資源利用 環(huán)境保護 課堂用

第二節(jié)資源綜合利用環(huán)境保護第四章化學與可持續(xù)發(fā)展三廢: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:提供能量、化工原料缺點:不可再生、環(huán)境污染化石燃料的形成：古代動植物經過上萬年的復雜變化形成的，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年結論：實現(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)境污染一、煤、石油、天然氣的綜合利用1.煤的綜合利用①煤的成分？②煤的綜合利用有哪些途徑，相應的產物又有哪些？③煤的干餾是物理變化還是化學變化帶著問題來學習無煙煤褐煤泥煤煤炭的主要組成一、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物(少量)無機鹽等

有機物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）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a、煤的干餾①原理：將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程，也叫煤的焦化②主要產物：焦爐煤氣、煤焦油、焦炭煤干餾的主要產品和用途b、煤的氣化將其轉化為可燃性氣體的過程。主要反應是：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

先轉化為CO和H2，再在催化劑作用合成甲醇

CO+2H2CH3OH（甲醇）一定條件2.天然氣的利用主要成分是甲烷綜合利用：⑴、燃料——清潔能源

⑵、化工原料：合成氨、生產甲醇、合成含兩個或多個碳原子的有機物（3）可燃冰：CH4·nH2O甲烷的水合物液化天然氣公交車天然氣灶（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變化（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（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)：（2）石油的分餾原理：利用原油中各組分沸點的不同，進行分離的過程石油的常壓蒸餾產品：重油的減壓蒸餾產品：石油氣C4以下汽油C5－C8煤油C11－C16柴油C15－C18重油C20以上輕質油燃料油、柴油、潤滑油、石蠟、瀝青你了解直餾汽油嗎？25%產量提高（3）石油的催化裂化在催化劑作用下，將含碳原子較多、沸點較高的烴斷裂為含碳原子較少、沸點較低的汽油（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：提高輕質液體燃料的產量。（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)，獲取有機化工原料（乙烯、丙烯，甲烷等）催化劑加熱、加壓CH４+C３H６

C４H１０C４H１０催化劑加熱、加壓C２H４+C２H６

（5）石油的催化重整使鏈狀烴轉化為環(huán)狀烴，如苯或甲苯環(huán)狀烴石油的分餾：將化合物按沸點不同經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整結構轉化為環(huán)狀烴石油的分餾是物理變化，裂化、裂解、催化重整是化學變化。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熱物理變化物理變化復雜的物理變化和化學變化分離精煉加工煤（1）以化石燃料為原料的產品——

三大合成材料：塑料、合成橡膠、合成纖維——加成聚合反應（即加聚反應）聚乙烯nCH2＝CH2[CH2－CH2]n

催化劑4、以煤、石油和天然氣為原料生產合成材料(2)四個概念聚丙烯：單體：CH2＝CHCH3聚苯乙烯單體：CH2＝CHC6H5聚甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃）單體：CH2＝CCH3COOCH3聚四氟乙烯單體：CF2＝CF2聚氯乙烯塑料聚乙烯塑料聚丙烯塑料聚苯乙烯塑料合成纖維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。1.下列物質中，有固定熔沸點的是（）A．汽油B．煤C．苯D．煤焦油課堂練習C

2.下列說法錯誤的是（）A．石油可以通過分餾得到汽油B．重油經過催化裂化可以得到汽油C．石油的分餾是一個化學過程D．石油裂解得到的裂解氣中含不飽和的烯烴C3、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

，結構簡式為

.(2)B可能是

,C可能是

.(3)如果將1moLB完全燃燒需要2moL氧氣，則C就是

。該烯烴發(fā)生加聚反應的化學方程式為

。58CH3CH2CH2CH3甲烷或乙烷丙烯或乙烯丙烯nCH2=CHCH3[CH2CH]n

催化劑CH3課堂練習練習A石油加工的主要目的是（）將石油按其成分的沸點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（）提高輕質液體燃料的產量主要提高汽油的產量獲得短鏈不飽和烴改善汽油的質量C二、環(huán)境保護與綠色化學1、環(huán)境問題的含義2、保護環(huán)境工作者當前的任務：（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)境污染的生產工藝要較好地完成這些任務，都離不開化學知識。生態(tài)環(huán)境破壞環(huán)境污染廢氣（化學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）綠色化學核心：利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產對環(huán)境的污染，實施清潔生產。1、滿足人們的物質需要生產出優(yōu)質產品2、合理使用自然資源，能物盡其用，原料盡可能100%成為產品。3、生產整個過程不污染環(huán)境，盡可能使用過的產品可回收利用。按照綠色化學的原則，最理想的“原子經濟”就是反應物的原子全部轉化為期望的最終產物，這時原子利用率為100%。

原子經濟性反應高選擇性反應反應過程反應物反應產物綠色化學示意圖無毒無害原料可再生資源安全的生產工藝提高能源的利用率應用無毒無害的溶劑應用無毒無害的催化劑環(huán)境友好產品（安全、能降解、可再利用）保護環(huán)境——摻入氧化鈣——合理處理并重復利用各種產物——濕化大量燃燒煤燃料，會造成CO2、SO2等污染煤在運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、廢渣環(huán)境保護與綠色化學將下列環(huán)境問題所對應的原因(A～F)填在相應的空格中)

環(huán)境問題產生原因(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C.工業(yè)上大量排放SO2

(4)臭氧層被破壞D.大量使用農藥和化肥(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常見的環(huán)境污染及危害1.酸雨:起因:空氣中的SO2、NO2轉化為H2SO4,HNO3

危害:陸地、水域、建筑物和植物等帶來嚴重的危害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的危害,皮膚病(癌)和其他疾病的發(fā)病率將急劇上升.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構,影響市容衛(wèi)生,且焚燒時產生一級致癌物二堊英.目前一次性塑料制品逐步被”綠色制品”——聚乳酸代替,這種物質可60天自行降解為CO2和H2O5.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.這些物質流入湖泊、海灣,使海水中富集N、P等植物營養(yǎng)物質.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行光合作用釋放O2,使表層海水溶解氧達飽和,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卻要消耗水中的O2,使水中含氧量急劇減少,使魚類死亡

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---

1、汽油燃燒產生的汽車尾氣中，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C

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

，結構簡式為

.(2)B可能是

,C可能是

.(3)如果將1moLB完全燃燒需要2moL氧氣，則C就是

。該烯烴發(fā)生加聚反應的化學方程式為

。