资源综合利用环境保护剖析

1、资源综合利用环境保护剖析第第 四四 章章化学与自然资源的开发利用化学与自然资源的开发利用第第 二二 节节资源资源综合利用综合利用 环境保护环境保护资源综合利用环境保护剖析一、一、煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用无机物无机物有机物有机物C 元素为主元素为主H 、N、S、O等元素等元素 少量少量Si Al Ca Fe Si Al Ca Fe 污染环境污染环境COx NOx SO2 等烟尘等烟尘（1 1）煤的组成）煤的组成 p95p951 1、从煤、石油和天然气中获得基本化工原料、从煤、石油和天然气中获得基本化工原料煤渣煤渣资源综合利用环境保护剖析（2 2）煤的干馏）煤的干馏 将

2、煤隔绝空气加强热使其分解的过程，将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫做煤的干馏（煤的焦化叫做煤的干馏（煤的焦化) p95) p95煤干馏的主要产物煤干馏的主要产物: :焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭 p95p95（3 3）煤的气化）煤的气化 在一定条件下把煤及其干馏物转化为在一定条件下把煤及其干馏物转化为可燃性气体过程，主要反应是碳与水蒸气可燃性气体过程，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气（反应生成水煤气（COCO、H H2 2) ) 。p96p96资源综合利用环境保护剖析（4 4）煤的液化）煤的液化 在一定条件下将煤转化为液体在一定条件下将煤转化为液体燃

3、料燃料又称人造石油，可继续精又称人造石油，可继续精制成汽油、柴油、液化石油气、甲制成汽油、柴油、液化石油气、甲醇。在石油资源日益减少的情况下，醇。在石油资源日益减少的情况下，煤的液化具有十分诱人的前景。煤的液化具有十分诱人的前景。 资源综合利用环境保护剖析（4 4）煤的液化）煤的液化煤的直接液化煤的直接液化:使煤与氢气作用生成液体燃料。使煤与氢气作用生成液体燃料。p96p96煤的间接液化煤的间接液化:先将煤转化为先将煤转化为COCO和和H H2 2，再在催化剂作，再在催化剂作 用下合成甲醇等。用下合成甲醇等。p96p96CO + 2HCO + 2H2 2 CH CH3 3OHOH催化剂催化剂

4、甲醇常温下为液体甲醇常温下为液体, ,可以燃烧可以燃烧, ,还可还可代替汽油作内燃代替汽油作内燃机机的燃料。的燃料。资源综合利用环境保护剖析（1 1）天然气的组成及其综合利用）天然气的组成及其综合利用 天然气主要成分是甲烷。天然气是一种清天然气主要成分是甲烷。天然气是一种清洁燃料，可以直接用作燃料。洁燃料，可以直接用作燃料。p96p962 2 、以煤、石油、天然气为原料生产合成材料、以煤、石油、天然气为原料生产合成材料 天然气的综合利用天然气的综合利用 p96p96 天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一种天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料，作为化工原料，它主要用于合重要的化工

5、原料，作为化工原料，它主要用于合成成 和生产和生产 等。天然气化工以含一个碳原等。天然气化工以含一个碳原子的甲烷为原料，通过化学变化形成含两个或多子的甲烷为原料，通过化学变化形成含两个或多个碳原子的其他有机化合物。实现天然气的有效个碳原子的其他有机化合物。实现天然气的有效转化是一项具有挑战性的课题。转化是一项具有挑战性的课题。氨氨甲醇甲醇资源综合利用环境保护剖析（2 2）石油的组成及其综合利用）石油的组成及其综合利用石油的成分：石油的成分：p96p96按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物 石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。石油主要是由多种碳氢化

6、合物组成的混合物。按元素来看：碳、氢含量为按元素来看：碳、氢含量为97%-98%97%-98%资源综合利用环境保护剖析石油炼制：石油炼制：a a、石油的分馏、石油的分馏b b、石油的催化裂化、石油的催化裂化c c 、石油裂解（深度裂化）、石油裂解（深度裂化）d d、石油催化重整、石油催化重整资源综合利用环境保护剖析a a、石油的分馏、石油的分馏利用原油中各组分的沸点不同将复杂的利用原油中各组分的沸点不同将复杂的 混合物分离成简单混合物的过程。混合物分离成简单混合物的过程。p96p96b b、石油的催化裂化、石油的催化裂化提高轻质液体燃料的产量。提高轻质液体燃料的产量。（1 1）裂化的目的：）裂

7、化的目的：（2 2）裂化的原理：）裂化的原理：在催化剂的作用下将含碳原子多的重油在催化剂的作用下将含碳原子多的重油（烃）断裂成碳原子较少的烃的过程。（烃）断裂成碳原子较少的烃的过程。资源综合利用环境保护剖析裂解的目的：裂解的目的： p97p97 获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。工基本原料。c c 、石油裂解（深度裂化）、石油裂解（深度裂化）d d、石油催化重整、石油催化重整通通过结构的重新调整，使链状烃过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃。转化为环状烃。 p97p97资源综合利用环境保护剖析（3 3）生产合成材料生产合成材料原料原料:石油、煤、天然气石油、

8、煤、天然气合成材料基本特征：合成材料基本特征：相对分子质量很大，属于高分子化合物相对分子质量很大，属于高分子化合物合成材料的合成原理：合成材料的合成原理：加聚、缩聚加聚、缩聚例如：乙烯合成聚乙烯例如：乙烯合成聚乙烯 丙烯合成聚丙烯丙烯合成聚丙烯资源综合利用环境保护剖析CH2=CH2CH2=CH2CH2=CH2+ CH2CH2 n（聚乙烯）（聚乙烯）nCH2=CH2 催化剂 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 nCH3丙烯丙烯聚丙烯聚丙烯资源综合利用环境保护剖析缩合聚合反应（缩聚反应）缩合聚合反应（缩聚反应）

9、 单体间（小分子）相互反应而成高单体间（小分子）相互反应而成高分子化合物，同时还生成小分子（如水、分子化合物，同时还生成小分子（如水、氨等分子）的反应。氨等分子）的反应。酚醛树脂酚醛树脂OHOHn+ n H-C-HH-C-HO OOHOHC CH HH Hn+ n H+ n H2 2O O苯苯酚酚甲甲醛醛资源综合利用环境保护剖析如：氨基酸以缩聚反应生成如：氨基酸以缩聚反应生成蛋白质蛋白质, , 对苯二甲酸和乙二对苯二甲酸和乙二醇以缩聚反应生成涤纶醇以缩聚反应生成涤纶 p98p98“神州神州”五号航天员穿的五号航天员穿的航天服航天服,是用一种特殊的高是用一种特殊的高强度涤纶制成的（头盔和强度涤纶

10、制成的（头盔和手套除外）手套除外）资源综合利用环境保护剖析合成材料概况：合成材料概况： 随着人类不断的文明和进步，人对天然材料随着人类不断的文明和进步，人对天然材料的利用已不能满足很多方面的需要，于是就发生的利用已不能满足很多方面的需要，于是就发生了一场材料的革命了一场材料的革命 人工合成材料人工合成材料; 合成材料的原料丰富、制造加工简单合成材料的原料丰富、制造加工简单,性性能千变万化能千变万化; 塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成材料。材料。 黏合剂、涂料也属于合成材料。黏合剂、涂料也属于合成材料。资源综合利用环境保护剖析 塑料的主要成分是合成树脂，其

11、中还塑料的主要成分是合成树脂，其中还添加了某些特定用途的添加剂（如提高塑添加了某些特定用途的添加剂（如提高塑性的增塑剂、防止老化的防老化剂）；有性的增塑剂、防止老化的防老化剂）；有些热塑性塑料（聚乙烯塑料），可以反复些热塑性塑料（聚乙烯塑料），可以反复加工，多次使用；有些热固性塑料（电加工，多次使用；有些热固性塑料（电木），一旦加工成型就不会受热熔化。木），一旦加工成型就不会受热熔化。 常见的塑料：聚丙烯、聚苯乙烯、聚常见的塑料：聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、酚醛塑料甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、酚醛塑料（电木）、聚四氟乙烯（塑料王）等。（电木）、聚四氟乙烯（塑料王）等。资源综

12、合利用环境保护剖析 单体：单体：CH2CHCH3聚丙烯聚丙烯资源综合利用环境保护剖析聚苯乙烯聚苯乙烯单体：单体：CH2CHC6H5资源综合利用环境保护剖析单体：单体：CH2CCH3COOCH3有机玻璃有机玻璃聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯资源综合利用环境保护剖析酚醛塑料酚醛塑料单体：单体：苯酚、甲醛苯酚、甲醛资源综合利用环境保护剖析聚四氟乙烯聚四氟乙烯单体：单体：CF2CF2资源综合利用环境保护剖析二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学资源综合利用环境保护剖析资源综合利用环境保护剖析资源综合利用环境保护剖析资源综合利用环境保护剖析被污染的小河被污染的小河资源综合利用环境保护剖析乱扔导致

13、乱扔导致的的污染污染资源综合利用环境保护剖析资源综合利用环境保护剖析 传统的化学工业给环境带来的污染已传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前世界每年产生的有害废物十分严重，目前世界每年产生的有害废物达达3 3亿吨亿吨4 4亿吨，给环境造成危害，并威亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。有识之士提出了绿色化胁着人类的生存。有识之士提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响学的号召，并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头减少和消除污染。从源头减少和消除污染。p101p101资源综合利用环境保护剖析p101p101P

14、102P102思考与交流思考与交流 资源综合利用环境保护剖析 绿色化学又称环境友好化学，绿色化学又称环境友好化学， 它的主要特点是它的主要特点是： 1 1充分利用资源和能源，采用无充分利用资源和能源，采用无 毒、无害的原料；毒、无害的原料； 2 2在无毒、无害的条件下进行反在无毒、无害的条件下进行反 应应, ,以减少废物向环境排放；以减少废物向环境排放；资源综合利用环境保护剖析3 3提高原子的利用率，力图使所有作提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实为原料的原子都被产品所消纳，实现现“零排放零排放”4 4生产出有利于环境保护、社区安全生产出有利于环境保护、社区安全和人体健

15、康的环境友好的产品。和人体健康的环境友好的产品。 资源综合利用环境保护剖析绿色化学给化学家提出了一项新绿色化学给化学家提出了一项新的挑战，国际上对此很重视。的挑战，国际上对此很重视。19961996年，美国设立了年，美国设立了“绿色化学绿色化学挑战奖挑战奖”，以表彰那些在绿色化，以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和学领域中做出杰出成就的企业和科学家科学家资源综合利用环境保护剖析练练 习习1.1.工业工业“三废三废”指的是指的是 、 、 。2.202.20世纪世纪8080年代开始面临三大全球性环境问年代开始面临三大全球性环境问 题题, ,下列不属于三大全球性环境问题的是下列不属于三大全

16、球性环境问题的是 A A 酸雨酸雨 B B 臭氧空洞臭氧空洞 C C 气候变暖气候变暖 D D 白色污染白色污染3.3.我国三峡工程有发电、防洪、环保三大功我国三峡工程有发电、防洪、环保三大功 能。三峡工程的建成代替火力发电对环境能。三峡工程的建成代替火力发电对环境 保护的最大贡献是有助于控制保护的最大贡献是有助于控制废渣废渣废气废气废水废水D D1)1)温室效应温室效应 2)2)形形成酸雨成酸雨 3)3)空空气中的固体颗粒浓度气中的固体颗粒浓度资源综合利用环境保护剖析4 . 19864 . 1986年年4 4月，前苏联乌克兰基辅月，前苏联乌克兰基辅北部的切尔诺贝利核电站北部的切尔诺贝利核电站

17、4 4号反应堆号反应堆爆炸起火，造成死亡爆炸起火，造成死亡3131人，人，237237人受人受伤，伤，1313万居民紧急疏散。这些死伤者万居民紧急疏散。这些死伤者主要受到了（主要受到了（ ） A A 毒气伤害毒气伤害 B B 噪声污染噪声污染 C C 电磁波伤害电磁波伤害 D D 放射性污染放射性污染D D资源综合利用环境保护剖析. .大力推广使用无磷洗涤剂，是因大力推广使用无磷洗涤剂，是因 为含磷、氮物质大量使用，会造为含磷、氮物质大量使用，会造 成成 湖泊的（湖泊的（ ） A A 水生物死亡水生物死亡 B B 富营养化，产生富营养化，产生“水华水华”现象现象 C C 金属污染金属污染 D

18、D 氢化物污染氢化物污染B B资源综合利用环境保护剖析1 1、大气污染：来自工业废气、大气污染：来自工业废气, , 汽车尾气汽车尾气, , 生活废气生活废气( (硫与氮的氧化物硫与氮的氧化物, ,碳氧化物碳氧化物, ,碳碳 氢化物氢化物; ;卤素化合物卤素化合物; ;放射性放射性) )人类保护伞的洞人类保护伞的洞臭氧层被破坏臭氧层被破坏空中死神空中死神酸雨酸雨全球变暖全球变暖温室效应温室效应光化学烟雾光化学烟雾无形杀手无形杀手居室污染居室污染环境污染的类别：环境污染的类别：资源综合利用环境保护剖析2 2、水污染：来自工业废水、生活废水、水污染：来自工业废水、生活废水( (无无 机物机物, ,

19、重金属盐类重金属盐类, ,营养物有机物营养物有机物, , 洗洗 涤剂涤剂, , 石油石油) )水体富营养化（水体富营养化（N N、P P、K K、S S的化合物）的化合物）（生活污水、农田排水、化肥、合成洗（生活污水、农田排水、化肥、合成洗 涤剂、工业废水引起藻类、浮游生物暴发涤剂、工业废水引起藻类、浮游生物暴发性繁殖性繁殖赤潮、水华）赤潮、水华） p101p101资源综合利用环境保护剖析 重金属污染：重金属污染：如如 汞、镉、铅、铬、砷汞、镉、铅、铬、砷猫自杀事件猫自杀事件水俣病（汞污染）水俣病（汞污染）骨骼畸形变脆骨骼畸形变脆骨痛病（镉污染）骨痛病（镉污染）智力发展隐性杀手智力发展隐性杀手

20、铅污染铅污染3 3、土壤污染、土壤污染 来自工业垃圾、生活垃圾、废水、化来自工业垃圾、生活垃圾、废水、化肥、农药残留肥、农药残留(Cl,P,S)(Cl,P,S)、放射物质残留、放射物质残留4 4、噪声污染、噪声污染 5 5、辐射污染、辐射污染6 6、食品污染：、食品污染：资源综合利用环境保护剖析l 2 2月月0202日：国际湿地日日：国际湿地日l 3 3月月2222日：世界水日日：世界水日l 4 4月月2222日：地球日日：地球日l 5 5月月3131日：世界无烟日日：世界无烟日l 6 6月月0505日：世界环境日日：世界环境日l 6 6月月1717日：世界防治荒漠化和干旱日日：世界防治荒漠化

21、和干旱日l 7 7月月1111日：世界人口日日：世界人口日l 9 9月月1616日：国际保护臭氧层日日：国际保护臭氧层日l 1010月月4 4日：世界动物日日：世界动物日l 1010月月1616日：世界粮食日日：世界粮食日l 1212月月2929日：国际生物多样性日日：国际生物多样性日 把保护生态环境看把保护生态环境看成自己的神圣使命，正成自己的神圣使命，正成为世界上越来越多人成为世界上越来越多人的共识。请看的共识。请看 -资源综合利用环境保护剖析保护环境保护环境 从我做起从我做起资源综合利用环境保护剖析练练 习习1.1.含有碳元素的混合物是含有碳元素的混合物是 （ ） 二氧化碳，二氧化碳，

22、石灰石，石灰石， 甲烷，甲烷， 天然气，天然气， 一氧化碳，一氧化碳， 石油，石油， 乙醇，乙醇， 煤，醋酸，水煤气。煤，醋酸，水煤气。 A A B B C C D DD D资源综合利用环境保护剖析2.2.下列燃料燃烧不会造成环境污染的是下列燃料燃烧不会造成环境污染的是 A.A.煤煤 B.B.酒精酒精 C C汽油汽油 D.D.氢气氢气B DB D4.4.下列各气体属于纯净物的是下列各气体属于纯净物的是 （ ） A A天然气天然气 B B水煤气水煤气 C C甲烷甲烷 D D液化石油气液化石油气C C3.3.在相同条件下，对环境污染程度最小的燃在相同条件下，对环境污染程度最小的燃 料是（料是（ ）

23、 A.A.液化气液化气 B.B.煤油煤油 C.C.煤饼煤饼 D.D.木柴木柴A A资源综合利用环境保护剖析5.下列关于煤的叙述中不正确的是（下列关于煤的叙述中不正确的是（ ） A A煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源 B B煤的干馏过程属于化学变化煤的干馏过程属于化学变化 C C煤是由多种有机物组成的混合物煤是由多种有机物组成的混合物 D D煤除了主要含有碳元素外，还含有少量的煤除了主要含有碳元素外，还含有少量的 氢、氮、硫、氧等元素。氢、氮、硫、氧等元素。C C资源综合利用环境保护剖析6.6.下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ） A A煤的气化和液化是使

24、煤变成清洁能源的有煤的气化和液化是使煤变成清洁能源的有 效途径效途径 B B煤的干馏过程属于物理变化，通过干馏可煤的干馏过程属于物理变化，通过干馏可 以得到焦炉气、煤焦油、焦炭等产品以得到焦炉气、煤焦油、焦炭等产品 C C煤里主要含有碳及少量的其它元素，工业煤里主要含有碳及少量的其它元素，工业 上大量燃烧含硫燃料是形成上大量燃烧含硫燃料是形成“酸雨酸雨”的主的主 要原因要原因 D D煤是由非常复杂的无机物和有机物组成的煤是由非常复杂的无机物和有机物组成的 化合物化合物A CA C资源综合利用环境保护剖析7.7.下列物质中属于高分子化合物的是下列物质中属于高分子化合物的是 硫化橡胶硫化橡胶 蔗糖

25、蔗糖 油脂油脂 酚醛树酯酚醛树酯 蛋白质蛋白质 A A B B C C D DD D资源综合利用环境保护剖析8.8.按照绿色化学原则，下列反应符合最按照绿色化学原则，下列反应符合最 理想原子经济性的是（理想原子经济性的是（ ） A A乙烯与氧气在银催化作用下生成环乙烯与氧气在银催化作用下生成环 氧乙烷氧乙烷 B B乙烷与氯气反应制备氯乙烷乙烷与氯气反应制备氯乙烷 C C苯与乙醇在一定条件下生产乙苯苯与乙醇在一定条件下生产乙苯 D D乙醇与浓硫酸共热制备乙烯乙醇与浓硫酸共热制备乙烯A A资源综合利用环境保护剖析9.9.石油的分馏和煤的干馏两种变化，本质石油的分馏和煤的干馏两种变化，本质 上的不同

26、是（上的不同是（ ） A A加热的温度二者不同加热的温度二者不同 B B获得的产品二者不同获得的产品二者不同 C C前者是物理变化，后者是化学变化前者是物理变化，后者是化学变化 D D前者不需要隔绝空气，后者需隔绝空气前者不需要隔绝空气，后者需隔绝空气C C资源综合利用环境保护剖析16.16.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述不正确的是下列关于乙烯和聚乙烯的叙述不正确的是D DA A乙烯常温下是气体，为纯净物；聚乙烯乙烯常温下是气体，为纯净物；聚乙烯常常 温下是固体，为混合物温下是固体，为混合物B B乙烯的化学性质比聚乙烯活泼乙烯的化学性质比聚乙烯活泼C C取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，生取等质量

27、的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，生 成的成的 COCO2 2 和和 H H2 2O O 的质量分别相等的质量分别相等D D取等物质的量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，取等物质的量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后， 生成的生成的 COCO2 2 和和 H H2 2O O 的物质的量分别相等的物质的量分别相等资源综合利用环境保护剖析17.17.下列说法错误的是下列说法错误的是A A石油是只含有的烷烃，可以通过石油的分石油是只含有的烷烃，可以通过石油的分 馏得到汽油馏得到汽油B B含以上烷烃的重油经过催化裂化可以得含以上烷烃的重油经过催化裂化可以得 到汽油到汽油C C石油的分馏是一个化学过程石油的分馏是一个化学过程D

28、D石油裂解得到的裂解气中含不饱和的烯烃石油裂解得到的裂解气中含不饱和的烯烃本题主要考查石油的成分和石油的炼制，裂化是本题主要考查石油的成分和石油的炼制，裂化是将大分子的烃转化为小分子的烃，得到轻质汽油。将大分子的烃转化为小分子的烃，得到轻质汽油。裂解主要是将长链的烃断裂为短链的，目的得到裂解主要是将长链的烃断裂为短链的，目的得到化工原料。裂化和裂解的产物中都有不饱和烃。化工原料。裂化和裂解的产物中都有不饱和烃。C C资源综合利用环境保护剖析18.18.请将石油产品汽油、柴油、煤油、沥请将石油产品汽油、柴油、煤油、沥 青、液化石油气按其组成物质分子中青、液化石油气按其组成物质分子中 碳原子数递增

29、的顺序排列碳原子数递增的顺序排列 汽油、柴油、煤油、沥青汽油、柴油、煤油、沥青石油炼制的目的是将混合物进行一定程度石油炼制的目的是将混合物进行一定程度分离，通过分离将石油分成不同沸点范围分离，通过分离将石油分成不同沸点范围的蒸馏产物，其中混合物的沸点范围越低，的蒸馏产物，其中混合物的沸点范围越低，则混合物中烃分子所含碳原子数越少。则混合物中烃分子所含碳原子数越少。 资源综合利用环境保护剖析19.19.下列说法错误的是（下列说法错误的是（ ）A A石油中含有的烷烃，可以通过石油的分馏得到石油中含有的烷烃，可以通过石油的分馏得到 汽油汽油B B含以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油含以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油C C煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物煤是由有机物和无机物组成的复杂