第二节-化学与资源综合利用、环境保护1

第二节化学与资源综合利用、环境保护,煤的形成与存在,煤是人类历史上最古老的能源之一。在几千万年甚至几亿年以前，当时的气候及环境条件都适合许多种植物的生长，在沼泽地区出现了大量生长繁茂的植物。后来随着时间的推移，这些植物逐渐死亡，它们在细菌的作用下逐渐变成黑色或褐色的有机物质，经过长久的日积月累，形成一层厚厚的泥炭。随着地壳的变迁，这些泥炭被深深地埋在地下，在与空气完全隔绝的条件下，由于水分减少再加上地热和高压的作用，经过极其漫长的岁月之后，当时的泥炭就变成了今天的煤。根据煤化程度将煤分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四类。各类煤除主要含碳外，还含有少量氢、氧、氮、硫、磷等元素及其分矿物质。煤的含碳量随煤化程度加深而增加，而含氢量随煤化程度加深而减少。硫是煤中的有害成分。,一、煤的综合利用,煤由_和少量_组成的复杂混合物，主要含_，还含有少量_等元素。,有机物,无机物,碳元素,氢、氧、氮、硫,煤的干馏：,将煤隔绝空气加高温使之分解，得到焦炉煤气、煤焦油和焦炭。,煤的气化：,将其中的有机物转化为可燃气体的过程，主要反应是,煤的液化（直接液化、间接液化）：,直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料,间接液化：先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇等。,二、天然气的综合利用,主要成份是甲烷,清洁的化石燃料,化工原料用于合成氨和生产甲醇,三、石油的综合利用,石油主要由多种碳氢化合物组成的混合物。,石油,形成：古代动植物遗体经过非常复杂的变化而形成的。组成：C、H、S等物质：烷烃、环烷、芳香烃等从所含成分的状态看，大部分是液态烃，在液态烃里溶有气态烃和固体烃。思考：石油是纯净物还是混合物？有无固定的沸点？物理性质：黑色或深棕色粘稠状液体，有特殊气味，比水轻，不溶于水。,三、石油的综合利用,石油主要由多种碳氢化合物组成的混合物。,石油的分馏：利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。,原料：经过预处理的石油。原理：根据沸点不同加热、蒸发、冷却。目的：获得汽油、煤油、柴油、重油等产品。分类（按压强大小分）常压分馏：将石油分成轻质油和重油减压分馏：将重油再进一步分成各种馏分。设备：加热炉、分馏塔。思考：为什么在常压分馏后还要进行减压分馏？,产品轻质油(常压分馏):溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油等。重油（减压分馏）：润滑油、凡士林、石蜡、沥青、石油焦等。石油的二次加工（裂化和裂解）裂化裂解,石油的催化裂化,在催化剂作用下，将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的汽油等。,石油的裂解,用比裂化更高的温度使长链的烃分子断裂成碳原子数较少的气态烃分子和少量的液态烃，获取有机化工原料，如乙烯等,（3）石油的综合利用,石油的分馏：将化合物按沸点不同经分馏塔分离,石油的裂化和裂解：将大分子的重油断裂再分解为小分子的轻油,石油的催化重整：将石油中链状烃重新调整结构转化为环状烃,注：石油的分馏是物理变化，裂化、裂解、催化重整是化学变化。,石油的催化重整：,在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃，如苯,下列变化属于物理变化的是（）,.煤的气化.石油的分馏.石油的裂解.煤的干馏,B,思考与交流：,环境保护与绿色化学,第二节化学与资源综合利用、环境保护,第二课时,保护我们的家园!,保护人类的生存环境，实施“可持续发展战略”已经成为国际社会“和平与发展”永恒主题的主要内容之一！人类对大自然的破坏，已经开始自食其果，红色的警报正在拉响.地球母亲需要我们的帮助!,中国环境正在恶化!,全球性的环境恶化已经引起了广泛的关注，我国政府为了改善环境作出了不懈努力，但也应该看到，我们要做的还很多：每年27亿立方吨的工业污水只有不到30%经过处理，而又只有不到50%的“处理过”的工业污水能达到国家标准在绝大多数工业城镇，灰尘和悬浮颗粒含量超标几倍每年有5亿多的肥沃土地被侵蚀流失现存的淡水资源只有2400吨/单位/年，不到世界平均水平的1/4这是一个很清楚的事实如果我们不试图平衡经济与环境的关系，我们将不可能有真正意义上的经济与文明的发展。,三、环境保护与绿色化学：,主要污染物：废水废气废渣如：水华、赤潮、酸雨、温室效应、臭氧层空洞、光化学烟雾,赤潮、水华：含氮、磷的工业废水、生活污水排放酸雨：目前规定PH5.6的各种形式的酸性降水。硫氧化物和氮氧化物（NOx）是形成酸雨的主要物质。温室效应：人类向自然界过多排放CO2气体臭氧层空洞：氟氯（溴）烃（CF2Cl2）、NO光化学烟雾：碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx）等一次污染物在阳光（紫外光）作用下发生光化学反应生成二次污染物,“空中的死神”酸雨,酸雨是怎样形成的？由于工业生产排放出来的二氧化硫等被烟尘中的金属离子催化氧化后，与大气中的水汽结合成为雾状的酸，随雨水降下，就形成了酸雨。酸雨是一个严重的世界性问题，全世界酸雨污染的范围日渐扩大。在中国，大部分城市都出现酸雨，到了长江以南酸雨已非常普遍。酸雨的危害有哪些？1.酸化土壤,使土壤养分流失并失去活性2.酸化水资源,使鱼类减少甚至灭绝。3.侵蚀建筑物、桥梁等4.侵蚀国家保护文物,迅速扩大的“臭氧层空洞”,堪称地球上芸芸众生“保护伞”的臭氧层，太阳辐射到地球的紫外线99%被它吸收。然而，正被它所保护的人类严重破坏。1985年南极地区发现臭氧层空洞以后，1988年发现北极上空也出现了一个臭氧层空洞。两个空洞都一直以极其惊人的速度扩大。科学家认为，臭氧层中的臭氧浓度减少10%，则地面紫外线的辐射将增加20%，导致皮肤癌的发病率增加15-25%，若臭氧层破坏，地球上2/3的生物将失去繁殖能力，最终危害人体免疫系统功能。,臭氧层被破坏,对地球有什么危害?1.农作物枯死2.动物免疫系统和DNA会受到破坏3.大海中的生物会大幅度减少4.人类皮肤病患者大幅增加,保护臭氧层是人类义不容辞的责任.,知识拓展,“温室效应”下的地球,大气中的一些气体，如二氧化碳等，具有对辐射的选择吸收功能，它们近似于透明的让太阳的短波通过大气进入地球，却把地球向外辐射的长波辐射部分吸收。吸收的热量用于再加热大气和地球表面。二氧化碳等温室气体，大量排入空气，导致地球的“温室效应”增强，地球升温。在20世纪，地球升温了整整0.7摄氏度。“温室效应”的可怕后果是全方位的，农业减产、物种变迁、疾病流行。当然还包括海平面上升。计算机模拟实验表明，当地球气温升高2摄氏度，局部地区会明显变暖。增加4摄氏度以上时，万年冰山融化，极地冰层融解，地球的沿海地区将被淹没。,知识拓展,温室效应,一温室效应透光覆盖物对保护小气候的增温保暖作用二温室效应的形成原因：温室气体的大量排放温室气体：二氧化碳、甲烷、二氧化氮等三温室效应的危害四减小温室效应的三条建议1看电视时，关掉电脑或收音机2经常清洁灯管的灰尘3尽量减少吸尘器的使用,白色污染,大量的废旧农用薄膜、包装用塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具（以下统称为塑料包装物）在使用后被抛弃在环境中，给景观和生态环境带来很大破坏。由于废旧塑料包装物大多呈白色，因此造成的环境污染被称为“白色污染”。,赤潮,一赤潮：在海洋的近海处，有时可以看到水面上漂浮着成片的带状或快状的东西，其颜色为红色或黄色或绿色等。它是由水中藻类如甲藻、硅藻等浮游生物的群落所组成的，称为“红潮”或“赤潮”。二海水水体富营养化，是产生赤潮的主要原因。水体富营养化是指水中含有较多的有利于植物生长的营养元素磷和氮。,厄尔尼诺现象,厄尔尼诺是西班牙语，意思是“圣子”，因为这种现象总是出现在圣诞节前后。圣诞节前后，太平洋东海岸的厄瓜多尔、秘鲁沿岸海水温度有时会异常升高，表层的温度比正常月份高出3-6，导致暖水区迅速向西扩展，使得秘鲁沿海的浮游生物和鱼类大量死亡，大批飞鸟也饿死或迁徙。厄瓜多尔、秘鲁沿岸一改干旱气候，屡降大雨，形成严重的灾害。人们把这种现象称为厄尔尼诺。厄尔尼诺现象对世界气候变化有显著的影响，它被科学界认为是气候变化的“强信号”，她与气候变化的关系十分复杂，是当前气候研究的一个世界性重点问题。,赤潮、水华：含氮、磷的工业废水、生活污水排放酸雨：目前规定PH5.6的各种形式的酸性降水。硫氧化物和氮氧化物（NOx）是形成酸雨的主要物质。温室效应：人类向自然界过多排放CO2气体臭氧层空洞：氟氯（溴）烃（CF2Cl2）、NO光化学烟雾：碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx）等一次污染物在阳光（紫外光）作用下发生光化学反应生成二次污染物,世界环境日,1972年6月5日,在瑞典首都斯德哥尔摩举行的联合国人类环境大会上确定,6月5日是“世界环境日”。,倡议书,全球经济的迅速发展，推动着人类社会的进步；日益丰富的物质生活给全世界人民带来了方便和舒适。然而，在享受这些的时候，我们却不得不面对另外一个问题：环境问题。把目光投向今日世界的环境现实：天空昏暗、空气污浊、酸雨横行、水源枯竭、地面沉降、河流变成臭水沟今天，环境问题不仅仅是一个生活质量问题，更是一个直接危害人类生存与发展的地球生态问题。作为地球村的一员，全球环境，匹夫有责，因此，为了保护环境，保护我们赖以生存的地球，我们谨向全体师生倡议如下：1不随意乱扔垃圾，特别是电池、塑料等有害或难降解的垃圾；2尽量不使用一次性木筷。不使用难降解的碗；3增强节水意识，尽量做到一水多用，一水轮用；4积极参加植树造林等环保活动；5加强宣传力度，定期向社会上宣传环保知识，提高全民环保意识。环境的兴衰，反映着人类文明的兴衰。今年世界环境日的主题是“让地球充满生机”，老师们、同学们，让我们一起努力吧！还明天一个清洁的天空，还未来一片清新的绿色，让鱼儿继续在没有污染的水中畅游，让鸟儿继续在远离人类的森林里啼唱，让世界变得更加美丽，让地球朝气蓬勃，充满生机！,环境污染已成为人类社会面临的重大问题，各种污染数不胜数，下列词语与环境污染无关的是()。温室效应赤潮酸雨光化学污染臭氧空洞水俣病潮汐大脖子病水华ABCD,四、绿色化学（环境友好化学）：,核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。从环境观点：强调从源头上消除污染。（从一开始就避免污染物的产生）从经济观点：提倡合理利用资源和能源，降低成本。“原子经济性”反应物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为100%,思考与交流：,原子利用率=25.4%,原子利用率=100%,绿色化学对于化学反应提出了“原子经济性