资源综合利用环境保护.ppt

第二节资源综合利用环境保护 以上的图片你是否熟悉 白色污染已经成为日益严重的污染问题 如何充分利用现有资源 如何更好地保护环境 1 掌握煤 石油 天然气的组成及综合利用 重点 2 了解化学在资源综合利用及环境保护方面的作用和意义 一 煤 石油和天然气的综合利用 一 从煤 石油和天然气中获得基本化工原料 1 煤的组成及其综合利用 煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物 主要含碳元素 还含有少量氢 氧 氮 硫等元素 1 煤的干馏 2 煤的气化 3 煤的液化 煤的综合利用方式 1 煤的干馏 将煤隔绝空气加强热使之分解的过程为煤的干馏 2 煤的气化 将煤转化为可燃性气体的过程 主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气 CO H2 3 煤的液化 直接液化 煤与氢气作用生成液体燃料 间接液化 煤 CO H2 甲醇 2 天然气的组成及其综合利用 天然气主要成分是甲烷 它是一种清洁燃料 可以直接用作燃料 天然气更是一种重要的化工原料 主要用于合成氨和生产甲醇等 天然气燃烧 3 石油的组成及其综合利用 石油是由多种碳氢化合物组成的混合物 石油的分馏 石油的催化裂化 石油裂解 深度裂化 石油催化重整 石油的综合利用 1 石油的分馏 利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做分馏 石油经分馏后获得的汽油为饱和烃 可作萃取剂 2 石油的催化裂化 提高轻质液体燃料的产量 裂化的目的 裂化的原理 在催化剂的作用下将含碳原子多的重油 烃 断裂成含碳原子较少的烃的过程 裂解的目的 3 石油裂解 深度裂化 获得乙烯 丙烯 甲烷等重要化工基本原料 4 石油催化重整 通过结构的重新调整 使链状烃转化为环状烃 怎样鉴别直馏汽油和裂化汽油 提示 用溴水或酸性高锰酸钾溶液 直馏汽油是饱和烃 不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色 裂化汽油含有不饱和烃 能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色 思考与交流 练一练 下列说法中错误的是 A 石油中含有C5 C11的烷烃 可以通过石油的分馏得到汽油B 含C18以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油C 煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物D 煤中含有苯和甲苯 可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来 D 二 以煤 石油和天然气为原料生产合成材料 合成材料的基本特征 相对分子质量很大 属于高分子化合物 合成材料的原理 加聚反应 缩聚反应 例如 乙烯合成聚乙烯 对苯二甲酸与乙二醇缩聚生成聚酯纤维 三大合成材料 塑料 合成橡胶 合成纤维 聚乙烯的生成 被污染的河流 乱扔垃圾导致的污染 焚烧垃圾 试写出丙烯发生加聚反应生成聚丙烯的反应方程式 思考与交流 环境问题 主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境的破坏 以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染 二 环境保护与绿色化学 化学工作者当前的任务 1 对环境情况的监测 2 三废的治理 3 寻找源头治理环境污染的生产工艺 三废 废水 废气 废渣 硫氧化物和氮氧化物是形成酸雨的主要物质 工业上常利用它们与一些廉价易得的化学物质发生反应加以控制 消除或回收利用 请举例说明这些方法的化学反应原理和类型 思考与交流 利用化学方法可以控制硫氧化物和氮氧化物的排放 进而控制酸雨等危害的发生 例如 针对我国燃料以煤炭为主 酸雨类型属于硫酸型的特点 主要采取燃料预脱硫 炉内脱硫和烟囱排气除硫等措施 用CaCO3 CaO Ca OH 2 NH3 水等吸收脱硫 CaO SO2 CaSO32CaSO3 O2 2CaSO4SO2 2NH3 H2O NH4 2SO3 再如 机动车辆的尾气排放也同样需要控制 其中的氮氧化物还是光化学污染的主要原因 它比硫氧化物的消除难度大 一般采用CH4 H2 NH3等在Pt Pd等催化作用下使氮氧化物还原 转化为N2 CO2 H2O等无害气体 CH4 4NO2 4NO CO2 2H2OCH4 4NO 2N2 CO2 2H2O Pt 400 500 400 500 Pt 绿色化学 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概念 并立即得到了全世界的积极响应 原子经济 反应物的原子全部转化为期望的最终产物 这时原子利用率为100 绿色化学示意图 以乙烯为原料生产环氧乙烷 经典的方法是氯代乙醇法 包括以下两步反应 CH2 CH2 Cl2 H2OClCH2CH2OH HCl ClCH2CH2OH HCl Ca OH 2 CaCl2 2H2O总的反应可表示为 CH2 CH2 Cl2 Ca OH 2 CaCl2 H2O 现代原子利用率 100 现代石油化工采用银作催化剂 可以实现一步完成2CH2 CH2 O2 经典方法的原子利用率 25 练一练 下列几种生产乙苯的方法中 原子经济性最好的是 反应均在一定条件下进行 C 石油 干馏 分馏 催化重整 化石燃料 煤 天然气 气化 液化 裂化 裂解 合成材料 环境污染 环境保护 绿色化学 1 下列转化不属于煤或石油的综合利用的是 A 将煤干馏制得煤焦油和焦炭B 在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料C 将煤变为煤球作燃料D 将石油裂解制得乙烯等化工原料 C 2 2014 上海高考 结构为 CH CH CH CH CH CH CH CH 的高分子化合物用碘蒸气处理后 其导电能力大幅度提高 上述高分子化合物的单体是 A 乙炔B 乙烯C 丙烯D 1 3 丁二烯 A 3 双选 化学与生产和生活密切相关 下列说法正确的是 A 聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应B 煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料C 合成纤维 合成橡胶都属于有机高分子材料D 利用粮食酿酒经历了淀粉 葡萄糖 乙醇的化学变化过程 CD 4 环境污染问题越来越受到人们的关注 造成环境污染的主要原因大多是人类生产活动中过度排放有关物质引起的 下列环境问题与所对应的物质不相关的是 A 温室效应 二氧化碳B 光化学污染 二氧化氮C 酸雨 二氧化碳D 白色污染 一次性塑料制品的使用 C 5 按照绿色化学的原则 下列反应不符合理想原子经济性的是 A 消除硫酸厂尾气中的SO2 SO2 2NH3 H2O NH4 2SO3B 消除制硝酸工业尾气的氮氧化