第四章第二节资源综合利用-环境保护

第四章第二节化学与资源综合利用、环境保护1一、煤、石油和天然气的综合利用1、从煤、石油和天然气中获得基本化工原料2煤的组成无机物有机物C元素—大量H、N、S、O等元素—少量Si、Al、Ca、Fe

污染环境COxNOxSO2

烟尘煤的组成345我国煤的分布图6煤的干馏将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫做煤的干馏煤干馏的产物有哪些？焦炉煤气、煤焦油、焦炭7煤干馏的主要产品和用途8煤的气化在一定条件下把煤及其干馏物转化为煤气（CO、H2）。

C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2(g)9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CO(g)+3H2CH4(g)+H2O(l)一定条件中热值气高热值气2CO(g)+O22CO2(g)；△H=-566KJ/mol2H2(g)+O22H2O(l)；△H=-571KJ/molCH4(g)+2O2CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3KJ/mol10煤气储气柜煤碳煤气化炉宜昌煤制气厂等离子体辅助煤气化装置11煤的液化在一定条件下将煤转化为液体燃料——又称人造石油，可继续精制成汽油、柴油、液化石油气、甲醇。在石油资源日益减少的情况下，煤的液化具有十分诱人的前景。

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将煤转化液体燃料的过程。

分为直接液化和间接液化。

煤的液化：C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温

CO+2H2CH3OH（甲醇）一定条件如：直接液化:使煤和氢气作用生成液体燃料间接液化：将煤先转化为CO和H2，再在

催化剂作用下合成甲醇13煤液化

装置纳米级煤液化油煤

液化烘干机液化氣罐煤氣灶14石油的综合利用（1）石油的组成元素:主要是碳、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)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。15石油分馏示意图1617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多的重油（烃）断裂成碳原子较少的烃的过程。提高轻质液体燃料的产量。(3)裂解:

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。乙烯的产量是一个国家石化水平的标志1825%产量提高19中海油渤海石油平台2021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22柴达木盆地天然气储量突破3000亿立方米23珠海振戎公司已经与伊朗方面签署协议，同意在未来25年向伊朗购买200亿美元的液化天然气亚洲最大的天然气处理厂24俄天然气管道通向中国德国天然气汽车25天然气灶液化天然气公交车262.以煤、石油和天然气为原料的生产合成材料1、原料：

。2、合成材料基本特征：

。3、合成材料的合成原理：

。例如：乙烯合成聚乙烯丙烯合成聚丙烯

石油、煤、天然气相对分子质量很大，属于高分子化合物加聚、缩聚27合成材料概况：随着人类不断的文明和进步，人对天然材料的利用已不能满足很多方面的需要，于是就发生了一场材料的革命－－人工合成材料；合成材料的原料丰富、制造加工简单，性能千变万化；

塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成材料；黏合剂、涂料也属于合成材料。28

塑料的主要成分是合成树脂，其中还添加了某些特定用途的添加剂（如提高塑性的增塑剂、防止老化的防老化剂）；有些热塑性塑料（聚乙烯塑料），可以反复加工，多次使用；有些热固性塑料（电木），一旦加工成型就不会受热熔化。

常见的塑料：聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、酚醛塑料（电木）、聚四氟乙烯（塑料王）等。29聚丙烯：

单体：CH2＝CHCH330聚苯乙烯单体：CH2＝CHC6H531聚甲基丙烯酸甲酯

（有机玻璃）单体：CH2＝CCH3COOCH332酚醛塑料单体：苯酚、甲醛33聚四氟乙烯单体：CF2＝CF234纤维天然纤维化学纤维棉花羊毛木材草类合成纤维：用石油、天然气等为原料制成的单体，再经聚合制成的纤维（如：“六大纶”、碳纤维、光导纤维等）人造纤维：用木材、草类的纤维经化学加工制成。如黏胶纤维等35橡胶天然橡胶合成橡胶通用橡胶特种橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶聚硫橡胶硅橡胶3637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。381、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。39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自然资源；2、生产和使用合成材料可以使利用太阳能变的方便、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。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。40二、环境保护与绿色化学414243第二课时44二、环境保护与绿色化学被污染的小河45

背景知识回顾1、通常所说的三废是指

、

和

。2、绿色食品是指

的食品，白色污染是指

。废渣废气废水塑料垃圾无污染、无公害4647484950环境污染工农业生产和人类活动排放的物质超过了环境的自净能力，环境质量就发生不良变化，危害人类健康和生存。环境污染的分类：1、按环境要素分：大气污染、水体污染、土壤污染；2、按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染；3、按造成污染的性质分：化学污染、生物污染、物理污染、固体废弃物污染、能源污染。511.大气污染的来源、危害、治理主要污染物:二氧化物碳氧化物氮氧化物碳氢化物飘尘煤尘放射性物质等1.来源:

煤石油的燃烧,矿石冶炼,汽车尾气,工业废气等522.危害:

危害人类健康影响植物生长破坏建筑材料改变地球气候讨论：“温室效应”与全球变暖事例一、“伦敦烟雾事件”53治理：

调整资源结构，开发新能源（太阳能、氢能、风能、地热等），减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，减少工业废气排放，对废气进行回收净化再利用等。

大力植树造林严禁乱砍滥伐。政府部门合理规划、制定标准、加强监测。542.水污染的来源、危害、治理1.来源：2.危害：污染水源，改变水质，加剧水源危害。造成水体富营养化，破坏海滨风景区。石油炼制、工业废水、生活废水、使用过农药、化肥的农田排水、降水淋洗大气污染物和地面淋洗固体垃圾等。事例二、“日本水俉病事件”55治理：

控制污水任意排放，对污水进行净化处理，改善用水制度，研究无污染新工业，合理、科学地施用化肥、农药。563.居室污染的来源、危害及防治措施煤、石油、液化气、天然气等的燃烧，煎、炒、烘、烤等高温烹调加工中产生的烟雾，烟草的燃烧，电器发出的电磁波，地毯中的螨虫，建筑装潢材料产生的甲醛、放射性稀有气体氡，化妆品，日用化学品，家宠等。1.来源：2.危害：引起人体呼吸道、消化道等疾病，导致各种癌症、皮肤病、传染病，影响婴幼儿智力和发育等。57CO2COSO2NOXNH3酚类、烟雾、烟尘、放射性稀有气体氡、电磁波、螨虫、细菌、病毒等主要污染物：58保持室内清洁通风对电器辐射采取防护措施,并保持距离厨房要有通风换气设施宠物要经常洗浴,养成良好的排便习惯,并注意及时清除.女性朋友要慎用化妆品和日常化学用品建议男士少抽烟或不抽烟3、防治措施:59地球人的行动：1、开发“绿色资源”是当今世界上工业化国家开源节流、化害为利和保护环境的重要措施。2、兴建“绿色建筑”是人们崇尚自然、回归自然的一种潮流。3、吃“环境餐”，以间接保护自然环境而且有益于身体健康。增强全球的环境意识，保护和合理利用土地、矿藏、森林、水等自然资源，努力改善生态环境。小结：60绿色化学绿色化学的核心就是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。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%。思考与交流乙烯生产环氧乙烷6191页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%62原子利用率=25.4%原子利用率=100%63