第二节、化学与资源综合利用、环境保护正式版

化学进步之星一等奖彭琳芮46-----6418二等奖

姚思南

59-----7617

韩圣鹏

62-----7513三等奖袁彬文55-----6712蔡烨58-----668

陈远君

66-----748化学优秀之星一等奖石尚韬

82二等奖蔡隽帅

75彭臻74三等奖张桂彬

74姬涵峰72李宸宇71

徐爱娜71

李玮婷71第四章第二节煤、石油和天然气的综合利用环境保护和绿色化学甲烷乙烯苯：天然气的主要成分。：主要由石油炼制而成。：主要从煤中获得。烟煤主要成分的分子结构模型一、煤的综合利用CONOxSO2

烟尘煤的组成含Si、Al、Ca、Fe等元素

大量C

元素，少量的H、N、S、O

燃烧污染物：无机物有机物【研究目的】提高利用率；减少环境污染。

【思考】煤有哪些用途？一、煤的综合利用煤的干馏煤的气化煤的液化煤的综合利用途径1、2、3、作能源作化工原料途径（1）煤的干馏—隔绝空气加强热。属于化学变化。一、煤的综合利用一、煤的综合利用途径（1）煤的干馏干馏产品

主要成分

主要用途出炉煤气焦炉气氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳

气体燃料、化工原料粗氨水

氨、铵盐

氮肥粗苯

苯、甲苯、二甲苯炸药、染料、医药、农药、合成材料

煤焦油

苯、甲苯、二甲苯

酚类、萘类染料、医药、农药、合成材料

沥青

筑路材料、制碳素电极

焦炭

炭冶金、合成氨造气、电石、燃料煤干馏的主要产品和用途芳香族化合物：分子中含有苯环的有机物。芳香烃：分子中含有苯环的烃苯的同系物：由一个苯环和烷基组成的芳香烃。补充：【概念学习】金榜491.下列有机物中属于芳香族化合物的是

2.下列有机物属于芳香烃的是3.下列有机物中哪些是苯的同系物—OH—CH3—CH3—CH3CHCH2—NO2⑦

①②③④⑤⑥COOH①②③④⑥⑦⑧⑨②③④⑧⑨②③⑧

⑨⑧补充【苯的同系物的化学性质】：与苯相似。途径（2）：煤的气化——将煤转化成可燃的气体。CO(g)+3H2CH4(g)+H2O(l)一定条件途径（3）：煤的液化

直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。

间接液化：先将煤转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等。一定条件CO(g)+2H2CH3OH(l)注意：煤的气化与液化均属于化学变化。——将煤转化成可燃的液体。(g)【练习】以下物质不能从煤的干馏中获得的是A.甲苯B.甲烷C.甲醇D.焦炭E.沥青

【回忆】将煤气化或液化的目的是什么？将煤干馏的目的是什么？一、煤的综合利用A.煤的干馏B.煤的气化C.煤的液化【思考】煤的以下综合利用途径中，属于物理变化的是（），属于化学变化的是（）D.燃煤脱硫ABCD

C

P951.石油的分馏2.石油的裂化3.石油的裂解4.石油的重整组成元素：主要是碳、氢元素；主要成分：是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物，一般不含烯烃和炔烃。二、石油的综合利用石油综合利用的途径石油1.石油的分馏：将石油持续升温气化，收集不同沸点的馏出物。途径（1）：石油的分馏

原理：利用原油中各组分沸点的不同，使不同沸点的组分依次气化再冷凝。主要设备：分馏塔。目的：获得汽油、煤油、柴油等轻质油。

分馏是实质上就是多次蒸馏。馏分一般是多种物质的混合物。如：石油的分馏。

干馏是给固态物质隔绝空气加强热使其发生分解反应的过程，属于化学变化。如：煤的干馏。

蒸馏是加热使混合液体中不同沸点的液体依次气化再冷凝的过程。馏分一般只有一种物质，属于物理变化。如：蒸馏水的制备。【问题1】干馏、蒸馏、分馏有什么区别？【思考】途径（2）：石油的裂化原理：在加热或催化剂的条件下，将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的烃的过程。主要目的：获得更多的汽油。（5—11个碳）途径（3）：石油的裂解原理：裂解是深度裂化。就是将裂化产品进一步分解。主要目的：获得甲烷、乙烯、丙烯等重要的化工原料。C16H34

C8H18+C8H16C8H18

C4H10+C4H8C4H10

C2H6+C2H4C4H10

CH4+C3H8裂化裂解催化剂加热加压催化剂加热加压催化剂加热加压催化剂加热加压【问题2】裂化汽油和分馏汽油在组成上是否相同？【思考】往裂化汽油和分馏汽油中分别加入溴水，各有何现象？练习（写在作业本上）写出以下化学方程式，并注明反应类型⒈乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色

⒉工业上用乙烯水化制乙醇

⒊聚乙烯的生成

⒋聚丙烯的生成

⒌苯与溴的反应⒍苯与浓硝酸和浓硫酸混合液的反应原理：在催化剂的作用下，使链状烃转化为环状烃。目的：获得苯、甲苯等重要化工基本原料。途径（4）：石油的重整三、天然气的综合利用天然气是一种清洁的化石燃料，作为主要的化工原料它主要用于合成和生产。氨气甲醇①原料:石油、煤、天然气②合成材料基本特征：相对分子质量很大（10000以上），属于高分子化合物③合成材料的合成原理：加成聚合、缩合聚合三大合成材料塑料合成橡胶合成纤维【合成材料】nCH2＝CH2[CH2—CH2]n（聚乙烯）（丙烯）（聚丙烯）【加成聚合】：聚乙烯和聚丙烯的生成nCH2＝CHCH3催化剂[CH2—CH]nCH3催化剂单体CH2—CH2链节n：聚合度加聚：聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、橡胶等【缩合聚合】：阅读98页资料卡片NxO酸雨温室效应臭氧空洞白色污染光化学烟雾赤潮/水华SO2、NO2氟里昂塑料制品CO2磷、氮【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）【环境污染】三废污染二、绿色化学理念核心：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%原子利用率＝（预期产物的分子量／全部生成物的分子量总和）×100％原子经济性反应高选择性反应无毒无害原料可再生资源环境友好产品（安全、能降解可再生利用）1、安全的生产工艺2、应用无毒无害的催化剂3、应用无毒无害的溶剂4、提高能源的利用率原子利用率100%针对练习P103-6以乙烯为原料通过氯代乙醇法生产环氧乙烷，其原子利用率为：

采用银催化一步合成环氧乙烷的原子利用率为：100％。【思考与交流】计算P102因此方法的原子经济性更好。2煤的干馏煤的气化煤的液化煤的综合利用途径1、2、3、1.石油的分馏2.石油的催化裂化和裂解3.石油的催化重整石油综合利用的途径天然气是一种清洁的化石燃料，作为主要的化工原料它主要用于合成和生产。氨气甲醇总结1.下列物质属于纯净物的是（）①医用酒精②乙醇③煤焦油④聚乙烯⑤天然气⑥石油⑦冰醋酸⑧焦炉气

A.①②④B.②⑦C.②⑤D.②④⑦B2.下列关于化石燃料的综合利用，错误的是

A.煤的气化和液化使煤变成清洁能源，同时煤的燃烧效率等也得到提高

B.石油分馏的目的是获得乙烯、丙烯等化工原料

C.天然气是一种清洁的化石燃料，作为化工原料目前主要用于合成氨和生产甲醇等

D.煤的干馏主要目的是获得冶金工业需要的焦炭BD练习3.下列说法正确的是

A.石油分馏获得的是含有烯烃的碳原子数较少的混合物

B.煤的干馏和石油的分馏都是化学变化

C.裂化汽油中含有饱和烃和烯烃，不能做萃取剂萃取溴水中的溴

D.石油裂化是将重油再分解，主要获得生活生产需要较多的汽油。CD思考：裂化汽油和分馏汽油在组成上是否相同？4、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→