【化学】421《资源综合利用环境保护》课件（新人教版必修2）

1、2021-11-1第四章第四章 化学与自然资源的开发利用化学与自然资源的开发利用(第一课时第一课时)煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用2021-11-1背景知识回顾背景知识回顾一、化石燃料一、化石燃料煤、石油和天然气都是古代煤、石油和天然气都是古代 经过一经过一系列复杂变化而成的，它们是人们生活中经常使系列复杂变化而成的，它们是人们生活中经常使用的主要燃料，因此人们常称它们为用的主要燃料，因此人们常称它们为 燃燃料，是料，是 资源。资源。二、煤、石油燃烧对环境的影响二、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

2、体和一些烟等气体和一些烟尘，它们都是大气的污染物。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工产、用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加工产品品汽油、煤油、柴油等，它们燃烧时会排放汽油、煤油、柴油等，它们燃烧时会排放出出 、 、含、含 化合物、未燃烧化合物、未燃烧的的 化合物和烟尘等，它们都是大气的污化合物和烟尘等，它们都是大气的污染物。染物。动植物遗骸动植物遗骸化石化石不可再生不可再生SO2、NO2CO氮的氧化物氮的氧化物铅铅碳氢碳氢2021-11-1迄今为止，煤、石油、天然气仍是人类使用迄今为止，煤、石油、天然气仍是人类使用的主要能源，同时它们也是重要的化工原料。的主要能

3、源，同时它们也是重要的化工原料。如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，如何实现化石燃料的综合利用，提高利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，是人减少化石燃料燃烧所造成的环境污染，是人类面临的重大挑战。类面临的重大挑战。2021-11-1一、煤的综合利用一、煤的综合利用1、煤的组成、煤的组成 组成元素组成元素:主要是碳元素；（还有少主要是碳元素；（还有少量的量的H、O、N、P、S、卤素等）、卤素等）组成成分：是由多种有机物、无机组成成分：是由多种有机物、无机物组成的复杂混合物。物组成的复杂混合物。2021-11-1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

4、洁净的燃料和获得洁净的燃料和多种化工原料多种化工原料2021-11-12 2、煤的综合利用、煤的综合利用（1 1）煤的干馏）煤的干馏 将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，叫做叫做煤的干馏，煤的干馏，工业上也叫工业上也叫煤的焦化煤的焦化。煤干馏的产物有哪些？煤干馏的产物有哪些？2021-11-1表表4-2 4-2 煤干馏的主要产品和用途煤干馏的主要产品和用途2021-11-1 在一定条件下把煤中的在一定条件下把煤中的有机物有机物转转化为可燃性化为可燃性气体气体的过程。的过程。主要反应是：主要反应是：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 高温高温CO和和H

5、2的混合物又叫水煤气的混合物又叫水煤气2021-11-1在一定条件下将煤转化为在一定条件下将煤转化为液体液体燃料。燃料。直接液化直接液化间接液化间接液化煤与煤与氢气氢气作用生成液体燃料作用生成液体燃料先转化为先转化为COCO和和H H2 2，再在催化剂作，再在催化剂作用下合成用下合成甲醇甲醇CO + 2 H2 CH3OH (甲醇甲醇)催化剂催化剂加热加热 加压加压 煤的气化和液化就是使煤煤的气化和液化就是使煤变成清洁能源变成清洁能源的有效途的有效途径，与此同时煤的径，与此同时煤的燃烧效率燃烧效率等也得到等也得到提高提高 . .C(sC(s) + H) + H2 2O O CO(gCO(g) +

6、 H) + H2 2(g)(g)高温2021-11-12021-11-1二、石油的综合利用二、石油的综合利用1、石油的组成元素、石油的组成元素: 主要是碳、氢元素主要是碳、氢元素是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。（还有水分、盐分等杂质）物。（还有水分、盐分等杂质）石油的主要成分：石油的主要成分：2、石油的炼制、石油的炼制(除水脱盐后除水脱盐后)（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的不同将复杂的混将复杂的混合物分离成简单混合物的过程合物分离成简单混合物的过程叫做分馏，分馏叫做分馏，分馏产物叫产物叫馏分馏分。

7、( (它属它属混合物混合物) )2021-11-1石油分馏示意图石油分馏示意图 石油分馏主要在分馏塔中进行，通过石油分馏主要在分馏塔中进行，通过分分馏馏可以可以获得获得汽油、煤油、柴油汽油、煤油、柴油等等轻质油轻质油。 有有 常压分馏常压分馏 和和 减压分馏两种减压分馏两种. .2021-11-1比较蒸馏、分馏、干馏2021-11-1 规律：生成等物质的量的烷烃和烯烃规律：生成等物质的量的烷烃和烯烃。 目的：提高目的：提高轻质液体燃料轻质液体燃料（特别是（特别是汽油汽油）的产量和质量。的产量和质量。 注意注意 汽油有直馏汽油和裂化汽油两种汽油有直馏汽油和裂化汽油两种. .直馏汽油是由直馏汽油是

8、由石油直接分馏而得的汽油石油直接分馏而得的汽油( (不不含烯烃含烯烃)；裂化汽油是由重；裂化汽油是由重油经裂化而制得的汽油油经裂化而制得的汽油( (含有烯烃含有烯烃)。两者成分不同。两者成分不同. .2021-11-1 2021-11-125%产量提高产量提高2021-11-12021-11-1中海油渤海石油平台中海油渤海石油平台2021-11-12021-11-1三、天然气的综合利用三、天然气的综合利用2021-11-1三、天然气三、天然气的组成及其综合利用的组成及其综合利用 天然气的主要成分是甲烷。天然气的主要成分是甲烷。 我国的天然气资源很丰富我国的天然气资源很丰富, ,但分布很不均但分

9、布很不均匀匀, ,为了改善我国东部的能源结构为了改善我国东部的能源结构, ,制定了什制定了什么计划？么计划？综合利用：综合利用：A A、燃料、燃料清洁能源清洁能源B B、化工原料：合成氨、生产甲醇、合成、化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物两碳或多碳有机物2021-11-1天然气灶天然气灶液化天然液化天然气公交车气公交车2021-11-1四、合成材料：四、合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维塑料、合成橡胶、合成纤维化石燃料的产品化石燃料的产品三大合成材料：三大合成材料：1 1、聚乙烯的生成、聚乙烯的生成nCH2=CH2 CH2CH2 n聚乙烯聚乙烯CH2CH2CH2=CH2n方法：将

10、方法：将双键双键改为改为单键单键，将原来连在，将原来连在不饱和碳原子上的不饱和碳原子上的其它原子（或原子团）其它原子（或原子团）写在链节的上方或下方。写在链节的上方或下方。2021-11-1聚氯乙烯聚氯乙烯nCH2CH2 CH2CH2 n 催化剂催化剂ClClnCH2CH2 CH2CH2 n 催化剂催化剂CH3CH3聚丙烯聚丙烯2 2、高分子化合物及其特征、高分子化合物及其特征2021-11-1塑料塑料 塑料的主要成分是合成树脂，其中还添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（如提高塑性的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）；有些增塑剂、防止老

11、化的防老化剂）；有些热塑热塑性塑料性塑料（聚乙烯塑料），（聚乙烯塑料），可以反复加工，多可以反复加工，多次使用；有些次使用；有些热固性塑料热固性塑料（电木），（电木），一旦加一旦加工成型就不会受热熔化。工成型就不会受热熔化。 常见的塑料：聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲常见的塑料：聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、酚醛塑料（电基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、酚醛塑料（电木）、聚四氟乙烯（塑料王）等。木）、聚四氟乙烯（塑料王）等。2021-11-1聚丙烯：聚丙烯： 单体：单体：CH2CHCH32021-11-1聚苯乙烯聚苯乙烯单体：单体：CH2CHC6H52021-11-1聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙

12、烯酸甲酯 （有机玻璃）（有机玻璃）单体：单体：CH2CCH3COOCH32021-11-1酚醛塑料酚醛塑料单体：单体：苯酚、甲醛苯酚、甲醛2021-11-1聚四氟乙烯聚四氟乙烯单体：单体：CF2CF22021-11-1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2021-11-1合合成成纤纤维维2021-11-12021-11-1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胶聚硫橡胶硅橡胶硅橡胶2021-11-12021-11-12021-11-1白色污染白色污染1、由于合成材料的广泛应用和发展，一些塑、由于合成材料的广泛应用和发展，一些塑料制品带来的环境污染就是料制品带来的环境污染就是“白色污染白色污染”。2、白色污染的危害；、白色污染的危害；3、白色污染的治理：、白色污染的治理：（1）废弃塑料的再利用（