1、第二节 资源综合利用 环境保护,第四章 化学与自然资源的开发利用,形成：古代动植物经过上一万年的复杂变化形成的，属不可再生资源,信息：海洋石油根据石油专家以往的推算 ,地球上石油只能使用 40 50年 ，煤炭还有不到100年,结论：实现煤炭、石油的综合利用，提高它们的利用率、减少化石燃料燃烧所造成的环境污染。,煤炭的主要组成,一、煤、石油、天然气的综合利用,1.煤的综合利用,煤的组成,无机物(少量),无机盐等,有机物,C 元素大量,H、O、N、S 等元素少量,污染环境,COx、NOx、 SO2 、 烟尘,煤直接作燃料利用率低并污染环境,（1）煤的干馏,煤的干馏原理：,隔绝空气 强热分解,煤的干
2、馏产物：,焦炉煤气(焦炉气、粗氨水、粗苯） 煤焦油 焦炭,煤的干馏实验室装置,煤干馏的主要产品和用途,煤的气化,在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。,煤的液化,在一定条件下将煤转化为液体燃料,直接液化,煤与氢气作用生成液体燃料,间接液化,先转化为CO和H2，再在催化剂作用合成甲醇,煤,煤的组成,有机物和无机物组成的混合物,主要含碳；还含少量、等,煤的综合利用,煤的干馏,焦炭,煤焦油,焦炉煤气,煤的气化,煤的液化,直接液化,间接液化,煤氢气液体燃料,CO、H2,CH3OH,2.天然气的利用,天然气的主要成分是甲烷,综合利用： A、燃料清洁能源 B、化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两
3、碳或多碳有机物,（1）石油的组成,组成元素：,主要是碳、氢元素,组成成分：,各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物,（2）石油的分馏,原理：利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程,3.石油的综合利用,蒸馏：把液体加热到沸腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结成液体的操作。蒸馏可使混合物中沸点较低的组分挥发而达到混合物分离或除杂质的目的。被蒸馏的混合物中至少要有一种组分为液体。,分馏：对多组分混合物在控温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏。分馏可使多组分混合物在一个完整的操作过程中分离为两种或多种馏分而达到混合物分离或除杂质的目的。,蒸馏和分馏,蒸馏、分馏都属于物理变化，
4、干馏过程往往发生复杂的物理、化学变化。,（3）石油的裂化,在加热和催化剂作用下，将含碳原子较多、沸点较高的长链烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的短链烃，从而得到汽油（裂化汽油）的过程。,石油的分馏得到的汽油（直馏汽油）与石油的裂化得到的汽油（裂化汽油）有什么区别？,重油转化为轻质油（如汽油）,（4）石油的裂解,用比裂化更高的温度使长链的烃分子断裂成碳原子数较少的短链不饱和烃，得到有机化工原料（乙烯、丙烯、1，3-丁二烯）。裂解是一种更深度的裂化。,（5）石油的重整：,在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃，如苯、甲苯等芳香烃。,合成材料概况：,随着人类不断的文明和进
5、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；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。,4、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料,聚氯乙烯塑料,聚乙烯塑料,聚丙烯塑料,聚苯乙烯塑料,合 成 纤 维,加成聚合反应（即加聚反应）,方法：将双键改为单键，双键两端的碳原子连短线并加中括号，将原来连在不饱和碳原子上的其它原子（或原子团）写在链节的上方或下方。,缩合聚合反应（简称缩聚反应）也是合成高分子化合物的一类反应。（见课本P98资料卡片）,聚酯纤维（涤纶）,二、环境保护与绿色化学,1、环境问题：主要是指由于人类不合理开发和利用自
6、然资源而造成生态环境的破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染问题。 2、环境污染：人类排放的污染物质超过了环境的自净能力，引起环境质量发生不良变化从而危害人类健康和生存的现象。,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,3、水华、赤潮、酸雨、光化学烟雾,背景知识回顾,水华,大气污染物一氧化氮、二氧化氮和某些碳氢化合物在太阳光紫外线的照射下，在低空大气中发生复杂的光化学反应（大气中的氧气也参加了反应），形成白色或浅兰色有特殊气味的光化学烟雾。光化学烟雾中主要含醛类、酮类、臭氧、过氧硝酸、乙酰酯等，严重危害
7、人体健康，损害植物及橡胶制品等。,光化学烟雾,3、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”。 从学科观点看：是化学基础内容的更新。（改变反应历程） 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，即防治优于治理） 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） 原子经济性反应物原子全部转化为期望的最终产物，即原子利用率为100%,91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
8、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%,例如：,原子利用率=25.4%,原子利用率=100%,1.下列物质中，有固定熔沸点的是（ ） A汽油 B煤 C苯 D煤焦油,课堂练习,C,2.下列说法错误的是（ ） A石油是烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物，可以通过石油的分馏得到汽油 B含20个碳以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油 C石油的分馏是一个化学过程 D石油裂解得到的裂解气中含不饱和的烯烃,C,4、下列说法中，错误的是A. 石油工业可以通过石油的分馏得到汽油B. 煤的干馏是化学变化C. 煤中含有较多的苯和甲苯，可以用干馏的方法把它们分离出来D. 石油催化裂化的目的是提高汽油的产量5、下列变化中，属于化学变化的是A. 石油分馏B. 石油的裂解和裂化C. 用苯从溴水中萃取溴D. 从煤焦油中提取苯、甲苯、二甲苯等产物,
