晶晶课件系列—资源综合利用、环境保护.ppt

1、第二节 资源综合利用 环境保护,九江一中化学教研组 唐晶晶,北宋时期大科学家沈括在梦溪笔谈中记载了在陕西米酯地区发现的“石油”情况，并预言：此物必大行于世,思考：何为化石燃料？请例举化石燃料的种类.,思考：化石燃料是如何形成的？,？,化石燃料：煤、石油和天然气都是古代 经过一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 燃料，是 资源。,动植物遗骸,不可再生,化石,煤、石油和天然气仍然是人类使用的主要能源，也是三种重要的化石燃料。,优点: 提供能量、化工原料,缺点: 不可再生、污染环境,（一）煤、石油和天然气的综合利用,一、煤的组成及其综合利用,无机物(少量),C

2、 元素（大量）,H、O、N、S 等元素（少量）,无机盐等,污染环境,COx、NOx、 SO2 烟尘,1.煤的组成,有机物,煤的结构模型,2、煤的种类,无烟煤,泥煤,褐煤,煤直接作燃料利用率低并污染环境,3、煤的综合利用,煤的干馏,煤的气化,煤的液化,获得洁净的燃料和多种化工原料 物尽其用，保护环境,煤干馏的产物有哪些？,将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，叫做煤的干馏，工业上也叫煤的焦化。,（1）煤的干馏,表4-2 煤干馏的主要产品和用途,在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。,主要反应是：,（2）煤的气化,CO和H2的混合物又叫水煤气,在一定条件下将煤转化为液体燃料。,直接液化,间

3、接液化,煤与氢气作用生成液体燃料,先转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇,（3）煤的液化,煤的汽化和液化就是使煤变成清洁能源的有效途径，与此同时煤的燃烧效率等也得到提高.,二、天然气的组成及其综合利用,我国的天然气资源很丰富,但分布很不均匀,为了改善我国东部的能源结构,制定了什么计划？,天然气的主要成分是 。,综合利用（用途）： （1）化石燃料清洁能源 （2）化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物,甲烷,阅读教材P96资料卡片甲烷水合物。,三、石油的组成及其综合利用,石油主要是多种碳氢化合物组成的混合物。(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。),按

4、元素：碳、氢含量为 97% - 98% 按物质：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。 （一般石油不含烯烃） 按组成状态：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。,重柴油 润滑油(脱凡士林石蜡) 渣油(制沥青),利用原油中各组分沸点的不同将复杂的混合物分离成简单混合物的过程叫做分馏，分馏产物叫馏分。(它属混合物),石油气 汽油: C5C11(直馏汽油) 煤油: C11C16 柴油: C15C18 重油,常压 常压 石油 加热炉 分馏塔,重油: C16 以上,减压 减压 加热炉 分馏塔,1、石油的分馏：,石油的综合利用,石油分馏主要在分馏塔中进行，通过分馏可以获得汽油、煤油、

5、柴油等轻质油。 有 常压分馏 和 减压分馏两种.,实验室蒸馏石油的装置,温度计,蒸馏烧瓶,冷凝器,接受器（牛角管）,碎瓷片,、石油的催化裂化,在催化剂作用下，将相对分子质量大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量小、沸点较低的汽油的过程。,规律：生成等物质的量的烷烃和烯烃。,目的：提高轻质液体燃料（特别是汽油）的产量和质量。,注意汽油有直馏汽油和裂化汽油两种.直馏汽油是由石油直接分馏而得的汽油(不含烯烃)；裂化汽油是由重油经裂化而制得的汽油(含有烯烃)。两者成分不同.,、石油的裂解：深度裂化,用比裂化更高的温度使长链的烃分子断裂成碳原子数较少的气态烃分子和少量的液态烃，获取有机化工原料，如乙烯等。,

6、目的：获得短链不饱和烃（如乙烯、丙烯、丁二烯等）和少量液态烃。,比较蒸馏、分馏、干馏,石油的催化重整：,在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃，如苯的合成过程。,四、合成材料：,塑料、合成橡胶、合成纤维,化石燃料的产品三大合成材料：,1、聚乙烯的生成,单体,CH2CH2,CH2=CH2,链节,聚合度,n,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。,聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子化合物的反应。 加聚反应：通过加成反应而生成高分子化合物，叫加成聚合反应，简称加聚反应。,资料卡片P9

7、8,2、高分子化合物及其特征,相对分子质量很大,是混合物,无固定的熔沸点。,聚丙烯：,单体：,CH2CHCH3,聚苯乙烯,单体：,聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）,单体：,CH2C,CH3,COOCH3,酚醛塑料,单体：,苯酚、甲醛,聚四氟乙烯,单体：,CF2CF2,聚氯乙烯塑料,聚乙烯塑料,合 成 纤 维,P99 1、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？请用必要资料和数据作为论据。 2、目前，回收利用废旧合成材料有很多途径，请查阅资料了解有哪些途径？并试着从环境保护和经济成本等方面作出评价。 3、根据碳循环示意图（图4-10），举出一些化学反应实例，说明循环过程中碳及其化

8、合物之间的转化，讨论这些过程对人类生存、发展的意义和作用。,科学视野：壁虎的脚与胶黏剂,A,1、石油加工的主要目的是（ ） A. 将石油按其成分的沸点不同加以分离 B. 将石油按饱和与不饱和烃加以分离 C. 得到碳原子数多的烃类 D. 将石油中烷烃、环烷烃和芳香烃分开,随堂检测,随堂检测,2、用重油制取丙烯的方法是（ ） A.减压分馏 B.干馏 C.裂化 D.裂解,D,3、石油裂解的目的是（ ） A. 提高轻质液体燃料的产量 B. 主要提高汽油的产量 C. 获得短链不饱和烃 D. 改善汽油的质量,C,第二节 资源综合利用 环境保护,第二课时,北大校园,大气污染,焚烧垃圾烟蹿15米,水污染,酒仙

9、桥地区一河流 2006年4月,出水口已经完全不出水了！,死鱼事件,河水污染导致大量鱼类死亡,赤潮,酸雨的危害,乐山大佛遭受酸雨腐蚀,1908年 1969年,温室效应,北极熊的无奈,光化学烟雾污染,臭氧层空洞,固体废弃物污染,土壤污染,沙尘暴,2010年3月北京沙尘暴,天通苑居民受垃圾烟困扰,环境问题就在我们的身边！,2004年4月7日朝阳公园,2006年4月17日北京海淀,1、环境问题的含义,（二）环境保护与绿色化学,通常所说的环境问题，主要指由于人类不合理开发和利用资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。,2、保护环境工作者当前的任务： （1）对环境情况的检测 （

10、2）三废的治理 （3）寻找源头治理环境的生产工艺,废气（化学燃料燃烧及工厂废气）,废水（工业废水、生活废水等）,废渣（工业垃圾、生活垃圾等）,要较好地完成这些任务，都离不开化学知识。,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。,绿色化学理念（防治优于治理）,核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。 从学科观点看：是化学基础内容的

11、更新。（改变反应历程） 从环境观点看：强调从源头上消除污染。（从一开始就避免污染物的产生） 从经济观点看：它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。（尽可能提高原子利用率） 热点：原子经济性反应物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为100%,绿色化学的核心内容之二：5R原则 Reduction“减量” Reuse“重复使用” Recycling“回收” Regeneration“再生” Rejection“拒用”,原子利用率（预期产物的分子量全部生成物的分子量总和）100,原子经济性反应 高选择性反应,绿色化学应用于科学研究,1,2,3,4,5,6,7,P101,P102,资源的开发利用和

12、保护环境关系到人类可持续发展，需要全社会的共同努力，齐力创造一个清洁、美丽的生活环境，也为我们的子孙后代留下一个良好的生存空间和更加美好的未来！,1、下列各反应中，符合绿色化学观念，原子经济性最强的是（ ） A、CH2CH2 + H2OCH3CH2OH B、CH3COOC2H5 + H2OCH3COOH + CH3CH2OH C、CH3CH2Br + H2OCH3CH2OH + HBr D、CH3COOH + CH3CH2OH H2O +CH3COOC2H5,A,随堂检测,2、保护环境是每个公民的责任。下列做法：推广使用无磷洗衣粉城市垃圾分类处理推广使用一次性木质筷子推广使用清洁能源农业生产中大量使用化肥、农药来提高产量推广使用无氟冰箱。其中有利于保护环境的是（ ） A、 B、 C、 D、,C,随堂检测,3、环境污染已成为人类面临的重大威胁之一，下列选项属于海洋污染的是（ ） A、酸雨 B、 白色污染 C、 温室效应 D、赤潮,D,随堂检测,4、现有以下几种措施： 对燃烧煤时产