某高中化学必修二42化学与资源综合利用环境保护课件

第四章化学与自然资源的开发利用第二节资源综合利用环境保护

工业生产需要大量的原料，消耗大量的能源，在得到所需产品的同时产生了大量废气、废水和废渣，处量不当就会污染环境。气候变暧、臭氧层破坏、酸雨和赤潮等全球性和区域性环境问题，正在威胁着人类的生存和发展，保护自然环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题。第四章化学与自然资源的开发利用第二节资源综合利用环境保1一、煤、石油和天然气的综合利用褐煤无烟煤泥煤一、煤、石油和天然气的综合利用褐煤无烟煤泥煤21.从煤、石油和天然气中获得基本化工原料

煤是人类历史上最古老的能源之一。在几千万年甚至几亿年以前，当时的气候及环境条件都适合许多种植物的生长，在沼泽地区出现了大量生长繁茂的植物。后来随着时间的推移，这些植物逐渐死亡，它们在细菌的作用下逐渐变成黑色或褐色的有机物质，经过长久的日积月累，形成一层厚厚的泥炭。随着地壳的变迁，这些泥炭被深深地埋在地下，在与空气完全隔绝的条件下，由于水分减少再加上地热和高压的作用，经过极其漫长的岁月之后，当时的泥炭就变成了今天的煤。根据煤化程度将煤分为泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤四类。各类煤除主要含碳外，还含有少量氢、氧、氮、硫、磷等元素及其分矿物质。煤的含碳量随煤化程度加深而增加，而含氢量随煤化程度加深而减少。硫是煤中的有害成分。

煤是不可再生的能源!1.从煤、石油和天然气中获得基本化工原料煤是人类历史3煤——是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。煤的结构模型煤——是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素4煤的综合利用煤的综合利用5(1)煤的干馏——是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，工业上也叫煤的焦化。通过煤的干馏、煤的气化和液化而获得洁净的燃料和多种化工原料，是目前实现煤的综合利用的主要途径。实验装置1实验装置2(1)煤的干馏——是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，工6从煤干馏产物中可获得重要的化工原料如下表：P95表4-2煤干馏的主要产品和用途从煤干馏产物中可获得重要的化工原料如下表：P95表4-7(2)煤的气化：将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。

C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温中热值气CO(g)+3H2CH4(g)+H2O(l)一定条件高热值气(2)煤的气化：将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。8

将煤转化液体燃料的过程。（3）煤的液化：C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温CO+2H2CH3OH（甲醇）一定条件如：分为直接液化和间接液化。将煤转化液体燃料的过程。（3）煤的液化：C(s)+9煤的综合利用煤的干馏煤的气化煤的液化获得洁净的燃料和多种化工原料——物尽其用，保护环境煤直接作燃料——利用率低并污染环境煤的综合利用煤的干馏煤的气化煤的液化获得洁净的燃料和多种化工10煤的用途煤的用途11一、石油的组成元素:主要是碳、氢元素石油是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。（还有水分、盐分等杂质）石油的主要成分：二、石油的炼制(除水脱盐后)（1）石油的分馏：利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物分离成简单混合物的过程。石油的综合利用一、石油的组成元素:主要是碳、氢元素石油是由各种烷烃、12石油分馏示意图石油分馏示意图13比较蒸馏、分馏、干馏蒸馏分馏干馏操作过程原理目的加热和冷凝加热和冷凝隔绝空气加强热物理变化物理变化复杂的物理变化和化学变化分离精炼加工煤比较蒸馏、分馏、干馏蒸馏14三、石油的裂化和裂解(1)裂化的目的：(2)裂化的原理：石油的裂化是在催化剂的作用下将含碳原子较多的重油(烃)断裂成含碳原子较少的烃的过程。提高轻质液体(汽油)燃料的产量和质量。(3)裂解:是深度的裂化。裂解的目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。(乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志)三、石油的裂化和裂解提高轻质液体(汽油)燃料的产量和质量。(15C16H34C8H18+C8H16催化剂加热、加压十六烷辛烷辛烯C8H18C4H10+C4H8催化剂加热、加压丁烷丁烯辛烷C4H10CH4+C3H6催化剂加热、加压甲烷丙烯丁烷C4H10C2H6+C2H4催化剂加热、加压乙烷乙烯丁烷P97石油的裂化和裂解C16H34C8H18+16石油的综合利用石油的综合利用17某高中化学必修二42化学与资源综合利用环境保护课件18某高中化学必修二42化学与资源综合利用环境保护课件19天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料，作为化工原料，它主要用于合成

和生产

等。天然气化工以含一个碳原子的甲烷为原料，通过化学变化形成含两个或多个碳原子的其他有机化合物。实现天然气的有效转化是一项具有挑战性的课题。氨甲醇天然气的综合利用天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化20天然气灶液化天然气公交车天然气灶液化天然212.以煤、石油和天然气为原料生产合成材料(1)三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维(2)实例：写出制取聚乙烯反应的化学方程式

催化剂(3)练习：写出由丙烯制取聚丙烯的化学方程式

nCH2=CH—CH3

—CH2—CH—CH3n催化剂2.以煤、石油和天然气为原料生产合成材料(1)三大合成材料：22石油、煤、天然气相对分子质量很大，属于高分子化合物。加聚反应、缩聚反应合成材料1.原料：2.合成材料基本特征：3.合成材料的合成原理：(例如由乙烯合成聚乙烯为加聚反应)高分子化合物的特征：相对分子质量很大,是混合物,无固定的熔沸点。石油、煤、天然气相对分子质量很大，属于高分子化合物。加聚反应23加聚反应：小分子的烯烃或烯烃的取代衍生物在加热和催化剂作用下，通过加成反应结合成高分子化合物的反应，叫做加成聚合反应，简称加聚反应。

聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应。加聚反应：小分子的烯烃或烯烃的取代衍生物在加热和催化剂作用下24四个概念四个概念25聚丙烯：单体：CH2＝CHCH3链节：—CH2—CH—CH3聚丙烯：单体：CH2＝CHCH3链节：—CH2—CH—CH326聚苯乙烯单体：CH2＝CHC6H5聚苯乙烯单体：CH2＝CHC6H527聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）单体：CH2＝CCH3COOCH3聚甲基丙烯酸甲酯单体：CH2＝CCH3COOCH328酚醛塑料(电木)单体：苯酚、甲醛酚醛塑料(电木)单体：苯酚、甲醛29聚四氟乙烯单体：CF2＝CF2聚四氟乙烯单体：CF2＝CF230思考与交流：1、目前，回收利用废旧合成材料有很多途径，请查阅资料了解有哪些途径？并试着从环境保护和经济成本等方面作出评价。2、你认为应该限制生产、使用聚苯乙烯塑料快餐盒，还是回收利用？请用必要资料和数据作为论据。思考与交流：311、回收利用废旧合成材料主要有三种途径：一是通过熔融再生重新作成多种有用的材料；二是采用热裂解或化学处理的方法使其分解，用于制备多种化工原料；三是将废旧合成材料作为燃料使用。1、回收利用废旧合成材料主要有三种途径：一是通过熔融再生重新32练习：1.石油加工的主要目的是（）A.将石油按其成分的沸点不同加以分离B.将石油按饱和与不饱和烃加以分离C.得到碳原子数多的烃类D.将石油中烷烃、环烷烃和芳香烃分开A练习：1.石油加工的主要目的是（）A332.用重油制取丙烯的方法是（）A.减压分馏B.干馏C.裂化D.裂解D3.石油裂解的目的是（）A.提高轻质液体燃料的产量B.主要提高汽油的产量C.获得短链不饱和烃D.改善汽油的质量C石油裂化的目的2.用重油制取丙烯的方法是（）D3.石油裂解的目的是34二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学35求知课堂互动1、环境保护(1)在环境问题面前，化学工作者所面临的重要问题在环境问题日益突出的今天，化学工作者所面临的重要任务是对

的检测、

的治理、寻找从源头上治理

的生产工艺。(2)化学在三废治理过程中的重要作用环境情况三废环境污染求知课堂互动环境情况三废环境污染36①环境：主要是指人类的生存环境。②环境问题：主要是指由于人类不合理开发和利用自然资源而造成生态环境的破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染问题。③环境污染：人类排放的污染物质超过了环境的自净能力，引起环境质量发生不良变化从而危害人类健康和生存的现象。因此，要随时进行环境监测！！！如：水华、赤潮、酸雨、光化学烟雾……①环境：主要是指人类的生存环境。37环境污染的分类：按环境要素：分大气污染、水体污染、土壤污染。按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。按造成污染的性质、来源分：化学污染、生物污染、物理污染（噪声、放射性、热、电磁波等）、固体废物污染、能源污染。

环境污染的分类：按环境要素：分大气污染、水体污染、土壤污染。38大气污染酸雨（P101思考与交流1）臭氧层空洞全球气候变暖简单介绍光化学烟雾水污染水华、赤潮（含磷洗衣粉等、太湖蓝藻事件）重金属盐污染大气污染酸雨（P101思考与交流1）臭氧层空洞全球气候变暖简39太湖蓝藻事件太湖蓝藻事件40电池（Cd、Hg等）土壤污染白色污染（结合P99思考与交流）合理使用农药化肥电池（Cd、Hg等）土壤污染白色污染（结合P99思考与交流）41思考与交流(P101)

:1、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。

酸雨是指PH＜5.6的酸性降水，其主要成分是硫酸和硝酸，属于严重的大气污染现象，会区域性或随风漂移形成对土壤肥力、森林、水生动植物和建筑物等的大范围危害。酸雨主要是由化石燃料的燃烧、金属矿物的冶炼、生产和使用硫酸、硝酸的工厂等排放的硫氧化物和氮氧化物所造成的。思考与交流(P101):酸雨是指PH＜5.6的酸性42

利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制酸雨等危害。例如：针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱煤、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)2SO3800℃800℃利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制8043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成因，它比硫氧化物的消除难度大，一般采用CH4、H2、NH3等在Pt、Pd等催化作用下是氮氧化物还原，转化为N2、CO2、H2O等无害气体。CH4+4NO2======4NO+CO2+2H2OCH4+4NO======2N2+CO2+2H2OPt400~500℃Pt400~500℃再如，机动车辆的尾气排放也同样需要控制，Pt400~500442、水华是淡水中的一种自然生态现象，是由于水的富营养化引起藻类（如蓝藻、绿藻、硅藻等）的迅猛生长，水一般呈蓝色或绿色。淡水中“水华”造成的最大危害是：饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华”的次生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。2、水华是淡水中的一种自然生态现象，是由于水的富营养化引起藻45赤潮是由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或聚集而引起海水变色的现象。实际上，赤潮并不一定都是红色的，它可因引发赤潮的生物种类和数量不同而呈现出不同颜色。赤潮是由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或聚集而引起46绿色化学理念（防治优于治理）核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。从学科观点看：是化学基础内容的更新。（改变反应历程）从环境观点看：强调从源头上消除污染。（从一开始就避免污染物的产生）从经济观点看：它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。（尽可能提高原子利用率）热点：原子经济性——反应物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为100%。绿色化学理念（防治优于治理）核心：利用化学原理从源头上减少和47图4-13绿色化学示意图图4-13绿色化学示意图48体会绿色化学的思想及对生产和环境的重要作用经典：氯代乙醇法25%现代：银催化法100%体会绿色化学的思想及对生产和环境的重要作用经典：氯代乙醇法49练习：1.绿色化学对于化学反应提出了“原子经济性”（原子节约）的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。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）（）A

＋C2H5Cl→＋HClB

＋C2H5OH→＋H2OC

＋CH2＝CH2→→D

＋HBr

→

＋H2→C练习：1.绿色化学对于化学反应提出了“原子经济性”（原子节约502.某工厂利用铜屑制硝酸铜。你认为可以用哪些方法？哪种最好？利用铜屑制硝酸铜可以采用以下三种方法：①铜与浓硝酸反应；②铜与稀硝酸反应；③铜与氧气反应后，再与硝酸反应。

从原子经济性的角度考虑，从最大限度地减少废物的排放的角度考虑，采用铜与氧气反应后，再与硝酸反应的方法是最好的。2.某工厂利用铜屑制硝酸铜。你认为可以用哪些方法？哪种最好？51解析：选D。在通风橱中制取Cl2，不用NaOH溶液吸收尾气，Cl2逸到空气中，污染环境。D解析：选D。在通风橱中制取Cl2，不用NaOH溶液吸收尾气，52课堂互动讲练1．化学“三馏”要点一化学“三馏”、“两裂”、“六气”名称定义适用范围变化类型蒸馏把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作被蒸馏混合物中至少含有一种组分为液体，各组分沸点差别越大，挥发出的物质(馏分)越纯物理变化课堂互动讲练1．化学“三馏”要点一化学“三馏”、“两裂”、“53名称定义适用范围变化类型分馏对多组分混合物在控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏多组分沸点不同的混合物在一个完整操作中分离出多种馏分物理变化干馏把固态混合物(如煤、木材)隔绝空气加强热使它分解的过程化学变化名称定义适用范围变化类型分馏对多组分混合物在控温下先后、连续542.化学“两裂”名称定义目的裂化在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量裂解在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃。获得短链不饱和烃，如乙烯、丙烯等2.化学“两裂”名称定义目的裂化在一定条件下，把相对分子质量553.化学“六气”名称来源主要成分用途高炉煤气炼铁高炉CO2、CO等燃料(CO)水煤气水煤气炉CO、H2等燃料、化工原料液化石油气石油炼制厂低级烷烃燃料、化工原料3.化学“六气”名称来源主要成分用途高炉煤气炼铁高炉CO2、56名称来源主要成分用途天然气天然气田、油田甲烷燃料、化工原料裂解气裂解炉乙烯、丙烯、甲烷等化工原料焦炉气炼焦炉H2、CH4、C2H4等燃料、化工原料名称来源主要成分用途天然气天然气田、油田甲烷燃料、化工原料裂57特别提醒：(1)由于石油中有些物质的沸点很接近，所以每种石油的馏分仍然是多种烃的混合物。(2)因为裂解气中含有烯烃，因此把裂解气通入溴水或酸性KMnO4溶液，二者会褪色。特别提醒：58例1D例1D59【解析】A项，天然气的主要成分是CH4，完全燃烧生成CO2和H2O，对环境无污染，而煤或柴油燃烧能产生污染环境的SO2、NOx等气体；B项，C2H5OH完全燃烧生成CO2和H2O，对环境无污染；C项，太阳能、风能和氢能均为绿色能源；D项，煤的气化能提高煤的燃烧效率。【答案】D【解析】A项，天然气的主要成分是CH4，完全燃烧生成CO2和60【规律方法】

(1)煤的干馏、气化和液化，石油的裂化和裂解均为化学变化，石油的分馏属于物理变化。(2)煤的气化、液化的目的是把煤转变为清洁能源，提高煤的燃烧效率；石油分馏的目的是为了得到汽油、煤油、柴油等轻质油；石油裂化的目的是为了提高轻质油，特别是汽油的产量和质量；石油裂解的目的是为了得到乙烯、丙烯、丁烯等短链不饱和烃。【规律方法】61要点二环境污染环境问题主要污染物主要危害温室效应CO2造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等要点二环境污染环境问题主要污染物主要危害温室效应CO2造成全62环境问题主要污染物主要危害臭氧层破坏氟氯代烷、NOx到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康及生态环境带来多方面危害光化学烟雾碳氢化合物、NOx刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡环境问题主要污染物主要危害臭氧层破坏氟氯代烷、NOx到达地球63环境问题主要污染物主要危害白色污染废弃塑料制品①在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产②混入生活垃圾中难处理、难回收③易被动物当作食物吞入，导致动物死亡赤潮和水华废水中含N、P的营养物质使水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水体变得浑浊、水质恶化环境问题主要污染物主要危害白色污染废弃塑料制品①在土壤中影响64特别提醒：(1)空气质量日报报导的空气污染物主要有CO、SO2、NOx及可吸入性固体颗粒。(2)酸雨、臭氧层破坏、光化学烟雾均与NOx有关。特别提醒：65例2A例2A66【解析】A项，N2不是造成温室效应的气体，故不正确；使用清洁能源、节能减排、合理开发利用能源都符合化学与可持续发展的要求，故B、C、D都正确。【答案】A【解析】A项，N2不是造成温室效应的气体，故不正确；使用清67探究整合应用探究整合应用68某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如图。实验过程中可观察到烧瓶Ⅰ中固体石蜡先熔化，试管Ⅱ中有少量液体凝结，试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色，实验后闻试管Ⅱ中液体气味，具有汽油的气味。(1)该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为__________，加入药品之前的操作为________________，长导管的作用是______________。某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置69(2)试管Ⅱ中少量液体凝结说明了________________________________。(3)试管Ⅲ中溶液褪色说明了_________________________________。(4)能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴，理由_____________________________________。(5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式________________________________。(6)石油裂化的重要意义是________________________________。(2)试管Ⅱ中少量液体凝结说明了______________70【解析】仪器连接的顺序应遵循从下往上、从左到右的原则，装入药品之前要检验装置的气密性。依据石油分馏工业的分馏塔原理，设置了长导管，其作用除导气外，兼起冷凝气体的作用；依据催化裂化原理，下列反应皆有可能发生：【解析】仪器连接的顺序应遵循从下往上、从左到右的原则，装入药71某高中化学必修二42化学与资源综合利用环境保护课件72试管Ⅱ中有液体生成，说明生成了5个碳原子数以上的烃，因为常温常压下，5个碳原子数以上的烃大都呈液体。试管Ⅲ中KMnO4溶液褪色说明生成常温常压下呈气态的5个碳原子数以下的烯烃；由于裂化产物中有烯烃生成，易与溴发生加成反应，所以不能用来萃取卤素单质；从以上变化可以看出，石油裂化的主要目的是为了获得更多的轻质燃油，特别是提高汽油的产量和质量。试管Ⅱ中有液体生成，说明生成了5个碳原子数以上的烃，因为常温73某高中化学必修二42化学与资源综合利用环境保护课件74再见再见75第四章化学与自然资源的开发利用第二节资源综合利用环境保护

工业生产需要大量的原料，消耗大量的能源，在得到所需产品的同时产生了大量废气、废水和废渣，处量不当就会污染环境。气候变暧、臭氧层破坏、酸雨和赤潮等全球性和区域性环境问题，正在威胁着人类的生存和发展，保护自然环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题。第四章化学与自然资源的开发利用第二节资源综合利用环境保76一、煤、石油和天然气的综合利用褐煤无烟煤泥煤一、煤、石油和天然气的综合利用褐煤无烟煤泥煤771.从煤、石油和天然气中获得基本化工原料

煤是人类历史上最古老的能源之一。在几千万年甚至几亿年以前，当时的气候及环境条件都适合许多种植物的生长，在沼泽地区出现了大量生长繁茂的植物。后来随着时间的推移，这些植物逐渐死亡，它们在细菌的作用下逐渐变成黑色或褐色的有机物质，经过长久的日积月累，形成一层厚厚的泥炭。随着地壳的变迁，这些泥炭被深深地埋在地下，在与空气完全隔绝的条件下，由于水分减少再加上地热和高压的作用，经过极其漫长的岁月之后，当时的泥炭就变成了今天的煤。根据煤化程度将煤分为泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤四类。各类煤除主要含碳外，还含有少量氢、氧、氮、硫、磷等元素及其分矿物质。煤的含碳量随煤化程度加深而增加，而含氢量随煤化程度加深而减少。硫是煤中的有害成分。

煤是不可再生的能源!1.从煤、石油和天然气中获得基本化工原料煤是人类历史78煤——是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。煤的结构模型煤——是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素79煤的综合利用煤的综合利用80(1)煤的干馏——是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，工业上也叫煤的焦化。通过煤的干馏、煤的气化和液化而获得洁净的燃料和多种化工原料，是目前实现煤的综合利用的主要途径。实验装置1实验装置2(1)煤的干馏——是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，工81从煤干馏产物中可获得重要的化工原料如下表：P95表4-2煤干馏的主要产品和用途从煤干馏产物中可获得重要的化工原料如下表：P95表4-82(2)煤的气化：将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。

C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温中热值气CO(g)+3H2CH4(g)+H2O(l)一定条件高热值气(2)煤的气化：将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。83

将煤转化液体燃料的过程。（3）煤的液化：C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温CO+2H2CH3OH（甲醇）一定条件如：分为直接液化和间接液化。将煤转化液体燃料的过程。（3）煤的液化：C(s)+84煤的综合利用煤的干馏煤的气化煤的液化获得洁净的燃料和多种化工原料——物尽其用，保护环境煤直接作燃料——利用率低并污染环境煤的综合利用煤的干馏煤的气化煤的液化获得洁净的燃料和多种化工85煤的用途煤的用途86一、石油的组成元素:主要是碳、氢元素石油是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。（还有水分、盐分等杂质）石油的主要成分：二、石油的炼制(除水脱盐后)（1）石油的分馏：利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物分离成简单混合物的过程。石油的综合利用一、石油的组成元素:主要是碳、氢元素石油是由各种烷烃、87石油分馏示意图石油分馏示意图88比较蒸馏、分馏、干馏蒸馏分馏干馏操作过程原理目的加热和冷凝加热和冷凝隔绝空气加强热物理变化物理变化复杂的物理变化和化学变化分离精炼加工煤比较蒸馏、分馏、干馏蒸馏89三、石油的裂化和裂解(1)裂化的目的：(2)裂化的原理：石油的裂化是在催化剂的作用下将含碳原子较多的重油(烃)断裂成含碳原子较少的烃的过程。提高轻质液体(汽油)燃料的产量和质量。(3)裂解:是深度的裂化。裂解的目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。(乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志)三、石油的裂化和裂解提高轻质液体(汽油)燃料的产量和质量。(90C16H34C8H18+C8H16催化剂加热、加压十六烷辛烷辛烯C8H18C4H10+C4H8催化剂加热、加压丁烷丁烯辛烷C4H10CH4+C3H6催化剂加热、加压甲烷丙烯丁烷C4H10C2H6+C2H4催化剂加热、加压乙烷乙烯丁烷P97石油的裂化和裂解C16H34C8H18+91石油的综合利用石油的综合利用92某高中化学必修二42化学与资源综合利用环境保护课件93某高中化学必修二42化学与资源综合利用环境保护课件94天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料，作为化工原料，它主要用于合成

和生产

等。天然气化工以含一个碳原子的甲烷为原料，通过化学变化形成含两个或多个碳原子的其他有机化合物。实现天然气的有效转化是一项具有挑战性的课题。氨甲醇天然气的综合利用天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化95天然气灶液化天然气公交车天然气灶液化天然962.以煤、石油和天然气为原料生产合成材料(1)三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维(2)实例：写出制取聚乙烯反应的化学方程式

催化剂(3)练习：写出由丙烯制取聚丙烯的化学方程式

nCH2=CH—CH3

—CH2—CH—CH3n催化剂2.以煤、石油和天然气为原料生产合成材料(1)三大合成材料：97石油、煤、天然气相对分子质量很大，属于高分子化合物。加聚反应、缩聚反应合成材料1.原料：2.合成材料基本特征：3.合成材料的合成原理：(例如由乙烯合成聚乙烯为加聚反应)高分子化合物的特征：相对分子质量很大,是混合物,无固定的熔沸点。石油、煤、天然气相对分子质量很大，属于高分子化合物。加聚反应98加聚反应：小分子的烯烃或烯烃的取代衍生物在加热和催化剂作用下，通过加成反应结合成高分子化合物的反应，叫做加成聚合反应，简称加聚反应。

聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应。加聚反应：小分子的烯烃或烯烃的取代衍生物在加热和催化剂作用下99四个概念四个概念100聚丙烯：单体：CH2＝CHCH3链节：—CH2—CH—CH3聚丙烯：单体：CH2＝CHCH3链节：—CH2—CH—CH3101聚苯乙烯单体：CH2＝CHC6H5聚苯乙烯单体：CH2＝CHC6H5102聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）单体：CH2＝CCH3COOCH3聚甲基丙烯酸甲酯单体：CH2＝CCH3COOCH3103酚醛塑料(电木)单体：苯酚、甲醛酚醛塑料(电木)单体：苯酚、甲醛104聚四氟乙烯单体：CF2＝CF2聚四氟乙烯单体：CF2＝CF2105思考与交流：1、目前，回收利用废旧合成材料有很多途径，请查阅资料了解有哪些途径？并试着从环境保护和经济成本等方面作出评价。2、你认为应该限制生产、使用聚苯乙烯塑料快餐盒，还是回收利用？请用必要资料和数据作为论据。思考与交流：1061、回收利用废旧合成材料主要有三种途径：一是通过熔融再生重新作成多种有用的材料；二是采用热裂解或化学处理的方法使其分解，用于制备多种化工原料；三是将废旧合成材料作为燃料使用。1、回收利用废旧合成材料主要有三种途径：一是通过熔融再生重新107练习：1.石油加工的主要目的是（）A.将石油按其成分的沸点不同加以分离B.将石油按饱和与不饱和烃加以分离C.得到碳原子数多的烃类D.将石油中烷烃、环烷烃和芳香烃分开A练习：1.石油加工的主要目的是（）A1082.用重油制取丙烯的方法是（）A.减压分馏B.干馏C.裂化D.裂解D3.石油裂解的目的是（）A.提高轻质液体燃料的产量B.主要提高汽油的产量C.获得短链不饱和烃D.改善汽油的质量C石油裂化的目的2.用重油制取丙烯的方法是（）D3.石油裂解的目的是109二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学110求知课堂互动1、环境保护(1)在环境问题面前，化学工作者所面临的重要问题在环境问题日益突出的今天，化学工作者所面临的重要任务是对

的检测、

的治理、寻找从源头上治理

的生产工艺。(2)化学在三废治理过程中的重要作用环境情况三废环境污染求知课堂互动环境情况三废环境污染111①环境：主要是指人类的生存环境。②环境问题：主要是指由于人类不合理开发和利用自然资源而造成生态环境的破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染问题。③环境污染：人类排放的污染物质超过了环境的自净能力，引起环境质量发生不良变化从而危害人类健康和生存的现象。因此，要随时进行环境监测！！！如：水华、赤潮、酸雨、光化学烟雾……①环境：主要是指人类的生存环境。112环境污染的分类：按环境要素：分大气污染、水体污染、土壤污染。按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。按造成污染的性质、来源分：化学污染、生物污染、物理污染（噪声、放射性、热、电磁波等）、固体废物污染、能源污染。

环境污染的分类：按环境要素：分大气污染、水体污染、土壤污染。113大气污染酸雨（P101思考与交流1）臭氧层空洞全球气候变暖简单介绍光化学烟雾水污染水华、赤潮（含磷洗衣粉等、太湖蓝藻事件）重金属盐污染大气污染酸雨（P101思考与交流1）臭氧层空洞全球气候变暖简114太湖蓝藻事件太湖蓝藻事件115电池（Cd、Hg等）土壤污染白色污染（结合P99思考与交流）合理使用农药化肥电池（Cd、Hg等）土壤污染白色污染（结合P99思考与交流）116思考与交流(P101)

:1、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。

酸雨是指PH＜5.6的酸性降水，其主要成分是硫酸和硝酸，属于严重的大气污染现象，会区域性或随风漂移形成对土壤肥力、森林、水生动植物和建筑物等的大范围危害。酸雨主要是由化石燃料的燃烧、金属矿物的冶炼、生产和使用硫酸、硝酸的工厂等排放的硫氧化物和氮氧化物所造成的。思考与交流(P101):酸雨是指PH＜5.6的酸性117

利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制酸雨等危害。例如：针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱煤、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)2SO3800℃800℃利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制80118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成因，它比硫氧化物的消除难度大，一般采用CH4、H2、NH3等在Pt、Pd等催化作用下是氮氧化物还原，转化为N2、CO2、H2O等无害气体。CH4+4NO2======4NO+CO2+2H2OCH4+4NO======2N2+CO2+2H2OPt400~500℃Pt400~500℃再如，机动车辆的尾气排放也同样需要控制，Pt400~5001192、水华是淡水中的一种自然生态现象，是由于水的富营养化引起藻类（如蓝藻、绿藻、硅藻等）的迅猛生长，水一般呈蓝色或绿色。淡水中“水华”造成的最大危害是：饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华”的次生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。2、水华是淡水中的一种自然生态现象，是由于水的富营养化引起藻120赤潮是由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或聚集而引起海水变色的现象。实际上，赤潮并不一定都是红色的，它可因引发赤潮的生物种类和数量不同而呈现出不同颜色。赤潮是由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或聚集而引起121绿色化学理念（防治优于治理）核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。从学科观点看：是化学基础内容的更新。（改变反应历程）从环境观点看：强调从源头上消除污染。（从一开始就避免污染物的产生）从经济观点看：它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。（尽可能提高原子利用率）热点：原子经济性——反应物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为100%。绿色化学理念（防治优于治理）核心：利用化学原理从源头上减少和122图4-13绿色化学示意图图4-13绿色化学示意图123体会绿色化学的思想及对生产和环境的重要作用经典：氯代乙醇法25%现代：银催化法100%体会绿色化学的思想及对生产和环境的重要作用经典：氯代乙醇法124练习：1.绿色化学对于化学反应提出了“原子经济性”（原子节约）的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。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）（）A

＋C2H5Cl→＋HClB

＋C2H5OH→＋H2OC

＋CH2＝CH2→→D

＋HBr

→

＋H2→C练习：1.绿色化学对于化学反应提出了“原子经济性”（原子节约1252.某工厂利用铜屑制硝酸铜。你认为可以用哪些方法？哪种最好？利用铜屑制硝酸铜可以采用以下三种方法：①铜与浓硝酸反应；②铜与稀硝酸反应；③铜与氧气反应后，再与硝酸反应。

从原子经济性的角度考虑，从最大限度地减少废物的排放的角度考虑，采用铜与氧气反应后，再与硝酸反应的方法是最好的。2.某工厂利用铜屑制硝酸铜。你认为可以用哪些方法？哪种最好？126解析：选D。在通风橱中制取Cl2，不用NaOH溶液吸收尾气，Cl2逸到空气中，污染环境。D解析：选D。在通风橱中制取Cl2，不用NaOH溶液吸收尾气，127课堂互动讲练1．化学“三馏”要点一化学“三馏”、“两裂”、“六气”名称定义适用范围变化类型蒸馏把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作被蒸馏混合物中至少含有一种组分为液体，各组分沸点差别越大，挥发出的物质(馏分)越纯物理变化课堂互动讲练1．化学“三馏”要点一化学“三馏”、“两裂”、“128名称定义适用范围变化类型分馏对多组分混合物在控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏多组分沸点不同的混合物在一个完整操作中分离出多种馏分物理变化干馏把固态混合物(如煤、木材)隔绝空气加强热使它分解的过程化学变化名称定义适用范围变化类型分馏对多组分混合物在控温下先后、连续1292.化学“两裂”名称定义目的裂化在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量裂解在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃。获得短链不饱和烃，如乙烯、丙烯等2.化学“两裂”名称定义目的裂化在一定条件下，把相对分子质量1303.化学“六气”名称来源主要成分用途高炉煤气炼铁高炉CO2、CO等燃料(CO)水煤气水煤气炉CO、H2等燃料、化工原料液化石油气石油炼制厂低级烷烃燃料、化工原料3.化学“六气”名称来源主要成分用途高炉煤气炼铁高炉CO2、131名称来源主要成分用途天然气天然气田、油田甲烷燃料、化工原料裂解气裂解炉乙烯、丙烯、甲烷等化工原料焦炉气炼焦炉H2、CH4、C2H4等燃料、化工原料名称来源主要成分用途天然气天然气田、油田甲烷燃料、化工原料裂132特别提醒：(1)由于石油中有些物质的沸点很接近，所以每种石油的馏分仍然是多种烃的混合物。(2)因为裂解气中含有烯烃，因此把裂解气通入溴水或酸性KMnO4溶液，二者会褪色。特别提醒：133例1D例1D134【解析】A项，天然气的主要成分是CH4，完全燃烧生成CO2和H2O，对环境无污染，而煤或柴油燃烧能产生污染环境的SO2、NOx等气体；B项，C2H5OH完全燃烧生