资源利用 环境保护 课堂用

第二节资源综合利用环境保护第四章化学与可持续发展三废:废气、废水、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、环境污染化石燃料的形成：古代动植物经过上万年的复杂变化形成的，属不可再生资源信息：《海洋石油》根据石油专家以往的推算,地球上石油只能使用40—50年，煤炭还有不到100年结论：实现煤炭、石油的综合利用，提高他们的利用率减少化石燃料燃烧所造成的环境污染一、煤、石油、天然气的综合利用1.煤的综合利用①煤的成分？②煤的综合利用有哪些途径，相应的产物又有哪些？③煤的干馏是物理变化还是化学变化带着问题来学习无烟煤褐煤泥煤煤炭的主要组成一、煤、石油、天然气的综合利用1.煤的组成及综合利用煤的组成无机物(少量)无机盐等

有机物C

元素—大量H、O、N、S

等元素

—少量污染环境COx、NOx、SO2

烟尘（1）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（2）煤的综合利用a、煤的干馏①原理：将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，也叫煤的焦化②主要产物：焦炉煤气、煤焦油、焦炭煤干馏的主要产品和用途b、煤的气化将其转化为可燃性气体的过程。主要反应是：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温c、煤的液化直接液化煤与氢气作用生成液体燃料间接液化

先转化为CO和H2，再在催化剂作用合成甲醇

CO+2H2CH3OH（甲醇）一定条件2.天然气的利用主要成分是甲烷综合利用：⑴、燃料——清洁能源

⑵、化工原料：合成氨、生产甲醇、合成含两个或多个碳原子的有机物（3）可燃冰：CH4·nH2O甲烷的水合物液化天然气公交车天然气灶（1）石油的组分主要有哪些？（3）石油分离的原理和方法是什么？（4）分馏与蒸馏区别是什么，是物理变化还是化学变化（5）石油分馏后馏分有哪些，每一种馏分是纯净物还是混合物（2）石油的综合利用有哪些途径？3.石油的组成及综合利用（1）石油的组成组成元素：主要是碳、氢元素组成成分：各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物气态：石油气液态：汽油、煤油固态：沥青按组成状态：（2）石油的分馏原理：利用原油中各组分沸点的不同，进行分离的过程石油的常压蒸馏产品：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？25%产量提高（3）石油的催化裂化在催化剂作用下，将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的汽油（裂化汽油）等。C16H34

C8H18+C8H16

催化剂加热、加压催化剂加热、加压

C8H18C4H10+C4H8

裂化目的：提高轻质液体燃料的产量。（4）石油的裂解深度裂化叫裂解。用比裂化更高的温度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（乙烯、丙烯，甲烷等）催化剂加热、加压CH４+C３H６

C４H１０C４H１０催化剂加热、加压C２H４+C２H６

（5）石油的催化重整使链状烃转化为环状烃，如苯或甲苯环状烃石油的分馏：将化合物按沸点不同经分馏塔分离石油的裂化和裂解：将大分子的重油断裂再分解为小分子的轻油石油的催化重整：将石油中链状烃重新调整结构转化为环状烃石油的分馏是物理变化，裂化、裂解、催化重整是化学变化。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（1）以化石燃料为原料的产品——

三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维——加成聚合反应（即加聚反应）聚乙烯nCH2＝CH2[CH2－CH2]n

催化剂4、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料(2)四个概念聚丙烯：单体：CH2＝CHCH3聚苯乙烯单体：CH2＝CHC6H5聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）单体：CH2＝CCH3COOCH3聚四氟乙烯单体：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纤维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.下列物质中，有固定熔沸点的是（）A．汽油B．煤C．苯D．煤焦油课堂练习C

2.下列说法错误的是（）A．石油可以通过分馏得到汽油B．重油经过催化裂化可以得到汽油C．石油的分馏是一个化学过程D．石油裂解得到的裂解气中含不饱和的烯烃C3、1moL某直链烷烃A可以直接裂解成1moL气态烷烃B和1moL气态烯烃C，经测定，裂解后混合气体的密度是同温同压下氢气的14.5倍，试回答：(1)A的式量为

，结构简式为

.(2)B可能是

,C可能是

.(3)如果将1moLB完全燃烧需要2moL氧气，则C就是

。该烯烃发生加聚反应的化学方程式为

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

催化剂CH3课堂练习练习A石油加工的主要目的是（）将石油按其成分的沸点不同加以分离将石油按饱和与不饱和烃加以分离得到碳原子数多的烃类将石油中烷烃、环烷烃和芳香烃分开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D石油裂解的目的是（）提高轻质液体燃料的产量主要提高汽油的产量获得短链不饱和烃改善汽油的质量C二、环境保护与绿色化学1、环境问题的含义2、保护环境工作者当前的任务：（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要较好地完成这些任务，都离不开化学知识。生态环境破坏环境污染废气（化学燃料燃烧及工厂废气）废水（工业废水、生活废水等）废渣（工业垃圾、生活垃圾等）绿色化学核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，实施清洁生产。1、满足人们的物质需要生产出优质产品2、合理使用自然资源，能物尽其用，原料尽可能100%成为产品。3、生产整个过程不污染环境，尽可能使用过的产品可回收利用。按照绿色化学的原则，最理想的“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%。

原子经济性反应高选择性反应反应过程反应物反应产物绿色化学示意图无毒无害原料可再生资源安全的生产工艺提高能源的利用率应用无毒无害的溶剂应用无毒无害的催化剂环境友好产品（安全、能降解、可再利用）保护环境——掺入氧化钙——合理处理并重复利用各种产物——湿化大量燃烧煤燃料，会造成CO2、SO2等污染煤在运输和使用过程中的煤灰煤作为化工原料又会引出“三废”——废水、废气、废渣环境保护与绿色化学将下列环境问题所对应的原因(A～F)填在相应的空格中)

环境问题产生原因(1)酸雨

A.CO2浓度不断上升(2)水土流失B.大量使用塑料包装带(3)温室效应C.工业上大量排放SO2

(4)臭氧层被破坏D.大量使用农药和化肥(5)白色污染E.乱砍乱伐森林(6)土壤污染F.大量使用氟里昂制品CEAFBD常见的环境污染及危害1.酸雨:起因:空气中的SO2、NO2转化为H2SO4,HNO3

危害:陆地、水域、建筑物和植物等带来严重的危害3.臭氧空洞起因:氮的氧化物、氯氟烃(CF2Cl2)排,放到空气中,使平流层的臭氧层变薄危害:使地面紫外线辐射增强的危害,皮肤病(癌)和其他疾病的发病率将急剧上升.4.白色污染起因:废弃塑料制品垃圾难于被生物降解,如一次性使用聚苯乙烯杯、盒等所带来的污染.危害:此材料可破坏土壤结构,影响市容卫生,且焚烧时产生一级致癌物二垩英.目前一次性塑料制品逐步被”绿色制品”——聚乳酸代替,这种物质可60天自行降解为CO2和H2O5.水体富营养化起因:大量使用氮肥、磷肥、含磷洗涤剂,生活污水中常含有过量的N、P等营养物质.这些物质流入湖泊、海湾,使海水中富集N、P等植物营养物质.危害:引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖.这些生物集中在水层表面进行光合作用释放O2,使表层海水溶解氧达饱和,从而阻止了大气中的O2溶入海水,而大量死亡的海藻在分解时却要消耗水中的O2,使水中含氧量急剧减少,使鱼类死亡

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，正成为世界上越来越多人的共识。请看---

1、汽油燃烧产生的汽车尾气中，所含的大气污染物主要是()A、碳的氧化物B、硫的氧化物

C、氮的氧化物D、磷的氧化物练习C

2、1moL某直链烷烃A可以直接裂解成1moL气态烷烃B和1moL气态烯烃C，经测定，裂解后混合气体的密度是同温同压下氢气的14.5倍，试回答：(1)A的式量为

，结构简式为

.(2)B可能是

,C可能是

.(3)如果将1moLB完全燃烧需要2moL氧气，则C就是

。该烯烃发生加聚反应的化学方程式为

。