化学2 第四章 第二节 资源综合利用 环境保护(2课时)

第四章化学(huàxué)与自然资源的开发利用第二节资源综合利用(zōnghélìyòng)环境保护第1课时新课标人教版高中化学课件系列化学必修2精品资料当前地球正面临(miànlíng)的严重问题：化石能源越来越少环境问题越来越严重——保护环境已成为实现人类社会可持续发展(fāzhǎn)的重要课题从煤、石油和天然气中获得基本化工原料精品资料三废(sānfèi):废气、废水(fèishuǐ)、废渣

煤、石油和天然气仍然是人类使用的主要能源，也是三种重要的化石燃料优点:提供能量、化工原料缺点:不可再生、环境污染从煤、石油和天然气中获得基本化工原料精品资料一、煤的综合利用(zōnghélìyòng)1、煤的组成组成元素:主要是碳元素；（还有少量的H、O、N、P、S、卤素(lǔsù)等）组成成分：是由多种有机物、无机物组成的复杂混合物。煤的结构模型从煤、石油和天然气中获得基本化工原料精品资料无机物(少量(shǎoliàng))有机物C元素(yuánsù)—大量H、O、N、S等元素

—少量无机盐等

污染环境COx、NOx、SO2

烟尘煤的组成1、煤的组成从煤、石油和天然气中获得基本化工原料精品资料煤的综合利用(zōnghélìyòng)煤的干馏(gānliú)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从煤、石油和天然气中获得基本化工原料精品资料②煤的干馏(gānliú)实验装置图实验(shíyàn)装置1实验装置22、煤的综合利用（1）煤的干馏①煤的干馏原理：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。从煤、石油和天然气中获得基本化工原料精品资料煤干馏(gānliú)的产物有哪些？将煤隔绝空气加强热使之分解的过程(guòchéng)，叫做煤的干馏。焦炉煤气、煤焦油、焦炭从煤、石油和天然气中获得基本化工原料精品资料表4-2煤干馏的主要(zhǔyào)产品和用途从煤、石油和天然气中获得(huòdé)基本化工原料精品资料从煤、石油(shíyóu)和天然气中获得基本化工原料精品资料（2）煤的气化(qìhuà)：将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体(qìtǐ)的过程。C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)高温水煤气从煤、石油和天然气中获得基本化工原料精品资料在一定条件下将煤转化液体燃料的过程(guòchéng)。分为直接液化和间接液化。（3）煤的液化(yèhuà)：C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温如：直接液化间接液化煤与氢气作用生成液体燃料先转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇CO+2H2CH3OH催化剂从煤、石油和天然气中获得基本化工原料精品资料从煤、石油和天然气中获得(huòdé)基本化工原料精品资料从煤、石油(shíyóu)和天然气中获得基本化工原料答案①减少污染：减少了煤燃烧产生的SO2、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等污染物的排放。②提高效率：提高了煤燃烧的热效率。煤的气化、液化就是使煤变成清洁能源的有效途径，煤的燃烧效率也得以提高。③获得原料：提取了煤中的化学原料。在加工煤炭以及使用煤作燃料的过程中，对产生的煤灰、煤渣、废气、废液等都加以(jiāyǐ)合理的处理和利用，做到既消除污染又保护环境。精品资料二、石油的综合利用(zōnghélìyòng)1、石油的组成元素:主要(zhǔyào)是碳、氢元素是由各种烷烃、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：2、石油的炼制(除水脱盐后)从煤、石油和天然气中获得基本化工原料精品资料结合图思考：石油分馏的产品(chǎnpǐn)有哪些及其用途？从煤、石油和天然气中获得(huòdé)基本化工原料精品资料从煤、石油(shíyóu)和天然气中获得基本化工原料精品资料石油(shíyóu)分馏示意图从煤、石油和天然气中获得(huòdé)基本化工原料精品资料从煤、石油和天然气中获得(huòdé)基本化工原料精品资料（１）石油的分馏：利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的混合物分离(fēnlí)成较简单和更有用的混合物的过程。石油的常压蒸馏(zhēngliú)产品：重油的减压蒸馏产品：石油气C4以下汽油C5－C8煤油C11－C16柴油C15－C18重油C20以上轻质油燃料油、柴油、润滑油、石蜡、沥青你了解直馏汽油吗？从煤、石油和天然气中获得基本化工原料精品资料从煤、石油和天然气中获得(huòdé)基本化工原料精品资料从煤、石油和天然气中获得(huòdé)基本化工原料精品资料比较蒸馏、分馏(fēnliú)、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从煤、石油(shíyóu)和天然气中获得基本化工原料精品资料（２）石油(shíyóu)的催化裂化在催化剂作用下，将含碳原子较多、沸点(fèidiǎn)较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点(fèidiǎn)较低的汽油等。C16H34

C8H18+C8H16

催化剂加热、加压催化剂加热、加压

C8H18C4H10+C4H8

你了解裂化汽油吗？裂化的目的：提高轻质液体燃料的产量。从煤、石油和天然气中获得基本化工原料烷烃烯烃烷烃烯烃精品资料从煤、石油(shíyóu)和天然气中获得基本化工原料精品资料（３）石油(shíyóu)的裂解（深度的裂化）用比裂化更高的温度(wēndù)使长链的烃分子断裂成碳原子数较少的气态烃分子和少量的液态，获取有机化工原料，如乙烯等催化剂加热、加压CH４+C３H６

C４H１０C４H１０催化剂加热、加压C２H４+C２H６

从煤、石油和天然气中获得基本化工原料精品资料裂解的目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要(zhòngyào)化工基本原料。乙烯的产量是一个国家石化水平(shuǐpíng)的标志C16H34C8H18+C8H16催化剂加热、加压十六烷辛烷辛烯从煤、石油和天然气中获得基本化工原料精品资料C8H18C4H10+C4H8催化剂加热(jiārè)、加压丁烷(dīnɡwán)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、加压乙烷乙烯丁烷从煤、石油和天然气中获得基本化工原料精品资料（４）石油(shíyóu)的催化重整：在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新(chóngxīn)调整，使链状烃转化为环状烃，如苯从煤、石油和天然气中获得基本化工原料精品资料从煤、石油(shíyóu)和天然气中获得基本化工原料精品资料过程原理原料产品及用途脱水脱盐分馏物理变化催化裂化裂解催化重整除去原油中的盐和水，减少(jiǎnshǎo)能耗及对设备的腐蚀。利用(lìyòng)加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。石油气，汽油，煤油，柴油，石蜡油、润滑油、重油等。轻质液体燃料（裂化汽油）在一定条件下使用催化剂并加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。采用比裂化更高的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子乙烯、丙烯、丁二烯等（有机化工的原料）重油原油原油燃料油、润滑油石油炼制在加热和催化剂作用下，对直链烷烃的结构进行重新调整，使其转化成带支链的烷烃或环状烃。燃料油、润滑油苯的同系物及其它芳香烃从煤、石油和天然气中获得基本化工原料精品资料阅读(yuèdú)教材资料卡片—甲烷水合物。用途：（1）化石燃料（2）化工原料：合成氨、生产甲醇(jiǎchún)、合成多个碳原子的有机化合物（3）可燃冰CH4·nH2OCH4＋H2OCO＋3H2催化剂高温三、天然气的综合利用从煤、石油和天然气中获得基本化工原料精品资料天然气灶液化(yèhuà)天然气公交车从煤、石油和天然气中获得(huòdé)基本化工原料精品资料俄天然气管道(guǎndào)通向中国德国天然气汽车(qìchē)从煤、石油和天然气中获得基本化工原料精品资料四、合成(héchéng)材料1、原料：。2、合成(héchéng)材料基本特征：。3、合成(héchéng)材料的合成(héchéng)原理：。例如：乙烯合成(héchéng)聚乙烯，丙烯合成(héchéng)聚丙烯。石油(shíyóu)、煤、天然气相对分子质量很大，属于高分子化合物加聚、缩聚以煤、石油和天然气为原料生产合成材料精品资料4、聚乙烯与高分子化合物（1）聚乙烯的生成(shēnɡchénɡ)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(tèzhēng)

相对分子质量很大,是混合物,无固定的熔沸点。以煤、石油和天然气为原料生产合成材料精品资料CH2==CH2

—CH2—CH2—以煤、石油和天然气为原料生产(shēngchǎn)合成材料精品资料加聚反应(jiājùfǎnyīnɡ)聚合反应：由相对分子(fēnzǐ)质量小的化合物分子(fēnzǐ)互相结合成相对分子(fēnzǐ)质量大的高分子(fēnzǐ)的反应。此反应属于乙烯的加成反应，所以这种聚合反应又叫加成聚合反应，简称加聚反应。三大合成材料:塑料、合成橡胶、合成纤维综合利用的意义：物尽其用、保护资源，创造出更多产品以煤、石油和天然气为原料生产合成材料精品资料聚丙烯：单体(dāntǐ)：CH2＝CHCH3以煤、石油和天然气为原料生产合成(héchéng)材料精品资料聚苯乙烯单体(dāntǐ)：CH2＝CHC6H5以煤、石油(shíyóu)和天然气为原料生产合成材料精品资料聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃(yǒujībōlí)）单体(dāntǐ)：CH2＝CCH3COOCH3以煤、石油和天然气为原料生产合成材料精品资料酚醛塑料(fēnquánsùliào)单体(dāntǐ)：苯酚、甲醛以煤、石油和天然气为原料生产合成材料精品资料聚四氟乙烯单体(dāntǐ)：CF2＝CF2以煤、石油(shíyóu)和天然气为原料生产合成材料精品资料思考与交流：1、目前，回收利用(lìyòng)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(lìyòng)？请用必要资料和数据作为论据。以煤、石油和天然气为原料(yuánliào)生产合成材料精品资料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(chóngxīn)做成多种有用的材料；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。以煤、石油和天然气为原料生产合成(héchéng)材料精品资料科学视野(shìyě)：壁虎的脚与胶黏剂以煤、石油和天然气为原料生产(shēngchǎn)合成材料精品资料正方观点举例：1、生产和使用合成材料可以更加合理的开发和利用(lìyòng)自然资源；2、生产和使用合成材料可以使利用(lìyòng)太阳能变的方便、经济和实用；3、用合成材料替代木材、棉花、天然橡胶等，有利于生态环境的保护。以煤、石油和天然气为原料生产合成(héchéng)材料精品资料反方观点举例：1、生产和使用合成材料等自然界原本没有的物质，超出环境的自然消化能力，这不是科技的进步，而是异化和倒退。2、废旧合成材料的回收和利用并不容易，甚至有些材料的回收再生成本大大高于制造成本，经济上考虑根本(gēnběn)不合算。3、天然的东西是最好的，我们应该提倡“回归自然”的绿色生活方式，拒绝生产和使用合成材料。以煤、石油和天然气为原料生产合成(héchéng)材料精品资料随堂练习(liànxí)A1、石油加工的主要目的是（）A.将石油按其成分的沸点不同(bùtónɡ)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以煤、石油和天然气为原料生产合成材料精品资料2、用重油(zhònɡyóu)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(lièjiě)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以煤、石油和天然气为原料生产合成材料精品资料第四章化学(huàxué)与自然资源的开发利用第二节资源(zīyuán)综合利用环境保护第1课时新课标人教版高中化学课件系列化学必修2精品资料环境保护(huánjìngbǎohù)与绿色化学精品资料环境保护(huánjìngbǎohù)与绿色化学精品资料一、环境保护1、在环境问题面前，化学工作者所面临的重要(zhòngyào)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(zhòngyào)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(zhòngyào)作用环境(huánjìng)情况三废环境污染环境保护与绿色化学精品资料二、环境保护与绿色(lǜsè)化学1、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(wūrǎn)问题。3、环境污染(wūrǎn)：人类排放的污染(wūrǎn)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……环境保护与绿色化学精品资料环境污染(huánjìngwūrǎn)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(chéngshì)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。

环境保护与绿色化学精品资料思考与交流: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(xiāochú)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(ránshāo)、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。环境保护与绿色化学精品资料

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====CaSO3

2CaSO3+O2====2CaSO4SO2+2NH3+H2O====(NH4)2SO3800

℃800

℃环境保护与绿色(lǜsè)化学精品资料再如，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℃环境保护(huánjìngbǎohù)与绿色化学精品资料水华是淡水中的一种自然生态现象，是由于(yóuyú)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(wēixié)，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(wēixié)人类的健康和生存。环境保护与绿色化学精品资料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(jùjí)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。环境保护与绿色(lǜsè)化学精品资料绿色化学理念(lǐniàn)（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(fǎnyìng)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(fǎnyìng)物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为100%环境保护与绿色化学精品资料环境保护(huánjìngbǎohù)与绿色化学精品资料按照绿色化学的原则，最理想(lǐxiǎng)的“原子经济“就是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%。思考(sīkǎo)与交流乙烯生产环氧乙烷环境保护与绿色化学精品资料原子(yuánzǐ)利用率=25.4%原子(yuánzǐ)利用率=100%环境保护与绿色化学精品资料环境保护与绿色(lǜsè)化学答案无机反应中的化合反应(huàhéfǎnyīnɡ)有机反应中的加成反应、加聚反应。精品资料2月02日：国际湿地日3月22日：世界水日4月22日：地球日5月31日：世界无烟日6月05日：世界环境日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：国际保护(bǎohù)臭氧层日10月4日：世界动物日10月16日：世界粮食日12月29日：国际生物多样性日世

界

环

境

日

把保护生态环境看成自己的神圣使命，正成为世界(shìjiè)上越来越多人的共识。请看---环境保护与绿色化学精品资料保护环境

从我做起环境保护与绿色(lǜsè)化学精品资料1、某工厂利用铜屑制硝酸铜。你认为可以(kěyǐ)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：铜与浓硝酸反应；铜与稀硝酸反应；铜与氧气反应后，再与硝酸反应。从原子经济性的角度(jiǎodù)考虑，从最大限度地减少废物的排放的角度(jiǎodù)考虑，采用铜与氧气反应后，再与硝酸反应的方法是最好的。环境保护与绿色化学精品资料2、汽车尾气（含有烃类、CO、SO2与NO等物质）是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”（用铂、钯合金作催化剂）。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体(qìtǐ)，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。（1）写出一氧化碳(yīyǎnghuàtàn)与一氧化氮反应的化学方程式：2CO+2NO2CO2+N2

（2）“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是（）

SO2转化为SO3，产生硫酸酸雾（3）控制城市空气污染源的方法可以有

（多选扣分）

a开发氢能源b使用电动车

c植树造林d戴上呼吸面具

ab环境保护与绿色化学精品资料3、“绿色化学”是指从技术(jìshù)、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的负作用。下列化学反应，不符合绿色化学概念的是（）A．消除硫酸厂尾气排放SO2＋NH3＋H2O=(NH4)2SO3B．消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染NO2＋NO＋NaOH=2NaNO2＋H2OC．制CuSO4Cu＋2H2SO4(浓)=CuSO4＋SO2↑＋2H2OD．制CuSO42Cu＋O2=2CuOCuO＋H2SO4(稀)=CuSO4＋H2OC中有污染物SO2放出，不符合“绿色化学”的概念C环境保护(huánjìngbǎohù)与绿色化学精品资料4、保护环境是每一个公民的责任，下列做法：①推广使用无磷洗涤剂；②城市生活垃圾分类处理；③推广使用一次性木质筷子；④推广使用清洁能源；⑤过量使用化肥、农药；⑥推广使用无氟冰箱。其中有利于保护环境的是（）A．①②④⑤B．②③④⑥C．①②④⑥D．③④⑤⑥5、绿色化学的目标是（）A．减少对环境的