第二节_资源综合利用_环境保护(共2课时)

1、第二节第二节 资源综合利用资源综合利用 环境保护环境保护 形成：古代动植物经过上一万年的复杂变化形成的形成：古代动植物经过上一万年的复杂变化形成的 属不可再生资源属不可再生资源 信息：信息：海洋石油海洋石油根据石油专家以往的推算根据石油专家以往的推算 ,地地 球上石油只能使用球上石油只能使用 40 50年年 ，煤炭还有不到，煤炭还有不到100 年年 结论：实现煤炭、石油的综合利用，提高他结论：实现煤炭、石油的综合利用，提高他 们的利用率减少化石燃料燃烧所造成的环境们的利用率减少化石燃料燃烧所造成的环境 污染污染 煤、石油和天然气煤、石油和天然气仍然是人类仍然是人类 使用的使用的主要能源主要能源

2、，也是三种重要的也是三种重要的 化石燃料化石燃料 优点优点: : 提供能量、化工原料提供能量、化工原料 缺点缺点: : 不可再生、环境污染不可再生、环境污染 无机物无机物(少量少量) 有机物有机物 C 元素元素大量大量 H、O、N、S 等元素等元素少量少量 无机盐等无机盐等 污染环境污染环境 COx、NOx、 SO2 烟尘烟尘 煤的组成煤的组成 1. 1. 煤煤的组成的组成 一、煤、石油和天然气的综合利用一、煤、石油和天然气的综合利用 混合物，不可再生混合物，不可再生 泥煤泥煤 褐煤褐煤 无烟煤无烟煤 煤的综合利用煤的综合利用 煤的干馏煤的干馏 煤的气化煤的气化 煤的液化煤的液化 获得洁净的燃

3、料和 多种化工原料 2.煤的综合利用煤的综合利用 煤干馏的产物有哪些？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，将煤隔绝空气加高温使之分解的过程， 叫做叫做煤的干馏煤的干馏。 出出炉炉煤煤气、气、煤焦煤焦油、焦炭油、焦炭、粗苯等属于、粗苯等属于化学变化化学变化 焦炉气成分：氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳焦炉气成分：氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳 Y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(

4、g) + H2 2(g)(g) 高温 水煤气 Y煤的液化煤的液化 直接液化：使煤与直接液化：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 Y干馏：化学变化 Y蒸馏：物理变化 Y气化与液化属于化学变化，目 的是把煤转化为清洁能源 Y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

5、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。 组成：主要成分组成：主要成分CH4 (混合物）混合物） （三）、石油的组成及其综合利用（三）、石油的组成及其综合利用 石油主要是多种碳氢化合物石油主要是多种碳氢化合物( (烃烃) )组成的混组成的混 合物。合物。( (黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻， 不溶于水，有特殊气味，无固定沸点。不溶于水，有特殊气味，无固定沸点。) ) 按元素：按元素：碳、氢含量为碳、氢含量为 97% 98%97% 98% 按物质：按物质：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。烷烃、环烷烃、芳香烃

6、的混合物。 （一般石油不含烯烃一般石油不含烯烃） 按组成状态：按组成状态：固态、液态、气态。大部分是液固态、液态、气态。大部分是液 态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。 你了解你了解分分馏汽油吗？馏汽油吗？ 各种饱和烷烃各种饱和烷烃 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 你了解裂化汽油吗？你了解裂化汽油吗？ 含有烯烃含有烯烃 能使酸性高锰酸钾溶液褪色能使酸性高锰酸钾溶液褪色 (深度裂化深度裂化) 丙烯、甲烷丙烯、甲烷 含有烯烃含有烯烃 能使酸性高锰酸钾溶液褪色能使酸性高锰酸钾溶液褪色 裂化与裂解的区别裂化与裂解的区别: Y裂化裂化:在

7、一定条件下在一定条件下,使相对分子质量使相对分子质量 大、沸点高的烃断裂为相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量 小、沸点低的烃的过程小、沸点低的烃的过程. Y裂解裂解:比裂化更高的温度比裂化更高的温度(700800), 使石油分馏产物中的长链烃断裂成乙使石油分馏产物中的长链烃断裂成乙 烯、丙烯等短链烃的加工过程烯、丙烯等短链烃的加工过程. Y裂解是一种裂解是一种深度的裂化深度的裂化 干馏、分馏、蒸馏的区别干馏、分馏、蒸馏的区别: Y蒸馏蒸馏:把液体加热到沸腾变为蒸气把液体加热到沸腾变为蒸气,再使蒸再使蒸 气冷却凝结成液体的操作气冷却凝结成液体的操作.使混合物中沸点使混合物中沸点 较低的

8、组分挥发而达到混合物分离除杂的较低的组分挥发而达到混合物分离除杂的 目目的的. Y分馏分馏:对对多组分多组分混合物在控温下先后混合物在控温下先后,连续连续 进行的进行的两次或多次蒸馏两次或多次蒸馏.可使多组分混合物可使多组分混合物 在一个完整的操作过程中在一个完整的操作过程中分离分离为两种或多为两种或多 种馏分而达到混合物分离或除杂的目的种馏分而达到混合物分离或除杂的目的 Y干馏干馏:把固态混合物把固态混合物(如煤、木材如煤、木材)隔绝空气隔绝空气 加热使它分解的过程加热使它分解的过程. （3）石油的综合利用）石油的综合利用 石油的石油的分馏分馏：将化合物按沸：将化合物按沸 点不同经分馏塔分离

9、点不同经分馏塔分离 石油的石油的裂化和裂解裂化和裂解：将大分：将大分 子的重油断裂再分解为小分子的重油断裂再分解为小分 子的轻油子的轻油 石油的石油的催化重整催化重整：将石油中：将石油中 链状烃重新调整结构转化为链状烃重新调整结构转化为 环状烃环状烃 注：注： 石油的分馏石油的分馏 是物理变化，是物理变化， 裂化、裂解、裂化、裂解、 催化重整是催化重整是 化学变化。化学变化。 （四）聚乙烯与高分子化合物 1、聚乙烯的生成 CH2CH2 n 2、高分子化合物及其特征 CHCH2 2=CH=CH2 2 + CH + CH2 2=CH=CH2 2 + CH + CH2 2=CH=CH2 2 + +

10、nCH2=CH2 聚乙烯 CH2CH2 n （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 。 Y合成材料合成材料 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）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

11、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、煤煤和和天然气为天然气为原料生产的。原料生产的。 n CH2CH2 CH2 CH2 n n 催化剂 CH2 CH2 CH2CH2 nCH2=CH2 CH2CH2 n （单体单体） （链节链节） ( (n n 为聚合度为聚合度) ) nCH2=CHCH3 催化剂 CH2CH n CH3 丙烯丙烯 聚丙烯聚丙烯 加成聚合反应（加聚反应）加成聚合反应（加聚反应） 方法：将方法：将双键改双键改为为单键单键，将原来连在，将原来连在不饱和碳原不饱和碳原 子上的其它原子（或原子团）写在链节的上方子上的其它原子（或原子团）写在链节的上方或或 下方下方。

12、 缩聚反应缩聚反应 Y具有两个或两个以上官能团的单体，相互反应生成高分子化合物，同时产生具有两个或两个以上官能团的单体，相互反应生成高分子化合物，同时产生 有简单分子有简单分子( (如如H2OH2O、HXHX、醇等、醇等) )的化学反应的化学反应 你认为应该限制生产、使用聚苯乙烯你认为应该限制生产、使用聚苯乙烯 塑料快餐盒，还是回收利用？塑料快餐盒，还是回收利用？ 下列变化属于物理变化的是下列变化属于物理变化的是 （ ） . 煤的气化煤的气化. 石油的分馏石油的分馏 . 石油的裂解石油的裂解 .煤的干馏煤的干馏 B 二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学 被污染的小河被污染的小河 乱扔导

13、致乱扔导致的的污染污染 Y“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源

14、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。 Y起因起因:空气中的空气中的SO2、NO2转化为转化为 H2SO4,HNO3 危害危害:陆地、水域、建筑物和植物等带来陆地、水域、建筑物和植物等带来 严重的危害严重的危害 1.酸雨酸雨: 2.光化学烟雾光化学烟雾: Y起因起因:氮氧化物和碳氢化合物在大气环境中氮氧化物和碳氢化合物在大气环境中 受到强烈的太阳紫外线照射后受到强烈的太阳紫外线照射后,生成新的二生成新的二 次污染物次污染物. Y来源来源:汽车行驶排出的废气汽车行驶排出的废气 Y危害危

15、害:光化学烟雾氧化性很强光化学烟雾氧化性很强,能使橡胶开能使橡胶开 裂裂,并刺激眼睛和黏膜并刺激眼睛和黏膜,使呼吸困难并诱发使呼吸困难并诱发 其他的病症其他的病症. Y起因起因:氮的氧化物、氯氟烃氮的氧化物、氯氟烃(CF2Cl2)排排,放到放到 空气中空气中,使平流层的臭氧层变薄使平流层的臭氧层变薄 Y危害危害:使地面紫外线辐射增强的危害使地面紫外线辐射增强的危害,皮肤皮肤 病病(癌癌)和其他疾病的发病率将急剧上升和其他疾病的发病率将急剧上升. 3.臭氧空洞臭氧空洞 4.白色污染白色污染 Y起因起因:废弃塑料制品垃圾难于被生物降解废弃塑料制品垃圾难于被生物降解, 如一次性使用聚苯乙烯杯、盒等所

16、带来的如一次性使用聚苯乙烯杯、盒等所带来的 污染污染. Y危害危害:此材料可破坏土壤结构此材料可破坏土壤结构,影响市容卫影响市容卫 生生,且焚烧时产生一级致癌物二垩英且焚烧时产生一级致癌物二垩英. Y目前一次性塑料制品逐步被目前一次性塑料制品逐步被”绿色制品绿色制品” 聚乳酸代替聚乳酸代替,这种物质可这种物质可60天自行降解为天自行降解为 CO2和和H2O Y绿色化学特点绿色化学特点 二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学 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，以减少向环境 排放废物； 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，

17、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。 Y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。 Y原子经济：反应物的原子原子经济：反应物的原子全部全部转化为期望的最终产转化为期望的最终产 物，也就是原子利用率为物，也就是原子利用率为100%。 Y原子利用率（预期产物的原子利用率（预期产物的相对相对分子量全部生成分子量全部生成 物的物的相对相对量总和）量总和）100 Y将下列环境问题所对应的原因将下列环境问题所对应的