資源綜合利用-環(huán)境保護(hù)(第1課時(shí))

背景知識(shí)回顧一、化石燃料煤、石油和天然氣都是古代

經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜變化而成的，它們是人們生活中經(jīng)常使用的主要燃料，因此人們常稱(chēng)它們?yōu)?/p>

燃料，是

資源。二、煤、石油燃燒對(duì)環(huán)境的影響1、煤的燃燒對(duì)空氣的影響煤燃燒時(shí)會(huì)排放出

等氣體和一些煙塵，它們都是大氣的污染物。2、用石油作燃料，直接燃燒的是石油的加工產(chǎn)品——汽油、煤油、柴油等，它們?nèi)紵龝r(shí)會(huì)排放出

、

、含

化合物、未燃燒的______化合物和煙塵等，它們都是大氣的污染物。動(dòng)植物遺骸化石不可再生SO2、NO2CO氮的氧化物鉛碳?xì)?022/11/201三廢:廢氣、廢水、廢渣

煤、石油和天然氣仍然是人類(lèi)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)境污染從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/202當(dāng)前地球正面臨的嚴(yán)重問(wèn)題：化石能源越來(lái)越少環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重保護(hù)環(huán)境已成為實(shí)現(xiàn)人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要課題從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/203第四章化學(xué)與自然資源的開(kāi)發(fā)利用第二節(jié)資源綜合利用環(huán)境保護(hù)第1課時(shí)人教版高中化學(xué)課件系列化學(xué)必修22022/11/204無(wú)機(jī)物(少量)有機(jī)物C

元素—大量H、O、N、S等元素

—少量無(wú)機(jī)鹽等

污染環(huán)境COx、NOx、SO2

煙塵煤的組成1、煤的組成從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料一、煤的綜合利用2022/11/205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)境從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/206②煤的干餾實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)裝置1實(shí)驗(yàn)裝置22、煤的綜合利用（1）煤的干餾①煤的干餾原理：把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使它分解的過(guò)程。從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料煤干餾的產(chǎn)物有哪些？2022/11/2072022/11/208從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/209（2）煤的氣化：

將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過(guò)程。

C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)高溫水煤氣從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/2010在一定條件下將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料的過(guò)程。分為直接液化和間接液化。（3）煤的液化：如：直接液化間接液化煤與氫氣作用生成液體燃料先轉(zhuǎn)化為CO和H2，再在催化劑作用下合成甲醇CO+2H2CH3OH催化劑從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)高溫2022/11/2011從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/2012從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/2013二、石油的綜合利用1、石油的組成元素:

主要是碳、氫元素是由各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴組成的混合物。（還有水分、鹽分等雜質(zhì)）石油的主要成分：2、石油的煉制(除水脫鹽后)從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/2014結(jié)合P96圖—46思考：石油分餾的產(chǎn)品有哪些及其用途？從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/2015從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/2016（１）石油的分餾：

利用原油中各組分沸點(diǎn)的不同，將復(fù)雜的混合物分離成較簡(jiǎn)單和更有用的混合物的過(guò)程。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C5－C8煤油C11－C16柴油C15－C18重油C20以上輕質(zhì)油燃料油、柴油、潤(rùn)滑油、石蠟、瀝青你了解直餾汽油嗎？從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/2017從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/2018從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/2019（２）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)較低的汽油等。C16H34

C8H18+C8H16

催化劑加熱、加壓催化劑加熱、加壓

C8H18C4H10+C4H8

你了解裂化汽油嗎？裂化的目的：提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量。從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/2020從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/2021（３）石油的裂解（深度的裂化）用比裂化更高的溫度使長(zhǎng)鏈的烴分子斷裂成碳原子數(shù)較少的氣態(tài)和少量的液態(tài)烴分子，獲取有機(jī)化工原料，如乙烯等催化劑加熱、加壓CH４+C３H６

C４H１０C４H１０催化劑加熱、加壓C２H４+C２H６

從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料裂解的目的：獲得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。乙烯的產(chǎn)量是一個(gè)國(guó)家石化水平的標(biāo)志2022/11/2022（４）石油的催化重整：在加熱和催化劑的作用下，可以通過(guò)結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整，使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴，如苯從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/2023從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/2024過(guò)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(duì)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(rùn)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(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴。采用比裂化更高的溫度，使其中的長(zhǎng)鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等小分子乙烯、丙烯、丁二烯等（有機(jī)化工的原料）重油原油原油燃料油、潤(rùn)滑油石油煉制在加熱和催化劑作用下，對(duì)直鏈烷烴的結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新調(diào)整，使其轉(zhuǎn)化成帶支鏈的烷烴或環(huán)狀烴。燃料油、潤(rùn)滑油苯的同系物及其它芳香烴注：石油的分餾是物理變化，催化裂化、裂解、催化重整是化學(xué)變化。從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/2025閱讀教材P96資料卡片—甲烷水合物。用途：（1）化石燃料（2）化工原料：合成氨、生產(chǎn)甲醇、合成多個(gè)碳原子的有機(jī)化合物（3）可燃冰CH4·nH2OCH4＋H2OCO＋3H2催化劑高溫三、天然氣的綜合利用從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/2026天然氣灶液化天然氣公交車(chē)從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/2027俄天然氣管道通向中國(guó)德國(guó)天然氣汽車(chē)從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022/11/2028四、合成材料1、原料：

。2、合成材料基本特征：

。3、合成材料的合成原理：

。例如：乙烯合成聚乙烯

，丙烯合成聚丙烯

。石油、煤、天然氣相對(duì)分子質(zhì)量很大，屬于高分子化合物加聚、縮聚以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022/11/20294、聚乙烯與高分子化合物（1）聚乙烯的生成CH2=CH2CH2=CH2CH2=CH2+++……[CH2—CH2]nnCH2=CH2[CH2—CH2]n聚乙烯（2）高分子化合物及其特征

相對(duì)分子質(zhì)量很大,是混合物,無(wú)固定的熔沸點(diǎn)。以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022/11/2030CH2=CH2

—CH2—CH2—

以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022/11/2031加聚反應(yīng)聚合反應(yīng)：由相對(duì)分子質(zhì)量小的化合物分子互相結(jié)合成相對(duì)分子質(zhì)量大的高分子的反應(yīng)。此反應(yīng)屬于乙烯的加成反應(yīng)，所以這種聚合反應(yīng)又叫加成聚合反應(yīng)，簡(jiǎn)稱(chēng)加聚反應(yīng)。三大合成材料:塑料、合成橡膠、合成纖維綜合利用的意義：物盡其用、保護(hù)資源，創(chuàng)造出更多產(chǎn)品以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022/11/2032聚丙烯：?jiǎn)误w：CH2＝CHCH3以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022/11/2033聚苯乙烯單體：CH2＝CHC6H5以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022/11/2034聚甲基丙烯酸甲酯（有機(jī)玻璃）單體：CH2＝CCH3COOCH3以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022/11/2035酚醛塑料單體：苯酚、甲醛以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022/11/2036聚四氟乙烯單體：CF2＝CF2以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022/11/2037思考與交流：1、目前，回收利用廢舊合成材料有很多途徑，請(qǐng)查閱資料了解有哪些途徑？并試著從環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)成本等方面作出評(píng)價(jià)。2、你認(rèn)為應(yīng)該限制生產(chǎn)、使用聚苯乙烯塑料快餐盒，還是回收利用？請(qǐng)用必要資料和數(shù)據(jù)作為論據(jù)。以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022/11/20381、回收利用廢舊合成材料主要有三種途徑：一是通過(guò)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。以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022/11/2039科學(xué)視野：壁虎的腳與膠黏劑以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022/11/2040隨堂練習(xí)A1、石油加工的主要目的是（）A.將石油按其成分的沸點(diǎn)不同加以分離B.將石油按飽和與不飽和烴加以分離C