新人教版《化学与可持续发展》素材1

第四章化学与可持续发教学资源文章导度1.海洋──人类未来的财富

2.海水化学资源概况和海水利用

3.海水淡化技术4.我国的海水淡化事业

5.石油的成分

6.我国的石油资源7.石油分馏的工艺过程

8.汽油

9.催化裂化10.石油的重整

11.煤的组成

12.煤的结构13.煤的气化和液化

14.环境、环境问题

15.生态系统和生态平衡16.环境的污染

17.土壤的污染及防治

18.水污染及防治19.大气污染的危害

20.酸雨及其危害

21.绿色化学5.石油的成分在石油中由碳、氢两种元素组成的化合物的成分很复杂。按其结构可分为烷烃（包括直链和支链烷烃）、环烷烃（多数为烷基环戊烷和烷基环己烷）和芳香烃（多数是烷基苯）。在石油中一般不含烯烃。在石油中含硫的化合物主要有硫醇（RSH）、硫醚（RSR）、二硫化物（RSSR）和噻吩等。在石油中含氧的化合物主要有环烷酸和酚（以苯酚为主），此外还含有少量的脂肪酸。环烷酸是指分子中含有一个或多个骈合脂环、碳原子数为11～30个的羧酸。羧基既可以在脂环上，也可以在侧链上。在炼油生产中，常将环烷酸和酚统称为石油酸。在石油中含氮的化合物主要有吡啶、吡咯、喹啉和胺类（RNH2）等。因吡咯在空气中容易被氧化，颜色逐渐变深，这与汽油久存后颜色变深有关。石油的化学组成不是固定的，而是随产地的不同而不同。根据石油中所含烃的成分的不同，一般将石油分为烷烃基石油、环烷基石油、混合基石油和芳烃基石油等几大类。但各产油国常根据本国资源的情况有不同的分类。6.我国的石油资源在我国960×104km2的土地上，经过地质普查，发现有300多个可供勘探石油的沉积盆地，沉积岩面积达450×104km2，约占国土总面积的44%。其中面积大于10×104此外，还有大量的中小盆地油气资源也很丰富，有些已经发现了油田或工业油流。如酒泉盆地、苏北盆地和百色盆地等。地质学家根据大量的科学资料分析以后，估计我国陆上石油的储量大约为300×109t～600×109t。除了陆上石油外，我国还拥有18000km的海岸线，其大陆架的面积约占世界大陆架总面积的1/20。根据近几年的勘查结果，先后在渤海、黄海南部、东海、台湾浅滩、珠江口、莺歌海、北部湾等海域发现了7个油气盆地，总面积约为100×104km2。从发展远景来看，我国近海石油的储量不亚于陆上石油的储量。我国专家估计，我国近海石油的储量为200×109～500×109t，国外人士估计我国近海石油的储量为200×109～900×107.石油分馏的工艺过程（1）原油加工前的预处理在原油中含有一定量的石油气、水、盐类和泥沙等杂质，如不除去这些杂质，将会给以后的工序带来困难。预处理的步骤是先通过油气分离器，将石油气分离出去。再进入沉降池中除去泥沙及部分水和盐类。最后，在15～25kV的高压电场下脱盐、脱水。（2）初馏将预处理后的原油在初馏塔中加热到220～250℃，从塔顶蒸出轻汽油和残留的水分。（3）常压分馏用泵将从初馏塔底得到的拔顶油送入加热炉中加热到360～370℃后，再送入常压分馏塔中。经分馏，在塔顶可得到低沸点汽油馏分，经冷凝和冷却到30～40℃时，一部分作为塔顶回流液，另一部分作为汽油产品。此外，还设有1～2个中段回流。在常压塔中一般有3～4个侧线，分别馏出煤油、轻柴油。侧线产品是按人们的不同需要而取的不同沸点范围的产品，在不同的流程中并不相同。有的侧线产品仅为煤油和轻柴油，而重油为塔底产品；有的侧线为煤油、轻柴油和重柴油，而塔底产品为常压渣油。（4）减压分馏原油在常压分馏塔中只能分馏出沸点较低的馏分。要分馏出沸点约在500℃以上的裂化原料和润滑油原料，就会出现一定的问题。因为这些馏分所含有的大分子烃类在450℃以上就会发生裂解反应，使馏出的油品变质，并生成焦炭，影响生产的正常进行。为了解决这个问题，就必须在减压下进行蒸馏。因此，将从常压塔底出来的重油经加热炉加热到410℃8.汽油汽油是一种重要燃料，主要用于化油器式发动机。如汽车、摩托车等。在发动机中，汽油应在燃烧冲程燃烧。但有的汽油在压缩过程就燃烧爆炸，不仅影响气缸的正常运行，而且由于强烈地震动，影响发动机的寿命。这种汽油在气缸中的不正常的燃烧现象，称为汽油的爆震性。汽油的爆震性与汽油的成分有密切的关系，以芳烃的抗震性最好（即爆震性最小），环烷烃和异构烷烃次之，烯烃再次之，烷烃中正构（直链）烷烃的抗震性小。汽油的抗震性能用辛烷值来表示。提高汽油辛烷值的方法之一，是增加汽油中的芳烃的含量，减少正构烷烃的含量；另一种方法是加入少量的四乙基铅〔Pb(C2H5)4〕。一般来说，只要在汽油中加%～%（质量分数）的四乙基铅就可以显著地提高汽油的抗震性。但是，在汽油中使用四乙基铅存在着许多的问题。一方面是四乙基铅有毒，只需少量就可以使人体中毒。因此，加入四乙基铅的汽油通常被染成红色或蓝色。另一方面是四乙基铅在气缸中燃烧后，其中的铅会变成氧化铅沉积下来，增加积炭量，引起气缸过热，增大发动机零件的