其它課程資源利用環(huán)境保護(hù)課堂用課件

1、第二節(jié) 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù)第四章 化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第1頁，共58頁。三廢:廢氣、廢水、廢渣煤、石油和天然氣仍然是人類使用的主要能源，也是三種重要的化石燃料優(yōu)點(diǎn): 提供能量、化工原料缺點(diǎn): 不可再生、環(huán)境污染第2頁，共58頁?；剂系男纬桑汗糯鷦又参锝?jīng)過上萬年的復(fù)雜變化形成的，屬不可再生資源信息：海洋石油根據(jù)石油專家以往的推算 ,地球上石油只能使用 40 50年 ，煤炭還有不到100年結(jié)論：實(shí)現(xiàn)煤炭、石油的綜合利用，提高他們的利用率減少化石燃料燃燒所造成的環(huán)境污染第3頁，共58頁。一、煤、石油、天然氣的綜合利用1.煤的綜合利用煤的成分？煤的綜合利用有哪些途徑，相應(yīng)的產(chǎn)物又有哪些？煤的干餾是

2、物理變化還是化學(xué)變化帶著問題來學(xué)習(xí)無煙煤 褐煤泥煤第4頁，共58頁。煤炭的主要組成第5頁，共58頁。一、煤、石油、天然氣的綜合利用1.煤的組成及綜合利用煤的組成無機(jī)物(少量)無機(jī)鹽等 有機(jī)物C 元素大量H、O、N、S 等元素 少量污染環(huán)境COx、NOx、 SO2 煙塵（1）第6頁，共58頁。煤的綜合利用煤的干餾煤的氣化煤的液化獲得潔凈的燃料和多種化工原料物盡其用，保護(hù)環(huán)境煤直接作燃料利用率低并污染環(huán)境（2）煤的綜合利用第7頁，共58頁。a、煤的干餾原理：將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解的過程，也叫煤的焦化主要產(chǎn)物：焦?fàn)t煤氣、煤焦油、焦炭第8頁，共58頁。煤干餾的主要產(chǎn)品和用途第9頁，共58頁。b、煤

3、的氣化將其轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。主要反應(yīng)是：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 高溫c、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CO和H2，再在催 化劑作用合成甲醇 CO + 2H2 CH3OH（甲醇）一定條件第10頁，共58頁。第11頁，共58頁。2.天然氣的利用主要成分是甲烷綜合利用：、燃料清潔能源 、化工原料：合成氨、生產(chǎn)甲醇、合成含 兩個(gè)或多個(gè)碳原子的有機(jī)物 （3）可燃冰：CH4nH2O甲烷的水合物液化天然氣公交車天然氣灶第12頁，共58頁。（1）石油的組分主要有哪些？（3）石油分離的原理和方法是什么？（4）分餾與蒸餾區(qū)別是什么，是物理變化還是化學(xué)變化（

4、5）石油分餾后餾分有哪些，每一種餾分是純凈物還是 混合物（2）石油的綜合利用有哪些途徑？3.石油的組成及綜合利用第13頁，共58頁。（1）石油的組成組成元素：主要是碳、氫元素組成成分：各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴組成的混合物氣態(tài)：石油氣液態(tài)：汽油、煤油固態(tài)：瀝青按組成狀態(tài)：第14頁，共58頁。（2）石油的分餾原理：利用原油中各組分沸點(diǎn)的不同， 進(jìn)行分離的過程第15頁，共58頁。第16頁，共58頁。第17頁，共58頁。石油的常壓蒸餾產(chǎn)品：重油的減壓蒸餾產(chǎn)品：石油氣C4以下汽油C5C8煤油C11C16柴油C15C18重油C20以上輕質(zhì)油燃料油、柴油、潤滑油、石蠟、瀝青你了解直餾汽油嗎？第18頁，共58

5、頁。25%產(chǎn)量提高第19頁，共58頁。（3）石油的催化裂化在催化劑作用下，將含碳原子較多、沸點(diǎn)較高的烴斷裂為含碳原子較少、沸點(diǎn)較低的汽油（裂化汽油）等。C16H34 C8H18+C8H16 催化劑加熱、加壓催化劑加熱、加壓 C8H18C4H10+ C4H8 裂化目的：提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量。第20頁，共58頁。（4）石油的裂解深度裂化叫裂解。用比裂化更高的溫度使長鏈的烴分子斷裂成碳原子數(shù)較少的氣態(tài)烴分子和少量的液態(tài)，獲取有機(jī)化工原料（乙烯、丙烯，甲烷等）催化劑加熱、加壓CH+ CH CHCH催化劑加熱、加壓CH+ CH 第21頁，共58頁。（5）石油的催化重整使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴，如苯或甲苯第

6、22頁，共58頁。環(huán)狀烴 第23頁，共58頁。石油的分餾：將化合物按沸點(diǎn)不同經(jīng)分餾塔分離石油的裂化和裂解：將大分子的重油斷裂再分解為小分子的輕油石油的催化重整：將石油中鏈狀烴重新調(diào)整結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴石油的分餾是物理變化，裂化、裂解、催化重整是化學(xué)變化。第24頁，共58頁。比較蒸餾、分餾、干餾蒸餾 分餾干餾操作過程原理目的加熱和冷凝加熱和冷凝隔絕空氣加強(qiáng)熱物理變化物理變化復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化分離精煉加工煤第25頁，共58頁。（1）以化石燃料為原料的產(chǎn)品 三大合成材料 ：塑料、合成橡膠、合成纖維加成聚合反應(yīng)（即加聚反應(yīng)）聚乙烯nCH2CH2 CH2CH2 n 催化劑4、以煤、石油和天然氣為原料

7、生產(chǎn)合成材料第26頁，共58頁。(2)四個(gè)概念第27頁，共58頁。聚丙烯： 單體：CH2CHCH3第28頁，共58頁。聚苯乙烯單體：CH2CHC6H5第29頁，共58頁。聚甲基丙烯酸甲酯 （有機(jī)玻璃）單體：CH2CCH3COOCH3第30頁，共58頁。聚四氟乙烯單體：CF2CF2第31頁，共58頁。聚氯乙烯塑料聚乙烯塑料聚丙烯塑料聚苯乙烯塑料第32頁，共58頁。第33頁，共58頁。合成纖維第34頁，共58頁。1、回收利用廢舊合成材料主要有三種途徑：一是通過熔融再生重新作成多種有用的材料；二是采用熱裂解或化學(xué)處理的方法使其分解，用于制備多種化工原料；三是將廢舊合成材料作為燃料使用。第35頁，共5

8、8頁。1.下列物質(zhì)中，有固定熔沸點(diǎn)的是（ ） A汽油 B煤 C苯 D煤焦油課堂練習(xí)C 2.下列說法錯(cuò)誤的是（ ）A石油可以通過分餾得到汽油B重油經(jīng)過催化裂化可以得到汽油C石油的分餾是一個(gè)化學(xué)過程D石油裂解得到的裂解氣中含不飽和的烯烴C第36頁，共58頁。3、1moL 某直鏈烷烴A可以直接裂解成1moL 氣態(tài)烷烴 B 和 1moL氣態(tài)烯烴 C，經(jīng)測定，裂解后混合氣體的密度是同溫同壓下氫氣的 14.5倍，試回答：(1)A的式量為 ，結(jié)構(gòu)簡式為 .(2)B可能是 ,C可能是 .(3)如果將1moL B完全燃燒需要 2moL 氧氣，則C 就是 。該烯烴發(fā)生加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 58CH3CH2C

9、H2CH3甲烷或乙烷丙烯或乙烯丙烯nCH2=CHCH3 CH2 CH n 催化劑CH3課堂練習(xí)第37頁，共58頁。練習(xí)A石油加工的主要目的是（ ）將石油按其成分的沸點(diǎn)不同加以分離將石油按飽和與不飽和烴加以分離得到碳原子數(shù)多的烴類將石油中烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴分開第38頁，共58頁。用重油制取丙烯的方法是（ ）A.減壓分餾 B.干餾 C.裂化 D.裂解D石油裂解的目的是（ ）提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量主要提高汽油的產(chǎn)量獲得短鏈不飽和烴改善汽油的質(zhì)量C第39頁，共58頁。二、環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)1、環(huán)境問題的含義2、保護(hù)環(huán)境工作者當(dāng)前的任務(wù)：（1）對環(huán)境情況的監(jiān)測（2）三廢的治理（3）尋找源頭治理環(huán)境污染

10、的生產(chǎn)工藝 要較好地完成這些任務(wù)，都離不開化學(xué)知識。生態(tài)環(huán)境破壞環(huán)境污染廢氣（化學(xué)燃料燃燒及工廠廢氣）廢水（工業(yè)廢水、生活廢水等）廢渣（工業(yè)垃圾、生活垃圾等）第40頁，共58頁。綠色化學(xué)核心：利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染，實(shí)施清潔生產(chǎn)。1、滿足人們的物質(zhì)需要生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品2、合理使用自然資源，能物盡其用，原料盡可能100%成為產(chǎn)品。3、生產(chǎn)整個(gè)過程不污染環(huán)境，盡可能使用過的產(chǎn)品可回收利用。 按照綠色化學(xué)的原則，最理想的“原子經(jīng)濟(jì)”就是反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，這時(shí)原子利用率為100%。第41頁，共58頁。第42頁，共58頁。 原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)高選擇性反應(yīng)反應(yīng)過程

11、反應(yīng)物反應(yīng)產(chǎn)物 綠色化學(xué)示意圖無毒無害原料可再生資源安全的生產(chǎn)工藝提高能源的利用率應(yīng)用無毒無害的溶劑應(yīng)用無毒無害的催化劑環(huán)境友好產(chǎn)品（安全、能降解、可再利用）第43頁，共58頁。保護(hù)環(huán)境 摻入氧化鈣 合理處理并重復(fù)利用各種產(chǎn)物 濕化大量燃燒煤燃料，會造成CO2、SO2等污染煤在運(yùn)輸和使用過程中的煤灰煤作為化工原料又會引出“三廢”廢水、廢氣、廢渣第44頁，共58頁。環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)將下列環(huán)境問題所對應(yīng)的原因(AF)填在相應(yīng)的空格中) 環(huán)境問題 產(chǎn)生原因(1)酸雨 A.CO2濃度不斷上升(2)水土流失 B.大量使用塑料包裝帶(3)溫室效應(yīng) C.工業(yè)上大量排放SO2 (4)臭氧層被破壞 D.大量使

12、用農(nóng)藥和化肥(5)白色污染 E.亂砍亂伐森林(6)土壤污染 F.大量使用氟里昂制品 CEAFBD第45頁，共58頁。常見的環(huán)境污染及危害1.酸雨:起因:空氣中的SO2、NO2轉(zhuǎn)化為H2SO4,HNO3 危害:陸地、水域、建筑物和植物等帶來嚴(yán)重的危害第46頁，共58頁。3.臭氧空洞起因:氮的氧化物、氯氟烴(CF2Cl2)排,放到空氣中,使平流層的臭氧層變薄危害:使地面紫外線輻射增強(qiáng)的危害,皮膚病(癌)和其他疾病的發(fā)病率將急劇上升.第47頁，共58頁。4.白色污染起因: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、盒等所帶來的污染.危害:此材料可破壞土壤結(jié)構(gòu),影響市容衛(wèi)生,且焚燒時(shí)產(chǎn)生一

13、級致癌物二堊英.目前一次性塑料制品逐步被”綠色制品” 聚乳酸代替,這種物質(zhì)可60天自行降解為CO2和H2O第48頁，共58頁。5.水體富營養(yǎng)化起因:大量使用氮肥、磷肥、含磷洗滌劑,生活污水中常含有過量的N、P等營養(yǎng)物質(zhì).這些物質(zhì)流入湖泊、海灣,使海水中富集N、P等植物營養(yǎng)物質(zhì).危害:引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖.這些生物集中在水層表面進(jìn)行光合作用釋放O2,使表層海水溶解氧達(dá)飽和,從而阻止了大氣中的O2溶入海水,而大量死亡的海藻在分解時(shí)卻要消耗水中的O2,使水中含氧量急劇減少,使魚類死亡第49頁，共58頁。 2月02日：國際濕地日 3月22日：世界水日 4月22日：地球日 5月31日：世界無煙

14、日 6月05日：世界環(huán)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：國際保護(hù)臭氧層日 10月4日：世界動物日10月16日：世界糧食日12月29日：國際生物多樣性日世界環(huán)境日 把保護(hù)生態(tài)環(huán)境看成自己的神圣使命，正成為世界上越來越多人的共識。請看 -第50頁，共58頁。 1、汽油燃燒產(chǎn)生的汽車尾氣中，所含的大氣污染物主要是 ( ) A、碳的氧化物 B、硫的氧化物 C、氮的氧化物 D、磷的氧化物 練 習(xí)C第51頁，共58頁。 2、1moL 某直鏈烷烴A可以直接裂解成1moL 氣態(tài)烷烴 B 和 1moL氣態(tài)烯烴 C，經(jīng)測定，裂解后混合氣體的密度是同溫同壓下氫氣的 14.

15、5倍，試回答：(1)A的式量為 ，結(jié)構(gòu)簡式為 .(2)B可能是 ,C可能是 .(3)如果將1moL B完全燃燒需要 2moL 氧氣，則C 就是 。該烯烴發(fā)生加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 58CH3CH2CH2CH3甲烷或乙烷丙烯或乙烯丙烯nCH2=CHCH3 CH2 CH n 催化劑CH3第52頁，共58頁。白色污染1、由于合成材料的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，一些塑料制品帶來的環(huán)境污染就是“白色污染”。2、白色污染的危害；3、白色污染的治理：（1）廢棄塑料的再利用（如直接作為材料、制作單體和燃料油、制作氣體等）；（2）制造易降解材料；（3）超市塑料袋有償使用。第53頁，共58頁。過程原理原料產(chǎn)品及用途脫水脫鹽分餾催化裂化裂解催化重整除去原油中的鹽和水，減少能耗及對設(shè)備的腐蝕。利用加熱和冷凝，把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物。石油氣，汽油，煤油，柴油，石蠟油、潤滑油、重油等。輕質(zhì)液體燃料（裂化汽油）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