高一化学-必修2-第四章第二节资源综合利用-环境保护-ppt

第二节化学与资源综合利用、环境保护学习目标：了解化学在资源综合利用及环境保护方面的作用和意义。重点：1、煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用。2、通过环境保护和绿色化学的有关知识，使学生加强环保意识并培养绿色化学的理念。难点：石油裂化的原理。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烟尘煤的组成煤和石油的形或、组成及主要性质煤石油形成古代植物遗体经过非常复杂变化而形成古代植物遗体在地壳中经过复杂变化而形成组成１主要含Ｃ（少量Ｈ、Ｎ、Ｓ、Ｏ等）主要含Ｃ、Ｈ（含少量Ｓ、Ｏ、Ｎ等）分类混合物混合物性质煤干馏后可得到焦炭、煤焦油和焦炉气。粘稠液体、黑色或棕色，不溶于水，密度比水大，没有固定的熔点和沸点我国煤的分布图上京煤矿宁夏优质无烟煤—太西煤露天采区煤的干馏•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、焦炭煤干馏的主要产品和用途煤的气化•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)高温煤的气化：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/mol煤气储气柜煤碳煤气化炉宜昌煤制气厂等离子体辅助煤汽化装置煤的液化•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。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。石油分馏示意图石油的裂化和裂解（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25%产量提高中海油渤海石油平台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。氨甲醇柴达木盆地天然气储量突破3000亿立方米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阜阳市利用“西气东输”工程天然气门站鸟瞰图俄天然气管道通向中国德国天然气汽车天然气灶液化天然气公交车2.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。ËÜÁÏ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。聚丙烯：单体：CH2＝CHCH3聚苯乙烯单体：CH2＝CHC6H5聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）单体：CH2＝CCH3COOCH3酚醛塑料单体：苯酚、甲醛聚四氟乙烯单体：CF2＝CF2ºÏ³ÉÏËά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ºÏ³ÉÏð½º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。1、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。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。二、环境保护与绿色化学第二课时二、环境保护与绿色化学被污染的小河背景知识回顾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、无公害求知课堂互动一、环境保护1、在环境问题面前，化学工作者所面临的重要问题在环境问题日益突出的今天，化学工作者所面临的重要任务是对的检测、的治理、寻找从源头上治理的生产工艺。2、化学在三废治理过程中的重要作用环境情况三废环境污染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。1.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2.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。2.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。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。3.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。CO2COSO2NOXNH3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：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: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。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%。乙烯生产环氧乙烷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%原子利用率=25.4%原子利用率=100%2月02日：国际湿地日3月22日：世界水日4月22日：地球日5月31日：世界无烟日6月05日：世界环境日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：国际保护臭氧层日10月4日：世界动物日10月16日：世界粮食日12月29日：国际生物多样性日世界环境日把保护生态环境看成自己的神圣使命，正成为世界上越来越多人的共识。请看---练习•1.含有碳元素的混合物是（）•①二氧化碳，②石灰石，③甲烷，④天然气，⑤一氧化碳，⑥石油，⑦乙醇，⑧煤，⑨醋酸，⑩水煤气。•A．①②③④⑤B．⑥⑦⑧⑨⑩•C．①③⑤⑦⑨D．②④⑥⑧⑩D•2.下列各组物质中均属于有机物的是（）•A．乙酸，乙醇，淀粉•B．金刚石，水，天然气•C．大理石，干冰，一氧化碳•D．酒精，煤气，塑料•3.下列燃料燃烧不会造成环境污染的是（）•A．煤B．酒精•C．汽油D．氢气ABD•4.下列燃料中不属于矿物燃料的是（）•A．天然气B．煤•C．石油D．酒精•5.下列各气体属于纯净物的是（）•A．天然气B．水煤气•C．甲烷D．液化石油气•6.关于焦炭的说法正确的是：（）•A．焦炭就是煤•B．焦炭是由煤隔绝空气强热后制得的•C．焦炭是由木材隔绝空气强热后制得的•D．焦炭可用作毒气的吸附剂DCB•7.下列关于煤的叙述中不正确的是（）•A．煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源•B．煤的干馏过程属于化学变化•C．煤是由多种有机物组成的混合物•D．煤除了主要含有碳元素外，还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素。•8.在相同条件下，对环境污染程度最小的燃料是（）•A．液化气B．煤油•C．煤饼D．木柴CA•9.关于裂化和裂解的叙述中，不正确的是（）•A．裂解与裂化的产物中都含有不饱和烃•B．裂解与裂化都是为了得到气态烃•C．裂解与裂化的原料都是石油分馏产品•D．裂解与裂化都是为了使相对分子质量大的烃断裂成相对分子质量小的烃•10.下列物质中属于高分子化合物的是（）•①硫化橡胶②蔗糖③油脂④酚醛树酯⑤蛋白质•A．①②③④⑤B．①③④⑤•C．①②④⑤D．①④⑤BD•11.下列对于废弃塑料制品的处理方法中，最为恰当的是（）•A．切成碎片，混在垃圾中填埋与土壤中•B．焚烧•C．倾倒在海洋中•D．用化学方法加工生成防水涂料或汽油•12.按照绿色化学原则，下列反应符合最理想原子经济性的是（）•A．乙烯与氧气在银催化作用下生成环氧乙烷•B．乙烷与氯气反应制备氯乙烷•C．苯与乙醇在一定条件下生产乙苯•D．乙醇与浓硫酸共热