r第四章第二节资源综合利用 环境保护

1、第四章第四章 第二节第二节 资源的综合利用资源的综合利用 环境保护环境保护 美人已远去，美人已远去， 现代版的现代版的“沉沉 鱼落雁闭月羞鱼落雁闭月羞 花花”让我们看让我们看 到了现实中环到了现实中环 境的不堪，甚境的不堪，甚 至重重地敲响至重重地敲响 了环境保护的了环境保护的 警钟！警钟！ o背景知识回顾背景知识回顾 一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用 1 1、化石燃料：煤、石油和天然气都是古、化石燃料：煤、石油和天然气都是古 代代 经过一系列复杂变化而成经过一系列复杂变化而成 的，它们是人们生活中经常使用的主要的，它们是人们生活中经常使用的主要 燃料，因此人们常

2、称它们为燃料，因此人们常称它们为 燃燃 料，是料，是 资源。资源。 动植物遗骸动植物遗骸 不可再生不可再生 化石化石 o背景知识回顾背景知识回顾 一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用 2、煤、石油燃烧对环境的影响、煤、石油燃烧对环境的影响 （1）煤的燃烧对空气的影响）煤的燃烧对空气的影响 煤燃烧时会排放出煤燃烧时会排放出 等气体和一些等气体和一些 烟尘，它们都是大气的污染物。烟尘，它们都是大气的污染物。 （2）用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加）用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加 工产品工产品汽油、煤油、柴油等，它们燃烧汽油、煤油、柴油等，它们燃烧 时会排放出时会排放

3、出 、 、含、含 化合化合 物、未燃烧的物、未燃烧的 化合物和烟尘等，它们化合物和烟尘等，它们 都是大气的污染物。都是大气的污染物。 SO2、NO2 CO氮的氧化物氮的氧化物铅铅 碳氢碳氢 o煤的组成及其综合利用煤的组成及其综合利用 一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用 （1）煤的组成：煤是由 和 组成的复杂混合物，主要 含 元素，还含有少量的氢、氧、氮、 硫等元素。 （2）煤综合利用的途径：_、 _、_。 有机物有机物 少量无机物少量无机物 碳碳 煤的干馏煤的干馏 煤的气化煤的气化煤的液化煤的液化 o煤的干馏煤的干馏 一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天

4、然气的综合利用 原理：原理：将煤隔绝空气加强热使它分解的将煤隔绝空气加强热使它分解的 过程过程，也叫煤的焦化。，也叫煤的焦化。 煤干馏得到煤干馏得到焦炭、煤焦油、出炉煤气焦炭、煤焦油、出炉煤气等，等， 属于属于化学变化化学变化。 煤干馏的主要产品和用途煤干馏的主要产品和用途 o煤的气化煤的气化 一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用 原理：原理：将其中的有机物转化为可燃性气将其中的有机物转化为可燃性气 体的过程。体的过程。 C(s) + HC(s) + H2 2O CO(g) + HO CO(g) + H2 2(g)(g) 高温 水煤气 o煤的液化煤的液化 直接液化：使

5、煤与直接液化：使煤与氢气氢气作用生成液体燃料。作用生成液体燃料。 间接液化：使煤先汽化为间接液化：使煤先汽化为一氧化碳一氧化碳和和氢气氢气，再，再 催化合成催化合成甲醇甲醇等等 CO + 2HCO + 2H2 2 CH CH3 3OHOH（甲醇）（甲醇） 一定 条件 o天然气的综合利用天然气的综合利用 一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用 天然气是一种清洁的天然气是一种清洁的化石化石燃料，更是一燃料，更是一 种重要的化工原料，主要用于合成种重要的化工原料，主要用于合成氨氨和和 生产生产甲醇甲醇等。等。 还可以利用甲烷合成还可以利用甲烷合成含有两个或多个碳原子含有两个或

6、多个碳原子 的其他有机物的其他有机物。 o石油的综合利用石油的综合利用 一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用 石油主要是由多种石油主要是由多种碳氢化合物碳氢化合物组成的混合物。组成的混合物。 （1 1）石油的分馏：）石油的分馏： 利用原油中各组分利用原油中各组分沸点沸点的不同，将复杂的混合物的不同，将复杂的混合物 分离成简单和更有用的混合物的过程叫做分馏，分离成简单和更有用的混合物的过程叫做分馏， 该过程是该过程是物理变化物理变化。石油的分馏产物如汽油、煤。石油的分馏产物如汽油、煤 油、柴油等仍然是油、柴油等仍然是混合物混合物。 一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用

7、、石油、天然气的综合利用 o石油的综合利用石油的综合利用 o石油的综合利用石油的综合利用 一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用 （2 2）石油的裂化和裂解：石油的裂化和裂解都是）石油的裂化和裂解：石油的裂化和裂解都是 将将碳原子数碳原子数较多、较多、沸点沸点较高的烃断裂为较高的烃断裂为碳原子数碳原子数 较少、较少、沸点沸点较低的汽油的过程。较低的汽油的过程。 裂化的目的裂化的目的: 裂解裂解(深度裂化深度裂化)的目的的目的: 提高轻质液体燃料的产量提高轻质液体燃料的产量 获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料 C16H34C8H1

8、8+C8H16 C4H10C2H4+C2H6C4H10CH4+C3H6 分馏汽油：饱和烷烃分馏汽油：饱和烷烃 裂化汽油：含有不饱和烃裂化汽油：含有不饱和烃 （2 2）聚乙烯）聚乙烯: : 乙烯在一定条件下发生反应，形成高分子化合物。乙烯在一定条件下发生反应，形成高分子化合物。 方程式为：方程式为： 。 在聚乙烯中，在聚乙烯中，n n称为称为聚合度聚合度，表示高分子化合物中的，表示高分子化合物中的 数目，数目，n n有的相同，有的不同，所以它是有的相同，有的不同，所以它是混合混合物。单物。单 体为：体为： , ,链节为链节为 。 o合成材料合成材料 一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、

9、天然气的综合利用 （1 1）三大合成材料：）三大合成材料： 塑料塑料、合成橡胶合成橡胶和和合成纤维合成纤维是三大合成材料，都主要是三大合成材料，都主要 是以是以石油石油、煤煤和和天然气天然气为原料生产的。为原料生产的。 n CH2CH2 - -CH2CH2 -n-n 催化剂 CH2CH2 CH2CH2 聚丙烯：聚丙烯： 单体：单体： CH2CHCH3 聚苯乙烯聚苯乙烯 单体：单体： CH2CH C6H5 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）（有机玻璃） 单体：单体： CH2C CH3 COOCH3 酚醛塑料酚醛塑料 单体：单体： 苯酚、甲醛苯酚、甲醛 聚四氟乙烯聚四氟乙烯 单体：单体

10、： CF2CF2 合成纤维合成纤维 纤维纤维 天然纤维天然纤维 化学纤维化学纤维 棉花棉花 羊毛羊毛 木材木材 草类草类 合成纤维合成纤维：用石油、天然气等为原：用石油、天然气等为原 料制成的单体，再经聚合制成的纤料制成的单体，再经聚合制成的纤 维（如：维（如：“六大纶六大纶”、碳纤维、光、碳纤维、光 导纤维等）导纤维等） 人造纤维人造纤维：用木材、草类的纤维经：用木材、草类的纤维经 化学加工制成。如黏胶纤维等化学加工制成。如黏胶纤维等 合成橡胶合成橡胶 橡胶橡胶 天然橡胶天然橡胶 合成橡胶合成橡胶 通用橡胶通用橡胶特种橡胶特种橡胶 丁苯橡胶丁苯橡胶 顺丁橡胶顺丁橡胶 氯丁橡胶氯丁橡胶 聚硫橡

11、胶聚硫橡胶 硅橡胶硅橡胶 o“三废三废”污染及其防治（废气废水废渣）污染及其防治（废气废水废渣） 二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学 大气污染物主要来自大气污染物主要来自化石燃料燃烧化石燃料燃烧和工业生产过和工业生产过 程中产生的程中产生的废气废气及其携带的及其携带的颗粒物颗粒物。工业生产中。工业生产中 的废水往往含有复杂的成分，任意排放会导致土的废水往往含有复杂的成分，任意排放会导致土 壤、水源的污染，需要经过多步处理才能达到排壤、水源的污染，需要经过多步处理才能达到排 放标准。废渣等固体废弃物的处理兼有放标准。废渣等固体废弃物的处理兼有减少环境减少环境 污染污染和和资源回收利用资

12、源回收利用两个重要目的。两个重要目的。 绿色食品是指绿色食品是指无污染、无公害无污染、无公害的食品，的食品， 白色污染是指白色污染是指塑料垃圾塑料垃圾。 大气污染的来源、危害、治理：大气污染的来源、危害、治理： 1、主要污染物：二氧化硫、碳氧化物、氮氧化、主要污染物：二氧化硫、碳氧化物、氮氧化 物、碳氢化物、飘尘、煤尘、放射性物质等。物、碳氢化物、飘尘、煤尘、放射性物质等。 2、来源：煤、石油的燃烧；矿石的冶炼、来源：煤、石油的燃烧；矿石的冶炼、 汽车尾气、工业废气等。汽车尾气、工业废气等。 3、危害：危害人体健康，影响植物生长、破、危害：危害人体健康，影响植物生长、破 坏建筑材料，改变地球气

13、候等坏建筑材料，改变地球气候等 酸雨：酸雨： 2SO2+O2+2H2O 2H2SO4 飘尘飘尘 NOxHNO3 光化学烟雾光化学烟雾： 汽车尾气产生的汽车尾气产生的NO2在日光的照射下，分解成在日光的照射下，分解成 NO和氧原子，即开始了光化学烟雾的循环，不和氧原子，即开始了光化学烟雾的循环，不 断地产生臭氧。断地产生臭氧。 总反应：总反应： 3O2 = 2O3 NO2 NO +O 2NO +O2 = 2NO2 O +O2 = O3 光光 光化学烟雾危害人体健康，农作物的生长光化学烟雾危害人体健康，农作物的生长 也受到损害。也受到损害。 温室效应温室效应： 是由于大气里温室气体（二氧化碳、甲烷

14、等）是由于大气里温室气体（二氧化碳、甲烷等） 含量增大而形成的，它的后果使全球的气温升高，含量增大而形成的，它的后果使全球的气温升高， 引发自然灾害。引发自然灾害。 臭氧层破坏：臭氧层破坏： 主要是氟氯烃（如氟里昂等）和氮氧化物破主要是氟氯烃（如氟里昂等）和氮氧化物破 坏了大气中的臭氧层。坏了大气中的臭氧层。 Cl + O3 = ClO + O2 ClO + O = Cl + O2 O3 + NO = O2 + NO2 NO2 + O = NO + O2 4、治理：、治理： 调整能源结构，开发新能源（太阳能、风能、氢能、调整能源结构，开发新能源（太阳能、风能、氢能、 核能、水能、地热等）；减少

15、使用煤、石油等化石燃核能、水能、地热等）；减少使用煤、石油等化石燃 料，减少工业废气的排放，对废气进行回收、净化等；料，减少工业废气的排放，对废气进行回收、净化等； 大力植树造林，政府部门合理规划，制定标准，加强大力植树造林，政府部门合理规划，制定标准，加强 监测。监测。 空气质量预报的主要三项指标：空气质量预报的主要三项指标： 总悬浮颗粒物：这是大气降尘的主要污染指标。总悬浮颗粒物：这是大气降尘的主要污染指标。 二氧化硫含量：主要由燃煤引起的。二氧化硫含量：主要由燃煤引起的。 氮氧化物：主要是氮氧化物：主要是NO和和NO2 ，由机动车尾，由机动车尾 气引起的气引起的 二、水污染的来源、危害和

16、防治：二、水污染的来源、危害和防治： 1、主要污染物：无机物、重金属盐、植物营养、主要污染物：无机物、重金属盐、植物营养 物质、石油、难降解有机物，还有氰化物、酚类、物质、石油、难降解有机物，还有氰化物、酚类、 病原体等病原体等。 2、来源：石油炼制、工业废水的排放、生活污、来源：石油炼制、工业废水的排放、生活污 水的排放、使用过农药、化肥的农田排水，降水的排放、使用过农药、化肥的农田排水，降 雨淋洗大气污染物等。雨淋洗大气污染物等。 3、危害：、危害： 赤潮赤潮：海洋近海岸海区发生富营养化现象，：海洋近海岸海区发生富营养化现象， 使腰鞭毛藻类等大量繁殖，使海水呈粉红色。使腰鞭毛藻类等大量繁殖

17、，使海水呈粉红色。 对渔业生产危害极大。对渔业生产危害极大。 水华：过多的氮、磷等营养物质进入水体而使水华：过多的氮、磷等营养物质进入水体而使 得水域中的浮游生物如蓝藻、硅藻以及水草大量得水域中的浮游生物如蓝藻、硅藻以及水草大量 繁殖覆盖水面，形成水华。繁殖覆盖水面，形成水华。 水俣病：由于含汞的工业废水的排放引起的。水俣病：由于含汞的工业废水的排放引起的。 骨痛病：由于含镉的工业废水的排放引起的。骨痛病：由于含镉的工业废水的排放引起的。 4、治理：、治理： 控制污水的任意排放，对污水进行净化处理，控制污水的任意排放，对污水进行净化处理， 改善用水制度，研究无污染新工艺；合理科学改善用水制度，研究无污染新工艺；合理科学 地施用化肥、农药等。地施用化肥、农药等。 o绿色化学绿色化学 二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学 绿色化学的核心就是利用绿色化学的核心就是利用化学原理化学原理从从源头上源头上 减少和消除减少和消除工业生产对环境的污染。工业生产对环境的污染。 o原子经济：反应物的原子原子经济：