化学是社会可持续发展的基础.ppt

第二单元 化学是社会可持续发展的基础,1了解煤、石油、天然气等综合利用的意义。 2了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。 3了解化学在解决能源危机中的重要作用，树立绿色化 学的观念。,煤、石油、天然气的综合利用 煤的综合利用 煤是由_和少量_组成的_，主要含有_元素，还含有少量_、_、_、_等元素。 (1)煤的干馏 原理：把煤_使其分解的过程。煤的干馏是一个复杂的_变化过程。 煤的干馏产物 a_，b._，c._，d.粗氨水。 (2)煤的气化 将煤中的_转化为_的过程，目前主要方法是碳与水蒸气反应制水煤气。化学方程式为,一、,1,有机物,无机物,复杂混合物,碳,氢,氧,氮,硫,隔绝空气加强热,物理、化学,焦炉气,煤焦油,焦炭,有机物,可燃性气体,石油的综合利用 (1)石油的成分 石油主要是由多种_组成的混合物。所含元素以_、_为主，还有少量N、S、P、O等。 (2)石油的分馏 利用_中各组分_不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的_的过程叫做分馏。分馏是_过程。其主要目的是得到_、_、_等轻质油。,3,碳氢化合物,碳,氢,原油,沸点,混合物,物理变化,汽油,煤油,柴油,(3)石油的裂化 条件：催化剂催化、高温。 过程：含碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为含_ _的烃，裂化是_过程。 主要目的：将_转化为_。 (4)石油的裂解 定义：石油在更高的_下发生深度裂化，石油中的长链烃分子断裂成以乙烯、丙烯为主的_。 生产目的：生产_、丙烯、甲烷等重要_。 三大合成材料 (1)三大合成材料是指_。,4,碳原子数,较少、沸点较低,化学变化,重油,轻质油,温度,短链烃,乙烯,化工基本原料,塑料、合成橡胶和合成纤维,煤加工和石油的炼制过程中哪些是化学变化，哪些是物理变化？ 提示 煤的干馏、汽化、液化和石油的裂化、裂解都是化学变化，石油的分馏为物理变化。,环境保护与绿色化学 环境问题 环境问题主要是指由于人类不合理地_而造成的_，以及_和_所造成的环境污染。 “三废”的染污主要指： (1)大气污染 大气污染物主要来自_和_产生的废气及其携带的_。 (2)水污染 工业废水，_，农田过度施肥，喷洒农药都会对水源造成污染。 (3)固体废弃物污染，如白色污染。,二、,1,开发和利用自然资源,生态环境破坏,工农业生产,人类生活,化石燃料燃烧,工业生产过程,颗粒物,生活污水,环境保护的措施 (1)工业废气携带颗粒物的回收利用。 (2)工业、生活污水经处理达标后排放、限制使用含_、 _洗涤剂。 (3)回收、限制废弃塑料，研制_塑料。 绿色化学 (1)原子经济 原子经济要求反应物的原子_，原子的利用率达到_，也就是说在化学反应中不产生任何废物。,2,3,氮,磷,可降解,全部转化为期望的最终产物,100%,(2)绿色化学 绿色化学的核心就是利用化学原理从_ _对环境的污染。 可持续发展 可持续发展是指_ _发展，需要_、_、_和环境保护协调发展。可持续发展的要点是发展援助、环境保护、清洁水源、能源开发、绿色贸易。,4,源头上减少和消除工,业生产,既满足现代人的需求又不损害后代人满足,其需求的能力的,经济,社会,资源,三大能源 三大能源是指煤、石油、天然气这三种当今世界发展必须依赖的不可再生的资源。 六种加工方法 注意理解煤和石油的加工方法，并比较其异同。,六种常见污染 当今环境污染存在以下六方面： 1酸雨形成原因主要是SO2和氮氧化合物。 2光化学烟雾主要是氮氧化合物、碳氢化合物造成的。 3臭氧空洞主要是氮氧化合物、氟氯代烃等的排放引起的。 4温室效应主要是由于大气中CO2含量的不断增加造成的。 5白色污染聚乙烯塑料的大量使用。 6赤潮含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放。,我的警示 为什么裂化汽油不能用于从溴水中萃取溴？ 直馏汽油与裂化汽油的成分不同，直馏汽油是用石油直接分馏得到，其中不含有烯烃；而裂化汽油是通过裂化得到，其中含有烯烃。 因此直馏汽油可作萃取剂，裂化汽油不能作萃取剂。,图示闪记 “绿色化学”的基本思想,1石油的分馏、裂化、裂解的比较,石油的加工炼制方法与产品性质,2.直馏汽油和裂化汽油的区别,如何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题，将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油。 资料一 石蜡是含有2030个碳原子的烷烃的混合物，常温下呈固态。 资料二 石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂。 某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如图：实验过程中可观察到烧瓶中固体石蜡先熔化，试管中有少量液体凝结，试管中酸性高锰酸钾溶液褪色，实验后闻试管中液体气味，具有汽油的气味。,【典例1】,(1)该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为_， 为保证实验成功，实验前必须进行的操作是_， 装置中较长导管的作用是_。 (2)试管中少量液体凝结说明了_。 (3)试管中溶液褪色说明了_。 (4)能否用试管中的液体萃取溴水中的溴，理由是_ _。,(5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式_ _。 (6)石油裂化的重要意义是_。 解析 仪器连接的顺序应遵循从下往上，从左到右的原则，装入药品之前要检验装置的气密性。依据石油分馏工业的分馏塔原理，设置了长导管，其作用除导气外，兼起冷凝气体的作用；试管中有液体生成，说明生成4个碳原子数以上的烃，因为常温、常压下，4个碳原子数以上的烃大都呈液态，试管 中KMnO4溶液褪色说明生成常温、常压下呈气态的5个碳原子数以下的烯烃；由于裂化产物中有烯烃生成，易与溴发生加成反应，所以不能用来萃取卤素单质；从以上变化可以看出，石油裂化的主要目的是为了获得更多的轻质燃油，特别是提高汽油的产量和质量。,近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。下列关于石油的说法正确的是 ( )。 A石油属于可再生矿物能源 B石油主要含有碳、氢两种元素 C石油的裂化是物理变化 D石油分馏的各馏分均是纯净物 解析 石油、煤均属于化石燃料，是不可再生矿物资源，故A错误；石油的裂化是把长链烃变为短链烃，是化学变化，故C错误；石油分馏是利用各类烃的沸点不同，将石油分为不同的馏分，但是每种馏分是由沸点接近的烃组成，属于混合物，故D错误。 答案 B,【应用1】,1常见的环境污染与防治措施,环境保护与绿色化学,续表,绿色化学的含义 绿色化学又称环境友好化学或清洁化学，是从源头上防止污染产生或把化学过程对环境的负面影响降低到最低程度的化学，绿色化学要求原料和产品无害，在化学过程中不产生“三废”或使“三废”降低到最低程度。,2.,绿色化学的基本原则 (1)防止污染的产生优于治理产生的污染。 (2)原子经济性(设计的合成方法应将反应过程中所用的材料，尽可能全部转化到最终产品中)即原子的利用率达到100%。 (3)应考虑到能源消耗对环境和经济的影响，并应尽量少地使用能源(在常温、常压下进行)。 可持续发展、环境保护与绿色化学三者的关系 环境保护是可持续发展的一个重要方面，绿色化学能从根本上为环境保护和可持续发展提供一步到位、一劳永逸的技术支持。,3,4,保护环境已成为人类的共识，人类应以可持续发展的方式使用资源，以合理的方式对废物进行处理并循环使用。下列做法不利于环境保护的是 ( )。 A发电厂的煤经脱硫处理 B将煤转化为水煤气作燃料 C回收并合理处理聚乙烯塑料废物 D电镀废液经中和后直接排放 解析 对煤进行脱硫处理，目的是减少SO2的排放；将煤转化为水煤气，也称煤的气化，可以提高煤的燃烧效率，减少因不完全燃烧而产生CO的污染；回收并合理处理聚乙烯塑料废物，可减少白色污染，变废为宝；电镀液往往含重金属离子或CN等，必须进行处理后方可排放，仅中和是不可排放的。 答案 D,【典例2】,绿色化学概念从一提出来，就明确了它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节都实现净化和无污染的反应途径。下列化工生产中体现绿色化学内涵的是 ( )。 减少“三废”排放量 考虑有关原材料的再生利用 对出现的污染问题及时治理 回收未反应的原料、副产物、助溶剂、稳定剂等非反应试剂 拒绝使用无法替代、无法回收、无法再生和重复使用的有毒副作用、污染明显的原料,【应用2】,A B C D 解析 对出现的污染问题及