第二节　资源综合利用　环境保护 (4)

1、第四章 化学与自然资源的开发利用,一、煤、石油和天然气的综合利用,1、煤的组成及其综合利用,第二节 资源综合利用、环境保护,煤的组成,无机物,有机物,C 元素大量,H 、N、S、O等元素 少量,Si 、Al、 Ca、 Fe,污染环境,COx NOx SO2 烟尘,煤的组成,煤的干馏,将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫做煤的干馏 煤干馏的产物有哪些？,焦炉煤气、煤焦油、焦炭、 粗氨水、粗苯,煤的气化,在一定条件下把煤及其干馏物转化为煤气（CO、H2）。,煤的液化,在一定条件下将煤转化为液体燃料又称人造石油，可继续精制成汽油、柴油、液化石油气、甲醇。在石油资源日益减少的情况下，煤的液化具有十分诱

2、人的前景。,2、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 清洁燃料，可以直接用作燃料。天然气更是 一种重要的化工原料，主要用于合成分子内 含两个或两个以上碳原子的其他有机化合物。,石油的成分：,含烃的混合物 按元素来看：碳、氢含量为97%-98% 按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物,阅读课本96到97页，思考以下问题： 1.石油的成分 2.石油炼制,石油的性质和成分:,组成元素：_ 、_元素为主，占9798，还含少量S、N、O等元素。 组成物质：主要是由各种烃、烃和烃组成的混和物，大多数是液态烃，同时溶有气态烃和固态烃（故固定的熔沸点）。,C,H,烷,环烷,芳香,没有

3、,分馏：根据液态混和物中各成分的不同，通过多次加热、冷凝，把它们分成不同的蒸馏产物。故分馏又叫多次蒸馏。分馏产物叫馏分。 (它属_物)。,沸点,沸点,混合,实验室分馏石油:,杂质成分：水，氯化钙， 氯化镁等盐类,油田 原油,原因：水-浪费燃料 盐-腐蚀设备,处理：脱水 、脱盐,从油田里开采出来的没有经过加工处理的石油。,原油：,石油的预处理,石油炼制的目的：1、进行一定程度的分离；2、提高石油的使用价值,二、石油的炼制,1.石油的分馏,原油 脱盐脱水 石油 常压分馏,石油气(C1C4),汽油(C5C11),煤油(C10C16),柴油(C15C18),重油,分馏：根据物质的沸点的不同进行分离的一

4、种方法。,分馏出来的各种成分叫馏分。,每一种馏分仍然是多种烃的混合物。,溶剂油(C5C8),75%,将重油进行减压分馏,2、由于同一种物质，在不同的压强下，沸点不同。因为外界压强越大，物质沸点就越高；外界压强越小，物质沸点就越低。,1、若要将重油进一步分离，则要在更高的温度，而在高温下，高沸点的烃会分解，更严重的是还会炭化结焦，损坏设备，影响正常生产。,减压分馏,重油,减压分馏,重柴油,润滑油,凡士林,石 蜡,沥 青,2.石油的裂化和裂解：,裂化：在一定条件下，把分子量大, 沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。,目的：提高汽油的产量。,热裂化,催化裂化,目的:提高汽油的质量和产量,目的

5、:提高汽油的产量,缺点：温度过高，发生结焦现象,催化剂：硅酸铝，分子筛（铝硅酸盐）,石油裂化有热裂化和催化裂化两种,裂解：使具有长链分子的烃在7000C以上高温时断裂成短链的烃的过程。是一种深度裂化。,除去原油中的盐和水，减少对设备的腐蚀。,利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。,石油气，汽油，煤油，柴油，石蜡油、润滑油、重油。,轻质液体燃料（裂化汽油）,在一定条件下加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。,轻质液体燃料（裂化汽油）,在一定条件下使用催化剂并加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。,采用比裂化更高的温度，使

6、其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子,乙烯、丙烯、丁二烯等（有机化工的原料）,重油,原油,原油,重油,直链烷烃 石油气,石油炼制,比较分馏、蒸馏、干馏,以煤、石油和天然气为原料生产合成材料 三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维 两个反应：聚乙烯 缩聚反应p98页对苯二甲酸与乙二醇的缩聚反应，制取聚酯纤维（涤纶）。,有机高分子化合物简介,一、有机高分子化合物,1、合成反应 聚合反应,（1）加聚反应：单烯、双烯、混合烯等,（2）缩聚反应：羟基羧酸、氨基酸等,2、结构表示,（1）链节（结构单元）：,（2）聚合度：,（3）单体（小分子）：,CH2=CH2,n值,有机高分子化合物简介,完成下列反应方程

7、式：,1、n CH2=CH2,2、n CH2=CHCl,4、n HOOC-COOH + nHO-CH2-CH2-OH,3、nCH3CHCOOH,OH,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,断流的黄河,欲哭无泪,海洋污染,被污染的红树林,战争污染,环境污染,工农业生产和人类活动排放的物质超过了 环境的自净能力，环境质量就发生不良变化， 危害人类健康和生存。,环境污染的分类 ：,1、按环境要素分：大气污染、水体污染、 土壤污染；,2、按人类活动分：工业环境污染、城市环境 污染、农业环境污染；,3、按造成污染的性质分：化学污染、生物污 染、物理污染、固体废弃物污染、能源污染。

8、,1.大气污染的来源、危害、治理,主要污染物:,1.来源:,煤 石油的燃烧,矿石冶炼,汽车尾气, 工业废气等,碳氧化物 氮氧化物 碳氢化物 飘尘 煤尘 放射性物质等,2.危害:,事例一、“伦敦烟雾事件”,危害人类健康 影响植物生长 破坏建筑材料 改变地球气候,治理：,调整资源结构，开发新能源（太阳能、氢能、风能、地热等），减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，减少工业废气排放，对废气进行回收净化再利用等。 大力植树造林严禁乱砍滥伐。政府部门合理规划、制定标准、加强监测。,2.水污染的来源、危害、治理,1.来源：,2.危害：,污染水源，改变水质，加剧水源 危害。造成水体富营养化，破坏 海滨风景区。

9、,石油炼制、工业废水、生活废水、 使用过农药、化肥的农田排水、 降水淋洗大气污染物和地面淋洗 固体垃圾等。,事例二、“日本水俣病事件”,治理：,控制污水任意排放，对污水进行净化处理，改善用水制度，研究无污染新工业，合理、科学地施用化肥、农药。,3.居室污染的来源、危害及防治措施,煤、石油、液化气、天然气等的燃烧，煎、炒、烘、烤等高温烹调加工中产生的烟雾，烟草的燃烧，电器发出的电磁波，地毯中的螨虫，建筑装潢材料产生的甲醛、放射性稀有气体氡，化妆品，日用化学品，家宠等。,1.来源：,2.危害：,引起人体呼吸道、消化道等疾病，导致各种癌症、 皮肤病、传染病，影响婴幼儿智力和发育等。,CO2,CO,S

10、O2,NOX,NH3,酚类、烟雾、烟尘、放射性稀有气体氡、电磁波、螨虫、细菌、病毒等,主要污染物：,保持室内清洁通风 对电器辐射采取防护措施,并保持距离 厨房要有通风换气设施 宠物要经常洗浴,养成良好的排便习惯,并注意及时清除. 女性朋友要慎用化妆品和日常化学用品 建议男士少抽烟或不抽烟,3、防治措施:,地球人的行动：,1、开发“绿色资源”是当今世界上工业化国家 开源节流、化害为利和保护环境的重要措施。,2、兴建“绿色建筑”是人们崇尚自然、回归自 然的一种潮流。,3、吃“环境餐”，以间接保护自然环境而且有 益于身体健康。,增强全球的环境意识，保护和合理 利用土地、矿藏、森林、水等自然 资源，努

11、力改善生态环境。,小结：,做环保，有时很简单,1、尽量乘坐公交车（自行车更好）。 2、拒绝使用一次性用品（在医院例外）。 3、简单装修房屋（还省银子呢）。 4、使用布袋购物（买菜别忘提篮子）。 5、使用无氟冰箱（只要经济许可）。 6、拒绝笼养鸟（就让动物园养去吧）。 7、优先购买绿色产品（对自己、对大家都有好处）。 8、多用肥皂，少用不用含磷洗涤剂（看那变臭的水）。 9、节约用纸（少发纸贺卡，电子贺卡多时髦）。 10、及时举报破坏环境的行为（否则.)11、节约用水（现在北方多缺水呀，一水多用吧）。 12、少施用化肥、农药 13、还有好多（其实你都知道，是吗？）。,绿色化学,绿色化学的核心就是利

12、用化学原理从 源头上减少和消除工业生产对环境的污染。,按照绿色化学的原则，最理想的“原子 经济“就是反应物的原子全部转化为期望 的最终产物，这时原子利用率为100%。,思考与交流,乙烯生产环氧乙烷,2月02日：国际湿地日 3月22日：世界水日 4月22日：地球日 5月31日：世界无烟日 6月05日：世界环境日 6月17日：世界防治荒漠化和干旱日 7月11日：世界人口日 9月16日：国际保护臭氧层日 10月4日：世界动物日 10月16日：世界粮食日 12月29日：国际生物多样性日,世界环境日,把保护生态环境看成自己的神圣使命，正成为世界上越来越多人的共识。请看 -,世界环境保护标志,保护环境 从

13、我做起,杀人雾 空气污染最典型的事件是50年代伦敦的冬季烟雾污染，4天夺走4000多条人命。过后的两个月中，又陆续有8000多人死亡。 时至1952年，伦敦仍用煤发电，距市中心不远有许多工厂，居民家庭用煤取暖，蒸汽机车拖着列车穿梭于伦敦和各大城市之间，对卡车和小汽车尾气污染也不加控制。这些污染源产生大量的碳、硫化物以及其它的化学烟雾漂浮在空气中。12月5日一场浓雾笼罩着伦敦，空气中的污染物与雾混合在一起，彼此产生化学反应。4天后污染浓度增强了10倍，毒性加强。 12月7日市中心能见度降低到5米以下，因而被称为“黑暗的星期日”，汽车无法行驶，泰晤士河上的船也无法航行。烟雾进入了莎士比亚剧场，舞台无法看清，因此正在上演的歌剧茶花女演到第一幕结束就被迫中止。 12月10日大雾散去，4000人死亡，其中大部分是老人，感染支气管炎和有关肺部疾病的患者达数千人。,日本水俣病事件： 从1949年起，位于日本熊本县水俣镇的日本氮肥公司开始制造氯乙烯和醋酸乙烯。由于制造过程要使用含汞（Hg）的催化剂，大量的汞便随着工厂未经处理的废水被排放到了水俣湾。195