第二節(jié)化學與資源綜合利用環(huán)境保護

第二節(jié)化學與資源綜合利用環(huán)境保護第一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四當前地球正面臨的嚴重問題：化石能源越來越少環(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)展的重要課題第二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四三廢:廢氣、廢水、廢渣煤、石油和天然氣仍然是人類使用的主要能源，也是三種重要的化石燃料優(yōu)點:提供能量、化工原料缺點:不可再生、環(huán)境污染第三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四無機物(少量)有機物C

元素—大量H、O、N、S等元素—少量無機鹽等

污染環(huán)境COx、NOx、SO2

煙塵煤的組成(一)、煤的組成及其綜合利用一、煤、石油和天然氣的綜合利用第四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四無煙煤泥煤褐煤煤的種類第五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四煤的綜合利用煤的干餾煤的氣化煤的液化獲得潔凈的燃料和多種化工原料——物盡其用，保護環(huán)境煤直接作燃料——利用率低并污染環(huán)境第六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四煤干餾的產(chǎn)物有哪些？將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程，叫做煤的干餾。焦爐煤氣、煤焦油、焦炭1、煤的干餾第七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四表4-2煤干餾的主要產(chǎn)品和用途第八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四第九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四在一定條件下把煤中的有機物轉化為可燃性氣體的過程。主要反應是：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高溫2、煤的氣化在一定條件下將煤轉化為液體燃料直接液化間接液化煤與氫氣作用生成液體燃料先轉化為CO和H2，再在催化劑作用下合成甲醇CO+2H2CH3OH催化劑3、煤的液化第十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四（二）、天然氣的組成及其綜合利用天然氣的主要成分是甲烷。我國的天然氣資源很豐富,但分布很不均勻,為了改善我國東部的能源結構,制定了什么計劃？綜合利用：A、燃料——清潔能源B、化工原料：合成氨、生產(chǎn)甲醇、合成兩碳或多碳有機物第十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四（三）、石油的組成及其綜合利用

石油主要是多種碳氫化合物組成的混合物。(黑色或深棕色粘稠液體，比水稍輕，不溶于水，有特殊氣味，無固定沸點。)按元素：碳、氫含量為97%~98%按物質：烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴的混合物。（一般石油不含烯烴）按組成狀態(tài)：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。大部分是液態(tài)烴，同時在液態(tài)烴里溶有氣態(tài)烴和固態(tài)烴。第十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四第十三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四過程原理原料產(chǎn)品及用途脫水脫鹽分餾催化裂化裂解催化重整除去原油中的鹽和水，減少能耗及對設備的腐蝕。利用加熱和冷凝，把石油分成不同沸點范圍的產(chǎn)物。石油氣，汽油，煤油，柴油，石蠟油、潤滑油、重油等。輕質液體燃料（裂化汽油）在一定條件下使用催化劑并加熱，把相對分子質量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質量較小、沸點較低的烴。采用比裂化更高的溫度，使其中的長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等小分子乙烯、丙烯、丁二烯等（有機化工的原料）重油原油原油燃料油、潤滑油石油煉制在加熱和催化劑作用下，對直鏈烷烴的結構進行重新調整，使其轉化成帶支鏈的烷烴或環(huán)狀烴。燃料油、潤滑油苯的同系物及其它芳香烴注：石油的分餾是物理變化，催化裂化、裂解、催化重整是化學變化。第十四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四１．石油的分餾：

利用原油中各組分沸點的不同，將復雜的混合物分離成較簡單和更有用的混合物的過程。石油的常壓蒸餾產(chǎn)品：重油的減壓蒸餾產(chǎn)品：石油氣C4以下汽油C5－C8煤油C11－C16柴油C15－C18重油C20以上輕質油燃料油、柴油、潤滑油、石蠟、瀝青你了解直餾汽油嗎？第十五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四２．石油的催化裂化在催化劑作用下，將含碳原子較多、沸點較高的烴斷裂為含碳原子較少、沸點較低的汽油等。C16H34

C8H18+C8H16

催化劑加熱、加壓催化劑加熱、加壓

C8H18C4H10+C4H8

你了解裂化汽油嗎？第十六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四３．石油的裂解用比裂化更高的溫度使長鏈的烴分子斷裂成碳原子數(shù)較少的氣態(tài)烴分子和少量的液態(tài)，獲取有機化工原料，如乙烯等催化劑加熱、加壓CH４+C３H６

C４H１０C４H１０催化劑加熱、加壓C２H４+C２H６

第十七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四４．石油的催化重整：在加熱和催化劑的作用下，可以通過結構的重新調整，使鏈狀烴轉化為環(huán)狀烴，如苯第十八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四第十九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四比較蒸餾、分餾、干餾蒸餾分餾干餾操作過程原理目的加熱和冷凝加熱和冷凝隔絕空氣加強熱物理變化物理變化復雜的物理變化和化學變化分離精煉加工煤第二十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四（四）聚乙烯與高分子化合物1、聚乙烯的生成[CH2—CH2]n2、高分子化合物及其特征相對分子質量很大,是混合物,無固定的熔沸點。CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+……nCH2=CH2聚乙烯[CH2—CH2]n第二十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四加聚反應聚合反應：由相對分子質量小的化合物分子互相結合成相對分子質量大的高分子的反應。此反應屬于乙烯的加成反應，所以這種聚合反應又叫加成聚合反應，簡稱加聚反應。三大合成材料:塑料、合成橡膠、合成纖維綜合利用的意義：物盡其用、保護資源，創(chuàng)造出更多產(chǎn)品第二十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四二、環(huán)境保護與綠色化學1、環(huán)境問題的含義2、保護環(huán)境工作者當前的任務：（1）對環(huán)境情況的監(jiān)測（2）三廢的治理（3）尋找源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝要較好地完成這些任務，都離不開化學知識。生態(tài)環(huán)境破壞環(huán)境污染廢氣（化學燃料燃燒及工廠廢氣）廢水（工業(yè)廢水、生活廢水等）廢渣（工業(yè)垃圾、生活垃圾等）第二十三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四綠色化學核心：利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染，實施清潔生產(chǎn)。1、滿足人們的物質需要生產(chǎn)出優(yōu)質產(chǎn)品2、合理使用自然資源，能物盡其用，原料盡可能100%成為產(chǎn)品。3、生產(chǎn)整個過程不污染環(huán)境，盡可能使用過的產(chǎn)品可回收利用。按照綠色化學的原則，最理想的“原子經(jīng)濟”就是反應物的原子全部轉化為期望的最終產(chǎn)物，這時原子利用率為100%。第二十四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四第二十五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四

原子經(jīng)濟性反應高選擇性反應反應過程反應物反應產(chǎn)物綠色化學示意圖無毒無害原料可再生資源安全的生產(chǎn)工藝提高能源的利用率應用無毒無害的溶劑應用無毒無害的催化劑環(huán)境友好產(chǎn)品（安全、能降解、可再利用）第二十六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四保護環(huán)境——摻入氧化鈣——合理處理并重復利用各種產(chǎn)物——濕化大量燃燒煤燃料，會造成CO2、SO2等污染煤在運輸和使用過程中的煤灰煤作為化工原料又會引出“三廢”——廢水、廢氣、廢渣第二十七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四環(huán)境保護與綠色化學將下列環(huán)境問題所對應的原因(A～F)填在相應的空格中)環(huán)境問題產(chǎn)生原因(1)酸雨

A.CO2濃度不斷上升(2)水土流失B.大量使用塑料包裝帶(3)溫室效應C.工業(yè)上大量排放SO2

(4)臭氧層被破壞D.大量使用農(nóng)藥和化肥(5)白色污染E.亂砍亂伐森林(6)土壤污染F.大量使用氟里昂制品CEAFBD第二十八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四常見的環(huán)境污染及危害1.酸雨:起因:空氣中的SO2、NO2轉化為H2SO4,HNO3

危害:陸地、水域、建筑物和植物等帶來嚴重的危害第二十九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四2.光化學煙霧:起因:氮氧化物和碳氫化合物在大氣環(huán)境中受到強烈的太陽紫外線照射后,生成新的二次污染物.來源:汽車行駛排出的廢氣危害:光化學煙霧氧化性很強,能使橡膠開裂,并刺激眼睛和黏膜,使呼吸困難并誘發(fā)其他的病癥.第三十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四3.臭氧空洞起因:氮的氧化物、氯氟烴(CF2Cl2)排,放到空氣中,使平流層的臭氧層變薄危害:使地面紫外線輻射增強的危害,皮膚病(癌)和其他疾病的發(fā)病率將急劇上升.第三十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四4.白色污染起因:廢棄塑料制品垃圾難于被生物降解,如一次性使用聚苯乙烯杯、盒等所帶來的污染.危害:此材料可破壞土壤結構,影響市容衛(wèi)生,且焚燒時產(chǎn)生一級致癌物二堊英.目前一次性塑料制品逐步被”綠色制品”——聚乳酸代替,這種物質可60天自行降解為CO2和H2O第三十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四5.水體富營養(yǎng)化起因:大量使用氮肥、磷肥、含磷洗滌劑,生活污水中常含有過量的N、P等營養(yǎng)物質.這些物質流入湖泊、海灣,使海水中富集N、P等植物營養(yǎng)物質.危害:引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖.這些生物集中在水層表面進行光合作用釋放O2,使表層海水溶解氧達飽和,從而阻止了大氣中的O2溶入海水,而大量死亡的海藻在分解時卻要消耗水中的O2,使水中含氧量急劇減少,使魚類死亡第三十三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四

2月02日：國際濕地日3月22日：世界水日4月22日：地球日5月31日：世界無煙日6月05日：世界環(huán)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：國際保護臭氧層日10月4日：世界動物日10月16日：世界糧食日12月29日：國際生物多樣性日世

界

環(huán)

境

日

把保護生態(tài)環(huán)境看成自己的神圣使命，正成為世界上越來越多人的共識。請看---第三十四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四1、汽油燃燒產(chǎn)生的汽車尾氣中，所含的大氣污染物主要是()A、碳的氧化物B、硫的氧化物C、氮的氧化物D、磷的氧化物練習C第三十五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期四2、1moL某直鏈烷烴A可以直接裂解成1moL氣態(tài)烷烴B和1moL氣態(tài)烯烴C，經(jīng)測定，裂解后混合氣體的密度是同溫同壓下氫氣的14.5倍，試回答：(1)A的式量為

，結構簡式為

.(2)B可能是

,C可能是