第二节　资源综合利用　环境保护.pptx

1、第二节 资源综合利用 环境保护,1.能够认识化石燃料综合利用的意义。 2.以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例，认识化学对环境保护的意义。 3.了解合成新物质对人类生活的影响，知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。,学习目标,一、煤、石油和天然气的综合利用,无机物,有机物,C 元素为主,H 、N、S、O 等元素 少量,Si Al Ca Fe,污染环境,COx NOx SO2 等烟尘,1、煤的综合利用,煤渣,(1)煤的组成,煤炭的主要组成,无烟煤,泥煤,褐煤,（2）煤的种类,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),煤干馏的主要产物:,焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭,

2、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反应生成水煤气（CO、H2)。,（3）煤的干馏,（4）煤的气化,C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),主要反应是：,高温,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人的前景。,（5）煤的液化,直接液化：煤H2 液体燃料 间接液化：煤 CO和H2 甲醇,催化剂,CO+2H2 CH3OH,煤炭化工转化模拟示意图,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。,2 、天然气的综合利用,天然气既是一种清洁的化石燃料，更是

3、一种重要的化工原料，作为化工原料，它主要用于合成 和生产 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。,氨,甲醇,（1）天然气组成,（2）天然气综合利用,（1）化石燃料 （2）化工原料：合成氨、生产甲醇、合成多个碳原子的有机化合物 （3）可燃冰CH4nH2O,（3）天然气的用途,天然气作为化工原料模拟示意图,3.石油的组成及其综合利用,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。,按元素来看：碳、氢含量为97%-98%,（1）石油的成分,a、石油的分馏,b、石油的

4、催化裂化,c 、石油裂解（深度裂化）,d、石油催化重整,（2）石油的炼制,原理：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。,原理：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。,通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃。,目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。,思考：石油分馏的产品有哪些及其用途？,分馏：,常压蒸馏：汽油、煤油和柴油等；,减压蒸馏：重油、沥青等。,裂化：,原料:重油 目的:提高轻质液体燃料(汽油、煤油、柴油等)的产量，特别是提高汽油的产量。,原料: 石油分馏产品(即轻质油包括石油气) 目的：获得工业上的“三烯二烷”（乙烯、丙烯

5、，1，3-丁二烯）。,在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。,裂解：,重整：,4、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料,（1）原料:,石油、煤、天然气,（2）合成材料基本特征：,相对分子质量很大，属于高分子化合物,（3）合成材料的合成原理：,加聚、缩聚,例如：乙烯合成聚乙烯 丙烯合成聚丙烯,（4）化石燃料的产品三大合成材料 塑料、合成橡胶、合成纤维,加成聚合反应（即加聚反应）,方法：将双键改为单键，将原来连在不饱和碳原子上的其它原子（或原子团）写在链节的上方或下方。,聚氯乙烯塑料,聚乙烯塑料,聚丙烯塑料,聚苯乙烯塑料,聚四氟乙烯,聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃,酚醛塑料,合 成 纤 维,科学视野

6、：壁虎的脚与胶黏剂, CH2CH2n,（聚乙烯）,（单体）,（链节）,(n 为聚合度),n,丙烯,聚丙烯,缩合聚合反应（缩聚反应）,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、氨等分子）的反应。,酚醛树脂,苯酚,甲醛,如：氨基酸以缩聚反应生成蛋白质, 对苯二甲酸和乙二醇以缩聚反应生成涤纶 p98,“神州”五号航天员穿的航天服,是用一种特殊的高强度涤纶制成的（头盔和手套除外）,合成材料概况：,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，于是就发生了一场材料的革命 人工合成材料; 合成材料的原料丰富、制造加工简单,性能千变万化; 塑料、合成纤维、合成

7、橡胶称为三大合成材料。 黏合剂、涂料也属于合成材料。,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。 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（电木）、聚四氟乙烯（塑料王）等。,单体：,有机玻璃,聚甲基丙烯酸甲酯,1、汽油燃烧产生的汽车尾气中，所含的大气污染物主要是 ( ) A.碳的氧化物 B.硫的氧化物 C.氮的氧化物 D.磷的氧化物,C,2、下列变化属于物理变化的是 （ ）,. 煤的气化 .石油的分馏

8、. 石油的裂解 .煤的干馏,B,练一练,3、1moL 某直链烷烃A可以直接裂解成1moL 气态烷烃 B 和 1moL气态烯烃 C，经测定，裂解后混合气体的密度是同温同压下氢气的 14.5倍，试回答： (1)A的式量为 ，结构简式为 . (2)B可能是 ,C可能是 . (3)如果将1moL B完全燃烧需要 2moL 氧气，则C 就是 。该烯烃发生加聚反应的化学方程式为 。,58,CH3CH2CH2CH3,甲烷或乙烷,丙烯或乙烯,丙烯,二、环境保护与绿色化学,当人类活动产生的污染物或某种能造成污染物质，进入环境的浓度或总量超越环境容量或环境自净的能力，从而导致环境质量下降及恶化的现象，就是环境污染

9、。,什么是环境污染呢？,说说你身边的大气污染情况，有哪些主要污染物？它们有哪些危害？,被污染的小河,乱扔导致的污染,水体污染,水华,赤潮,空气污染,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达3亿吨4亿吨，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从源头减少和消除污染。,环境污染的分类,按环境要素,按造成污染的性质、来源,按人类活动,大气污染、水体污染、土壤污染,工业污染、城市污染、 农业污染,化学污染、生物污染、物理污染（噪声、放射性、热、电磁 波等）、固体废物污染、能源污染,化学

10、在环境保护上的应用,原子经济性反应 高选择性反应,绿色化学,绿色化学又称环境友好化学，它的主要特点是： 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,以减少废物向环境排放； 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，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。,最理想的“原子经济”：反应物中原子全部转化为期望的最终产物,实现”零排放”。即原子利用率100%.,绿色化学的核心之一：原子经济性,将下列环境问题所对应的原因(AF)填在相应的空格中) 环境问题 产生原因 (1)酸雨 A.CO2浓度不断上升 (2)水土流失

11、 B.大量使用塑料包装带 (3)温室效应 C.工业上大量排放SO2 (4)臭氧层被破坏 D.大量使用农药和化肥 (5)白色污染 E.乱砍乱伐森林 (6)土壤污染 F.大量使用氟里昂制品,C,E,A,F,B,D,练一练,2.工业“三废”指的是 、 、 。 3.20世纪80年代开始面临三大全球性环境问题,下列不属于三大全球性环境问题的是 A 酸雨 B 臭氧空洞 C 气候变暖 D 白色污染 4.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保护的最大贡献是有助于控制,废渣,废气,废水,D,1)温室效应,2)形成酸雨,3)空气中的固体颗粒浓度,1、大气污染：来自工业废气, 汽

12、车尾气, 生活废气(硫与氮的氧化物,碳氧化物,碳 氢化物;卤素化合物;放射性),人类保护伞的洞臭氧层被破坏,空中死神酸雨,全球变暖温室效应,光化学烟雾,无形杀手居室污染,环境污染的类别,2、水污染：来自工业废水、生活废水(无机物, 重金属盐类,营养物有机物, 洗涤剂, 石油),水体富营养化（N、P、K、S的化合物）,（生活污水、农田排水、化肥、合成洗 涤剂、工业废水引起藻类、浮游生物暴发性繁殖赤潮、水华）,重金属污染：,如 汞、镉、铅、铬、砷,猫自杀事件水俣病（汞污染）,骨骼畸形变脆骨痛病（镉污染）,智力发展隐性杀手铅污染,3、土壤污染,来自工业垃圾、生活垃圾、废水、化肥、农药残留(Cl,P,

13、S)、放射物质残留,4、噪声污染 5、辐射污染,6、食品污染：,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,1.下列燃料燃烧不会造成环境污染的是( ) A.煤 B.酒精 C汽油 D.氢气,BD,3.下列各气体属于纯净物的是 （ ） A天然气 B水煤气 C甲烷 D液化石油气,C,2.在相同条件下，对环境污染程度最小的燃料是（ ） A.液化气 B.

14、煤油 C.煤饼 D.木柴,A,巩固练习,4.下列关于煤的叙述中不正确的是（ ） A煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源 B煤的干馏过程属于化学变化 C煤是由多种有机物组成的混合物 D煤除了主要含有碳元素外，还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素。,C,5.下列说法正确的是（ ） A煤的气化和液化是使煤变成清洁能源的有效途径 B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 C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“酸雨”的主要原因 D煤是由非常复杂的无机物和有机物组成的化合物,AC,6.下列物质中属于高分子化合物的是（ ） 硫化橡胶 蔗糖 油脂 酚醛树酯 蛋白质 A B C D,D,7.按照绿色化学原则，下列反应符合最理想原子经济性的是（ ） A乙烯与氧气在银催化作用下生成环氧乙烷 B乙烷与氯气反应制备氯乙烷 C苯与乙醇在一定条件下生产乙苯 D乙醇与浓硫酸共热制备乙烯,A,8.石油的分馏和煤的干馏两种变化，本质上的不同是（ ） A加热的温度二者不同 B获得的产品二者不同 C前者是物理变化，后者是化学变化 D前者不需要隔绝空气，后者需隔绝空气,C,9.下列说法正确的是（ ） A煤的气化和液化是使