人教版高中化學(xué)必修 化學(xué)2 第四章 第二節(jié) 資源綜合利用 環(huán)境保護(第1課時)

1、2022年6月1日星期三1第四章第四章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用第二節(jié)第二節(jié) 資源綜合利用資源綜合利用 環(huán)境保護環(huán)境保護第第1 1課時課時新課標人教版高中化學(xué)課件系列新課標人教版高中化學(xué)課件系列化學(xué)化學(xué) 必修必修2 22022年6月1日星期三2當(dāng)前地球正面臨的嚴重問題：當(dāng)前地球正面臨的嚴重問題：化石能源越來越少化石能源越來越少環(huán)境問題越來越嚴重環(huán)境問題越來越嚴重保護環(huán)境已成為實現(xiàn)人類社會可持續(xù)發(fā)保護環(huán)境已成為實現(xiàn)人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要課題展的重要課題從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三3 煤、石油和天然氣煤、

2、石油和天然氣仍然是人類仍然是人類使用的使用的主要能源主要能源，也是三種重要的，也是三種重要的化石燃料化石燃料優(yōu)點優(yōu)點: : 提供能量、化工原料提供能量、化工原料缺點缺點: : 不可再生、環(huán)境污染不可再生、環(huán)境污染從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三4一、煤的綜合利用一、煤的綜合利用1、煤的組成、煤的組成 組成元素組成元素:主要是碳元素；（還有少主要是碳元素；（還有少量的量的H、O、N、P、S、鹵素等）、鹵素等）組成成分：是由多種有機物、無機組成成分：是由多種有機物、無機物組成的復(fù)雜混合物。物組成的復(fù)雜混合物。煤的結(jié)構(gòu)模型煤的結(jié)構(gòu)模型從

3、煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三5污染環(huán)境污染環(huán)境COx、NOx、 SO2 煙塵煙塵煤的組成煤的組成1 1、煤的組成、煤的組成從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三6煤的綜合利用煤的綜合利用煤的干餾煤的干餾煤的氣化煤的氣化煤的液化煤的液化獲得潔凈的燃料和獲得潔凈的燃料和多種化工原料多種化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三7煤的干餾實驗裝置圖煤的干餾實驗裝置圖實驗裝置實驗裝置1實驗裝置實驗裝置22 2、煤的綜合

4、利用、煤的綜合利用（1 1）煤的干餾）煤的干餾煤的干餾原理：煤的干餾原理：把煤隔絕空氣加強熱使它分解的過程。把煤隔絕空氣加強熱使它分解的過程。從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三8煤干餾的產(chǎn)物有哪些？煤干餾的產(chǎn)物有哪些？ 將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程，將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程，叫做叫做煤的干餾。煤的干餾。焦爐煤氣、煤焦油、焦炭焦爐煤氣、煤焦油、焦炭從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三9表表4-2 4-2 煤干餾的主要產(chǎn)品和用途煤干餾的主要產(chǎn)品和用途從煤、石油和天然

5、氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三10從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三11（2）煤的氣化：）煤的氣化： 將煤中的有機物及碳轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。將煤中的有機物及碳轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。 C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)高溫高溫水水 煤煤 氣氣從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三12 在一定條件下在一定條件下將煤轉(zhuǎn)化液體燃料的過程。將煤轉(zhuǎn)化液體燃料的過程。 分為直接液化和間接液化。分為直接液化和間接液化。 （3）煤

6、的液化：）煤的液化：C(sC(s) + H) + H2 2O O CO(gCO(g) + H) + H2 2(g)(g)高溫如：如：直接液化直接液化間接液化間接液化煤與氫氣作用生成液體燃料煤與氫氣作用生成液體燃料 先轉(zhuǎn)化為先轉(zhuǎn)化為COCO和和H2，再在催化劑作用下，再在催化劑作用下 合成甲醇合成甲醇CO+2H2 CH3OH催化劑催化劑從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三13從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三14從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本

7、化工原料2022年6月1日星期三15二、石油的綜合利用二、石油的綜合利用1、石油的組成元素、石油的組成元素: 主要是碳、氫元素主要是碳、氫元素是由各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴組成的混合是由各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴組成的混合物。（還有水分、鹽分等雜質(zhì)）物。（還有水分、鹽分等雜質(zhì)）石油的主要成分：石油的主要成分：2、石油的煉制、石油的煉制(除水脫鹽后除水脫鹽后)從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三16結(jié)合結(jié)合P96圖圖46思考：思考：石油分石油分餾的產(chǎn)餾的產(chǎn)品有哪品有哪些及其些及其用途？用途？從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天

8、然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三17從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三18石油分餾示意圖石油分餾示意圖從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三19從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三20你了解直餾汽油嗎？你了解直餾汽油嗎？從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三21從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月

9、1日星期三22從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三23比較蒸餾、分餾、干餾從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三24 你了解裂化汽油嗎？你了解裂化汽油嗎？裂化的目的：裂化的目的：提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量。提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量。從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三25從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三26 從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣

10、中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三27裂解的目的：裂解的目的：獲得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料獲得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。乙烯的產(chǎn)量是一個國家石化水平的標志乙烯的產(chǎn)量是一個國家石化水平的標志從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三28從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三29從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三30從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6

11、月1日星期三31過程過程原理原理原料原料產(chǎn)品及用途產(chǎn)品及用途脫水脫水脫鹽脫鹽分餾分餾催化裂催化裂化化裂解裂解催化重催化重整整除去原油中的鹽和水，減少能耗除去原油中的鹽和水，減少能耗及對設(shè)備的腐蝕。及對設(shè)備的腐蝕。利用加熱和冷凝，把石油分成利用加熱和冷凝，把石油分成不同沸點范圍的產(chǎn)物。不同沸點范圍的產(chǎn)物。石油氣，石油氣，汽油，煤油，汽油，煤油，柴油柴油，石蠟油、潤滑，石蠟油、潤滑油、重油等。油、重油等。輕質(zhì)液體燃料輕質(zhì)液體燃料（裂化汽油）（裂化汽油）在一定條件下使用催化劑并加熱，把在一定條件下使用催化劑并加熱，把相對分子質(zhì)量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量較小、沸

12、點較低的烴。相對分子質(zhì)量較小、沸點較低的烴。采用比裂化更高的溫度，使其中的采用比裂化更高的溫度，使其中的長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等小分子長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等小分子乙烯、丙烯、丁乙烯、丙烯、丁二烯等（有機化二烯等（有機化工的原料）工的原料）重油重油原油原油原油原油燃料油、燃料油、潤滑油潤滑油石油煉制在加熱和催化劑作用下，對直鏈在加熱和催化劑作用下，對直鏈烷烴的結(jié)構(gòu)進行重新調(diào)整，使其烷烴的結(jié)構(gòu)進行重新調(diào)整，使其轉(zhuǎn)化成帶支鏈的烷烴或環(huán)狀烴。轉(zhuǎn)化成帶支鏈的烷烴或環(huán)狀烴。燃料油、燃料油、潤滑油潤滑油注：注：石油的分餾是物石油的分餾是物理變化，催化裂理變化，催化裂化、裂解、催化化、裂解、催化重整是化學(xué)變

13、化。重整是化學(xué)變化。從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三32閱讀教材閱讀教材P96資料卡片資料卡片甲烷水合物。甲烷水合物。用途：用途：（1）化石燃料）化石燃料 （2）化工原料：合成氨、生產(chǎn)甲）化工原料：合成氨、生產(chǎn)甲醇、合成多個碳原子的有機化合物醇、合成多個碳原子的有機化合物 （3）可燃冰可燃冰CH4nH2OCH4H2O CO 3H2催化劑催化劑高溫高溫三、天然氣的綜合利用三、天然氣的綜合利用從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三33天然氣灶天然氣灶液化天然液化天然氣公交車氣公

14、交車從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三34俄天然氣俄天然氣管道通向管道通向中國中國德國天然氣汽車德國天然氣汽車從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料2022年6月1日星期三35四、合成材料四、合成材料1、原料：、原料： 。2、合成材料基本特征：、合成材料基本特征： 。3、合成材料的合成原理：、合成材料的合成原理： 。例如：乙烯合成聚乙烯例如：乙烯合成聚乙烯 ，丙烯合成聚丙烯丙烯合成聚丙烯 。石油、煤、天然氣石油、煤、天然氣相對分子質(zhì)量很大，屬于高分子化合物相對分子質(zhì)量很大，屬于高分子化合物加聚、縮聚

15、加聚、縮聚以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022年6月1日星期三364 4、聚乙烯與高分子化合物、聚乙烯與高分子化合物（1 1）聚乙烯的生成）聚乙烯的生成CH2=CH2CH2=CH2CH2=CH2+ CH2CH2 nnCH2=CH2 催化劑 CH2CH2 n聚乙烯聚乙烯（2 2）高分子化合物及其特征）高分子化合物及其特征 催化劑 以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022年6月1日星期三37CHCH2 2=CHCH2 2 CHCH2 2CHCH2 2 以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)

16、合成材料2022年6月1日星期三38加聚反應(yīng)加聚反應(yīng)聚合反應(yīng)：由相對分子質(zhì)量小的化合物分子互聚合反應(yīng)：由相對分子質(zhì)量小的化合物分子互相結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的高分子的反應(yīng)。相結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的高分子的反應(yīng)。此反應(yīng)屬于乙烯的加成反應(yīng)，所以這種聚合反此反應(yīng)屬于乙烯的加成反應(yīng)，所以這種聚合反應(yīng)又叫加成聚合反應(yīng)，簡稱加聚反應(yīng)。應(yīng)又叫加成聚合反應(yīng)，簡稱加聚反應(yīng)。塑料、合成橡膠、合成纖維塑料、合成橡膠、合成纖維以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022年6月1日星期三39聚丙烯：聚丙烯： 單體：單體：CH2CHCH3以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料以煤、石油和天

17、然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022年6月1日星期三40聚苯乙烯聚苯乙烯單體：單體：CH2CHC6H5以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022年6月1日星期三41聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 （有機玻璃）（有機玻璃）單體：單體：CH2CCH3COOCH3以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022年6月1日星期三42酚醛塑料酚醛塑料單體：單體：苯酚、甲醛苯酚、甲醛以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022年6月1日星期三43聚四氟乙烯聚四氟乙烯單體：單體：CF2CF2以煤、石油和天然

18、氣為原料生產(chǎn)合成材料以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022年6月1日星期三44思考與交流：思考與交流：1、目前，回收利用廢舊合成材料有很多途、目前，回收利用廢舊合成材料有很多途徑，請查閱資料了解有哪些途徑？并試著徑，請查閱資料了解有哪些途徑？并試著從環(huán)境保護和經(jīng)濟成本等方面作出評價。從環(huán)境保護和經(jīng)濟成本等方面作出評價。2、你認為應(yīng)該限制生產(chǎn)、使用聚苯乙烯塑、你認為應(yīng)該限制生產(chǎn)、使用聚苯乙烯塑料快餐盒，還是回收利用？請用必要資料料快餐盒，還是回收利用？請用必要資料和數(shù)據(jù)作為論據(jù)。和數(shù)據(jù)作為論據(jù)。以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022年6月1日星期三

19、451、回收利用廢舊合成材料主要有三種途徑：一是通、回收利用廢舊合成材料主要有三種途徑：一是通過熔融再生重新作成多種有用的材料；二是采用熱過熔融再生重新作成多種有用的材料；二是采用熱裂解或化學(xué)處理的方法使其分解，用于制備多種化裂解或化學(xué)處理的方法使其分解，用于制備多種化工原料；三是將廢舊合成材料作為燃料使用。工原料；三是將廢舊合成材料作為燃料使用。以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022年6月1日星期三46科學(xué)視野：壁虎的腳與膠黏劑科學(xué)視野：壁虎的腳與膠黏劑以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料2022年6月1日星期三47正方觀點舉例：正方觀點舉例：1、生產(chǎn)和使用合成材料可以更加合理的開發(fā)和利、生產(chǎn)和使用合成材料可以更加合理的開發(fā)和利用自然資源；用自然資源；2