 已知制取一氯氯乙烷烷有如下常见见方法： 方法一 用氯氯气在光照条件下取代乙烷烷 方法二 用乙烯烯与氯氯化氢氢在一定条件下加成 （）请请写出以上两种制取一氯氯乙烷烷方法的化学方程 式 试着分析一下： 在激烈的足球比赛中,运动员受到轻伤时, 用氯乙烷向伤口喷射,运动员很快就可以重新上场了！ 已知制取一氯氯乙烷烷有如下常见见方法： 方法一 用氯氯气在光照条件下取代乙烷烷 方法二 用乙烯烯与氯氯化氢氢在一定条件下加成 （）以上两个反应应的反应类应类 型分别别是什么？各有什 么特点？ 试着分析一下： 在激烈的足球比赛中,运动员受到轻伤时, 用氯乙烷向伤口喷射,运动员很快就可以重新上场了！ 已知制取一氯氯乙烷烷有如下常见见方法： 方法一 用氯氯气在光照条件下取代乙烷烷 方法二 用乙烯烯与氯氯化氢氢在一定条件下加成 （）假设设你是化工厂的负责负责 人，从环环境保护护和 降低生产产成本两个方面来分析，将选择这选择这 两种方法中 的哪一种来生产产一氯氯乙烷烷？为为什么？ 试着分析一下： 在激烈的足球比赛中,运动员受到轻伤时, 用氯乙烷向伤口喷射,运动员很快就可以重新上场了！ 已知制取一氯氯乙烷烷有如下常见见方法： 方法一 用氯氯气在光照条件下取代乙烷烷 方法二 用乙烯烯与氯氯化氢氢在一定条件下加成 （）通过过前面的分析，可以看出理想的化工生 产应该满产应该满 足什么核心条件？ 试着分析一下： 绿色化学 又称环境友好化学、清洁化学、环境无害化学 核心： 利用化学原理从源头头减少和消除工 业业生产对环产对环 境的污污染。 从示意图中试着总结出绿色化学有什么主要特点 ？ 绿色化学的主要特点： 1充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料； 2在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物 向环境排放； 3提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原 子都被产品所消纳，实现“零排放”； 4生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康 的环境友好的产品。 可持续发展的思想 绿绿色化学提倡原子经济经济 性，最理想的“ 原子经济经济 ” 是参加反应的分子中的原子全部 转化为期望产物，实现“零排放”，原子利用 率为100。既充分利用了资源，又不产生污 染。 原子利用率期望产物的质量生成物的总质量100% 思考与交流 焚烧垃圾烟蹿15米 河水污染导致大量鱼类死亡 天通苑居民受垃圾烟困扰 2004年4月7日朝阳公园 2006年4月17日北京海淀 酒仙桥地区一河流 2006年4月 出水口已 经完全不 出水了！ 芳园路 2006年4月 伦敦烟雾 大量工业污染物的排放使人们面 临有害物质、元素的威胁 水！ 1998摩洛哥干旱羊上树 请看以下数据： 1全世界每年消耗的化石燃料，实际初 不足亿吨，年代初达亿 吨 人类每年都在制造成千上万种新化学品 ，有毒化学品已达万吨 南极企鹅体内也检验出滴滴涕,北极附近冰盖层,铅汞含量不断上升 . 污染到处存在,世界已无净土 1984年12月印度博帕尔毒气泄露，造成2000人 死亡,受害人数达10余万人,一些人双目失明,终身 残废 赤潮 1986年4月,乌克兰基辅北部切尔诺贝利核电站4号 反应堆爆炸,放射性物质大量外泻,造成31人死亡,237人 受放射性伤害. 1952年12月58日伦敦城市城市上空 2个月后，又有8O00多人陆续丧生。 环境污染: 按环境要素分:大气污染,水污染,土壤污染 按人类活动分:工业环境污染,城市环境污染, 农业环境污染 按造成污染的性质、来源分：化学污染，生物 污染，物理污染，固体废弃物污染，能源污染 大气污染： 可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮。 可吸入颗粒物来源: 沙尘暴: 光化学烟雾 洛杉矾位于美国西南海岸，西面临海， 三面环山，是个阳光明媚，气候温暖，风 景宜人的地方。 然而好景不长，从40年代初开始，只要是 晴朗的日子，城市上空就会出现一种弥漫 天空的浅蓝色烟雾，使整座城市上空变得 浑浊不清。 光化学烟雾 1943年以后，烟雾更加肆虐，以致远离城市100千米 以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死， 柑橘减产。 仅19501951年，美国因大气污染造成的损失就达 15亿美元。 1955年，因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达 400多人；1970年，约有75以上的市民患上了红 眼病。这就是最早出现的新型大气污染事件光化 学烟雾污染事 光化学烟雾 央视东方时空：毒患笼罩下的天津癌症村 毒患笼罩下的天津癌症村 村民：我大伯哥今年死九年了，我大嫂去 年死的，老头前年死，全是癌症。 根据村民的不完全统计，自1999年以来， 西堤头村和刘快庄村各种癌症患者有232人，平 均年龄51岁，最小的才7岁，已经死亡172人， 其中肺癌、肝癌和肠癌的患病比例最高。两个村 的总人口大约是1.3万，癌症发病率达到了178/ 万，是全国癌症平均发病率7/万的25倍多。 “癌症村” 近5年, 51名癌症患者都来自同一个乡镇相邻 的两个村庄-天津市西堤头镇西堤头村和刘快庄村 . 一进入西堤头镇境内，我们就明显感觉到空 气中弥漫着一种刺鼻的怪味，离村庄越近这种怪味 越浓烈。 在村庄周围，道路两旁，生产化学制剂