化學(xué)必修2第四章第二節(jié)

1、 第四章化學(xué)與自然資源開發(fā)利用第四章化學(xué)與自然資源開發(fā)利用 資源綜合利用、環(huán)境保護(hù) 文縣一中 2011年 1、煤的組成及其綜合利用、煤的組成及其綜合利用 一、煤、石油和天然氣的綜合利用一、煤、石油和天然氣的綜合利用 無機(jī)物無機(jī)物 有機(jī)物有機(jī)物 C 元素元素大量大量 H 、N、S、O 等元素等元素少量少量 污染環(huán)境污染環(huán)境 CO NO SO2 煙塵煙塵 煤的組成煤的組成 將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過程，將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過程， 叫做叫做煤的干餾（工業(yè)稱煤的干餾（工業(yè)稱煤的焦化煤的焦化） 煤干餾的產(chǎn)物有哪些？ 煤綜合利用的主要途徑： 煤的干餾、煤的氣化和液化 獲得潔凈的燃料和多種化工原

2、料 煤焦油 出爐煤氣 煤干餾的主要產(chǎn)品和用途 在一定條件下把煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程 煤的氣化煤的氣化 煤的液化煤的液化 直接液化：煤與氫氣作用生成液體燃料 間接液化：先轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫氣，再在催化劑作用 下合成甲醇 2、天然氣的組成及其綜合利用 天然氣主要成分是甲烷。 天然氣是一種清潔的化石燃料。 作為化工原料主要用于合成氨和生產(chǎn)甲醇 目前研究課題： 以甲烷為原料，通過化學(xué)變化形成含有兩個或多個 碳原子的其他有機(jī)化合物 多種多種碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔锝M成的組成的混合物混合物 按元素來看：碳、氫含量為按元素來看：碳、氫含量為97%98% 按物質(zhì)來看：烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴按物質(zhì)來看：烷烴、環(huán)烷烴

3、、芳香烴 的混合物的混合物 石油的成分石油的成分 過程過程原理原理原料原料產(chǎn)品及用途產(chǎn)品及用途 脫水脫水 脫鹽脫鹽 分餾分餾 裂化裂化 催化裂化催化裂化 裂解裂解 除去原油中的鹽和水，減少對設(shè)除去原油中的鹽和水，減少對設(shè) 備的腐蝕。備的腐蝕。 利用加熱和冷凝，把石油分成利用加熱和冷凝，把石油分成 不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物。不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物。 石油氣，汽油，煤油，石油氣，汽油，煤油， 柴油，石蠟油、潤滑柴油，石蠟油、潤滑 油、重油。油、重油。 輕質(zhì)液體燃料輕質(zhì)液體燃料 （裂化汽油）（裂化汽油） 在一定條件下加熱，把相對分子質(zhì)量在一定條件下加熱，把相對分子質(zhì)量 大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)

4、高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量 較小、沸點(diǎn)較低的烴。較小、沸點(diǎn)較低的烴。 輕質(zhì)液體燃料輕質(zhì)液體燃料 （裂化汽油）（裂化汽油） 在一定條件下使用催化劑并加熱，把在一定條件下使用催化劑并加熱，把 相對分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為 相對分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴。相對分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴。 采用比裂化更高的溫度，使其中采用比裂化更高的溫度，使其中 的長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等小的長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等小 分子分子 乙烯、丙烯、丁乙烯、丙烯、丁 二烯等（有機(jī)化二烯等（有機(jī)化 工的原料）工的原料） 重油重油 原油原油 原油原油 重油重油 直鏈烷烴直鏈烷烴 石油氣石油氣 石

5、油煉制 1634818816 81841048 4102426 410436 C H +C H C HC HC H C HC H +C H C H C H CHC H 催化劑 加熱、加壓 催化劑 加熱、加壓 催化劑 加熱、加壓 催化劑 加熱、加壓 重油經(jīng)裂化、裂解可獲得很多化工原料 在加熱和催化劑作用下，石油可通過結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整， 使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴 目前，絕大部分石油作為燃料使用 蒸餾蒸餾 分餾分餾干餾干餾 操作操作 過程過程 原理原理 目的目的 加熱和冷加熱和冷 凝凝 加熱和冷加熱和冷 凝凝 隔絕空氣加強(qiáng)熱隔絕空氣加強(qiáng)熱 物理變化物理變化物理變化物理變化復(fù)雜的物理變化和復(fù)雜的物理變化和

6、化學(xué)變化化學(xué)變化 分離分離精煉精煉加工煤加工煤 比較比較分餾、蒸餾、干餾分餾、蒸餾、干餾 2、以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料、以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料 （1）聚乙烯的生成）聚乙烯的生成加聚反應(yīng)加聚反應(yīng) H2CCH2 n H2CCH2n 鏈節(jié)H2CCH2 聚合度 單體 塑料、合成橡膠、合成纖維 H2CCH2H2CCH2H2CCH2 H2CCH2H2CCH2 H2CCH2 H2CCH2H2CCH2H2CCH2 聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)：由相對分子質(zhì)量小的化合物：由相對分子質(zhì)量小的化合物 分子互相結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的高分分子互相結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的高分 子的反應(yīng)。子的反應(yīng)。 又因此反應(yīng)

7、屬于乙烯的加成反應(yīng)，所以又因此反應(yīng)屬于乙烯的加成反應(yīng)，所以 這種聚合反應(yīng)又叫這種聚合反應(yīng)又叫加成聚合反應(yīng)加成聚合反應(yīng)，簡稱，簡稱 加聚反應(yīng)加聚反應(yīng)。 加聚反應(yīng) （2）高分子化合物及其特征 相對分子質(zhì)量很大,是混合物,無固定的熔沸點(diǎn)。 知識回顧知識回顧 1、通常所說的三廢是指、通常所說的三廢是指 、 和和 。 2、綠色食品是指、綠色食品是指 的食品，的食品， 白色污染是指白色污染是指 。 廢渣廢渣 廢氣廢氣廢水廢水 塑料垃圾塑料垃圾 無污染、無公害無污染、無公害 3、將下列環(huán)境問題所對應(yīng)的原因、將下列環(huán)境問題所對應(yīng)的原因(AF)填在填在 相應(yīng)的空格中相應(yīng)的空格中) 環(huán)境問題環(huán)境問題 產(chǎn)生原因產(chǎn)生

8、原因 (1)酸雨酸雨 A.CO2濃度不斷上升濃度不斷上升 (2)水土流失水土流失 B.大量使用塑料包裝袋大量使用塑料包裝袋 (3)溫室效應(yīng)溫室效應(yīng) C.工業(yè)上大量排放工業(yè)上大量排放SO2 (4)臭氧層被破壞臭氧層被破壞 D.大量使用農(nóng)藥和化肥大量使用農(nóng)藥和化肥 (5)白色污染白色污染 E.亂砍亂伐森林亂砍亂伐森林 (6)土壤污染土壤污染 F.大量使用氟里昂制品大量使用氟里昂制品 C E A F B D 常見的環(huán)境污染及危害常見的環(huán)境污染及危害 1.酸雨酸雨: 起因起因:空氣中的空氣中的SO2、NO2轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 H2SO4,HNO3 危害危害:陸地、水域、建筑物和植物等陸地、水域、建筑物和植物

9、等 帶來嚴(yán)重的危害帶來嚴(yán)重的危害 2.光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧: 起因起因:氮氧化物和碳?xì)浠衔镌诖髿猸h(huán)境氮氧化物和碳?xì)浠衔镌诖髿猸h(huán)境 中受到強(qiáng)烈的太陽紫外線照射后中受到強(qiáng)烈的太陽紫外線照射后,生成新生成新 的二次污染物的二次污染物. 來源來源:汽車行駛排出的廢氣汽車行駛排出的廢氣 危害危害:光化學(xué)煙霧氧化性很強(qiáng)光化學(xué)煙霧氧化性很強(qiáng),能使橡膠能使橡膠 開裂開裂,并刺激眼睛和黏膜并刺激眼睛和黏膜,使呼吸困難并使呼吸困難并 誘發(fā)其他的病癥誘發(fā)其他的病癥. 3.臭氧空洞臭氧空洞 起因起因:氮的氧化物、氯氟烴氮的氧化物、氯氟烴(CF2Cl2) 排排,放到空氣中放到空氣中,使平流層的臭氧層變使平流層的臭氧

10、層變 薄薄 危害危害:使地面紫外線輻射增強(qiáng)的危害使地面紫外線輻射增強(qiáng)的危害, 皮膚病皮膚病(癌癌)和其他疾病的發(fā)病率將急和其他疾病的發(fā)病率將急 劇上升劇上升. 4.白色污染白色污染 起因起因:廢棄塑料制品垃圾難于被生物降解廢棄塑料制品垃圾難于被生物降解, 如一次性使用聚苯乙烯杯、盒等所帶來如一次性使用聚苯乙烯杯、盒等所帶來 的污染的污染. 危害危害:此材料可破壞土壤結(jié)構(gòu)此材料可破壞土壤結(jié)構(gòu),影響市容影響市容 衛(wèi)生衛(wèi)生,且焚燒時(shí)產(chǎn)生一級致癌物二堊英且焚燒時(shí)產(chǎn)生一級致癌物二堊英. 目前一次性塑料制品逐步被目前一次性塑料制品逐步被”綠色制綠色制 品品” 聚乳酸代替聚乳酸代替,這種物質(zhì)可這種物質(zhì)可60

11、天天 自行降解為自行降解為CO2和和H2O 5.水體富營養(yǎng)化水體富營養(yǎng)化 起因起因:大量使用氮肥、磷肥、含磷洗滌劑大量使用氮肥、磷肥、含磷洗滌劑, 生活污水中常含有過量的生活污水中常含有過量的N、P等營養(yǎng)物等營養(yǎng)物 質(zhì)質(zhì).這些物質(zhì)流入湖泊、海灣這些物質(zhì)流入湖泊、海灣,使海水中使海水中 富集富集N、P等植物營養(yǎng)物質(zhì)等植物營養(yǎng)物質(zhì). 危害危害:引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖.這些這些 生物集中在水層表面進(jìn)行光合作用釋放生物集中在水層表面進(jìn)行光合作用釋放O2,使使 表層海水溶解氧達(dá)飽和表層海水溶解氧達(dá)飽和,從而阻止了大氣中的從而阻止了大氣中的 O2溶入海水溶入海水,而大

12、量死亡的海藻在分解時(shí)卻要而大量死亡的海藻在分解時(shí)卻要 消耗水中的消耗水中的O2,使水中含氧量急劇減少使水中含氧量急劇減少,使魚類使魚類 死亡（水華、赤潮）死亡（水華、赤潮） 一、化學(xué)在環(huán)境保護(hù)上的應(yīng)用一、化學(xué)在環(huán)境保護(hù)上的應(yīng)用 1 1對環(huán)境情況進(jìn)行監(jiān)測：對環(huán)境情況進(jìn)行監(jiān)測：對污染物的存在形態(tài)、對污染物的存在形態(tài)、 含量進(jìn)行分析和鑒定。含量進(jìn)行分析和鑒定。 2 2治理三廢：治理三廢：對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢水和對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢水和 廢渣進(jìn)行處理，減少環(huán)境污染，實(shí)廢渣進(jìn)行處理，減少環(huán)境污染，實(shí) 現(xiàn)資源的回收利用。現(xiàn)資源的回收利用。 3 3尋找源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝，尋找源頭治理環(huán)境

13、污染的生產(chǎn)工藝， 實(shí)施清潔生產(chǎn)實(shí)施清潔生產(chǎn)綠色化學(xué)綠色化學(xué) 二、綠色化學(xué)與二、綠色化學(xué)與“原子經(jīng)濟(jì)原子經(jīng)濟(jì)” 綠色化學(xué)綠色化學(xué)的核心就是要利用化學(xué)原理從的核心就是要利用化學(xué)原理從源源 頭上頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。 綠色化學(xué)的主要特點(diǎn)：綠色化學(xué)的主要特點(diǎn)： 1 1、充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原、充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原 料；料； 2 2、在無毒、無害的條件下進(jìn)行反應(yīng)，以減少廢、在無毒、無害的條件下進(jìn)行反應(yīng)，以減少廢 物向環(huán)境排放；物向環(huán)境排放； 3 3、提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的、提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的 原子都被產(chǎn)品所消納，實(shí)現(xiàn)原子都被產(chǎn)品所消納，實(shí)現(xiàn)“零排放零排放”； 4 4、生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)