4-2资源综合利用-环境保护

第四章第二节资源综合利用环境保护形成：古代动植物经过上亿万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，提高他们的利用率，减少化石燃料燃烧所造成的环境污染。废气、废水、废渣煤、石油和天然气仍然是人类使用的主要能源，也是三种重要的化石燃料。优点:提供能量、化工原料缺点:不可再生、环境污染无机物(少量)有机物C元素—大量H、O、N、S等元素—少量无机盐等污染环境COx、NOx、SO2、烟尘煤的组成1.煤的组成一、煤、石油和天然气的综合利用2020/6/15组成元素:主要是碳元素；（还有少量的H、O、N、P、S、卤素等）组成成分：是由多种有机物、无机物组成的复杂混合物。煤的结构模型煤的综合利用煤的干馏煤的气化煤的液化获得洁净的燃料和多种化工原料——物尽其用，保护环境n煤直接作燃料——利用率低并污染环境2.煤的综合利用煤干馏的产物有哪些？将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，叫做煤的干馏。焦炉煤气、煤焦油、焦炭煤的干馏煤干馏的主要产品和用途•在一定条件下把煤转化为可燃性气体的过程。•主要反应是：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温煤的气化在一定条件下将煤转化为液体燃料直接液化间接液化煤与氢气作用生成液体燃料先转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇CO+2H2CH3OH催化剂煤的液化C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温3.天然气的组成及其综合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、合成两碳或多碳有机物天然气灶液化天然气公交车可燃冰又称甲烷水化物，多数蕴藏在地球高纬度的永久冻土带或深海海底100－300米的地下。可燃冰是甲烷在低温高压条件下吸入水分子而形成的结晶体。其形成的条件是：一要有数千年前动植物尸骸释放的甲烷气；二要有丰富的水；三要具备低温高压环境。甲烷分子只有一个碳原子，其燃烧时二氧化碳的排放少，没有硫化物生成。因此，天然可燃冰是一种理想的清洁能源可燃冰4.石油的组成及其综合利用•（1）石油的组成：•由多种碳氢化合物组成的混合物气态：石油气液态：汽油、煤油固态：沥青•含烃的混合物•按元素来看：碳、氢含量为97%--98%•按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物(2)石油的成分：（3）石油的综合利用石油的分馏：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。石油的裂化和裂解：将大分子的重油断裂再分解为小分子的轻油石油的催化重整：将石油中链状烃重新调整结构转化为环状烃注：石油的分馏是物理变化，裂化、裂解、催化重整是化学变化。分馏混合物▲气体冷凝液体气化原理：加热液体混合物时，沸点低的物质先挥发变成气态，沸点高的物质不易挥发，而仍留在液体内，从而达到分离的目的。注意：①蒸馏与分馏的原理是一致的，都是物理变化：②蒸馏：适用于不同物质之间沸点相差较大的混合物的分离，得到的物质为纯净物。分馏：适用于不同物质之间沸点相差较接近的混合物的分离，得到的物质为混合物。比较蒸馏、分馏、干馏蒸馏分馏干馏操作过程原理目的加热和冷凝加热和冷凝隔绝空气加强热物理变化物理变化复杂的物理变化和化学变化分离精炼加工煤石油的炼制（常压分馏）原油分馏塔石油气(含C4以下烃)汽油(含C5～C11的烃)煤油(含C11～C16的烃)柴油(含C15～C18的烃)重油(含C20以上的烃)重油润滑油(含C15～C20的烃)凡士林液态烃和固态烃的混合物；石蜡(含C20～C30的烃)沥青(含C30～C40的烃)注意：外压越小，物质的沸点越低，降低分馏塔里的压强，使重油在低温下能充分分馏，防止重油在高温下炭化结焦。（减压分馏）又称直馏汽油石油的裂化和裂解（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。C16H34催化剂加热、加压C8H18辛烷+C8H16辛烯有些裂化产物还会继续分解，生成饱和的和不饱和的气态烃,故裂化汽油中含有不饱和烃.C16H34C8H18+C8H16催化剂加热、加压十六烷辛烷辛烯C8H18C4H10+C4H8催化剂加热、加压丁烷丁烯辛烷C4H10CH4+C3H6催化剂加热、加压甲烷丙烯丁烷C4H10C2H6+C2H4催化剂加热、加压乙烷乙烯丁烷25%产量提高练习•石油加工的主要目的是（）A.将石油按其成分的沸点不同加以分离B.将石油按饱和与不饱和烃加以分离C.得到碳原子数多的烃类D.将石油中烷烃、环烷烃和芳香烃分开Av用重油制取丙烯的方法是（）A.减压分馏B.干馏C.裂化D.裂解D5.化石燃料的产品——三大合成材料塑料、合成橡胶、合成纤维聚乙烯塑料聚丙烯塑料聚苯乙烯塑料聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）单体：CH2＝CCH3COOCH3聚四氟乙烯单体：CF2＝CF2塑料王白色污染1.由于合成材料的广泛应用和发展，一些塑料制品带来的环境污染就是“白色污染”。2.白色污染的危害；3.白色污染的治理：（1）废弃塑料的再利用（如直接作为材料、制作单体和燃料油、制作气体等）；（2）制造易降解材料；（3）超市塑料袋有偿使用。二、环境保护与绿色化学被污染的小河乱扔导致的污染二、环境保护与绿色化学环境问题的含义保护环境工作者当前的任务：（1）对环境情况的检测（2）三废的治理（3）寻找源头治理环境的生产工艺要较好地完成这些任务，都离不开化学知识。生态环境破坏环境污染废气（化学燃料燃烧及工厂废气）废水（工业废水、生活废水等）废渣（工业垃圾、生活垃圾等）人类保护伞的洞——臭氧层被破坏空中死神——酸雨全球变暖——温室效应光化学烟雾无形杀手——居室污染环境污染的类别：1、大气污染：来自工业废气，汽车尾气，生活废气（硫与氮的氧化物，碳氧化物，氮氢化物，卤素化合物，放射性）利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制酸雨等危害。例如：针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱煤、炉内脱硫和烟囱排气除硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3、水等吸收脱硫。CaO+SO2====CaSO32CaSO3+O2====2CaSO4SO2+2NH3+H2O====(NH4)2SO3800℃800℃再如，机动车辆的尾气排放也同样需要控制，其中的氮氧化物还是光化学污染的主要成因，它比硫氧化物的消除难度大，一般采用CH4、H2、NH3等在Pt、Pd等催化作用下是氮氧化物还原，转化为N2、CO2、H2O等无害气体。CH4+4NO2======4NO+CO2+2H2OCH4+4NO======2N2+CO2+2H2OPt400~500℃Pt400~500℃催化剂22N2CO2NO2CO2、水污染：来自工业废水、生活废水(无机物,重金属盐类,营养物有机物,洗涤剂,石油)·水体富营养化（N、P、K、S的化合物）·（生活污水、农田排水、化肥、合成洗涤剂、工业废水引起藻类、浮游生物暴发性繁殖——赤潮、水华）水华是淡水中的一种自然生态现象，是由于水的富营养化引起藻类（如蓝藻、绿藻、硅藻等）的迅猛生长，水一般呈蓝色或绿色。淡水中“水华”造成的最大危害是：饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华”的次生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。赤潮是由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或聚集而引起海水变色的现象。实际上，赤潮并不一定都是红色的，它可因引发赤潮的生物种类和数量不同而呈现出不同颜色。返回从1949年起，位于日本熊本县水俣镇的日本氮肥公司开始制造氯乙烯和醋酸乙烯。由于制造过程要使用含汞（Hg）的催化剂，大量的汞便随着工厂未经处理的废水被排放到了水俣湾。1954年，水俣湾开始出现一种病因不明的怪病，叫水俣病，患病的是猫和人，症状是步态不稳、抽搐、手足变形、神经失常、身体弯弓高叫，直至死亡。经过近十年的分析，科学家才确认：工厂排放的废水中的汞是水俣病的起因。汞被水生生物食用后在体内被转化成甲基汞（CH3HCl），这种物质通过鱼虾进入人体和动物体内后，会侵害脑部和身体的其他部位，引起脑萎缩、小脑平衡系统被破坏等多种危害，毒性极大。在日本，食用了水俣湾中被甲基汞污染的鱼虾人数达数十万。重金属污染：如汞、镉、铅、铬、砷猫自杀事件——水俣病（汞污染）骨骼畸形变脆——骨痛病（镉污染）智力发展隐性杀手——铅污染3、土壤污染来自工业垃圾、生活垃圾、废水、化肥、农药残留(Cl,P,S)、放射物质残留4、噪声污染5、辐射污染6、食品污染：太阳能汽车绿色化学理念（防治优于治理）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）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）热点：原子经济性——反应物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为100%原子利用率=期望产物的总质量与生产物的总质量之比原子利用率=25.4%原子利用率=100%绿色化学对于化学反应提出了“原子经济性”（原子节约）的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。下列几种生产乙苯的方法中，原子经济性最好的是（反应均在一定条件下进行）（）A＋C2H5Cl→＋HClB＋C2H5OH→＋H2OC＋CH2＝CH2→→D＋HBr→＋H2→C原子经济性反应高选择性反应无毒无害原料可再生资源安全的生产工艺提高能源的利用率应用无毒无害的溶剂应用无毒无害的催化剂环境友好产品（安全、能降解、可再利用）绿色化学应用于科学研究1234567保护环境从我做起有人说，结婚是爱情的坟墓。此话虽然有点言过其实，但也并非全无道理。然而，更有许多夫妇，婚后感情与日俱增，两情愉悦，恩爱有加，爱情之花常开不败。究其原委，全在于夫妻感情巩固、发展得法。总结他们的成功做法，有以下13条值得借鉴。1、经常回忆热恋：热恋是婚姻的前导，热恋中的男女，那种两情依依、片刻难离的情景，实在是非常美妙的。结婚以后，经常回忆婚前的热恋情景，就能唤起夫妻的感情共鸣，并在回忆中增加浪漫情感，更加向往未来，从而增进夫妻感情。2、安排再度“蜜月”：结婚时的蜜月，是夫妻俩感情最浓的时期。那时，两人抛开一切纷扰，完全进入赛过蜜糖的爱情天地，享受“伊甸园”之乐。婚后，如果能利用节假日，每年安排时间不等的“蜜月”，如来个异地旅游，再造两人的爱情小天地，重温昔日的美梦，定能不断掀起爱河波澜，使夫妻感情越来越浓。3、庆祝纪念节日：结婚纪念日、对方生日、定情纪念日等等，是夫妻双方爱情史上的重要日子。届时，采取适当形式，予以纪念，使双方都感到对方对自己怀有很深的爱意，这对于巩固夫妻感情作用甚大。4、补偿往昔情债：不少夫妇结婚时由于条件所限，未能采取理想的形式来回报对方的爱意，如未能度蜜月，未能给爱人买一件象样的礼品等等。若干年后，当条件具备时，记着完成这些当初未尽事宜，以偿还过去欠下的情债，就会使对方觉得你是个很重情、、多情的人，爱你之情便会倍增，如不少男同志婚后给爱人买金首饰，许多已过而立之年的夫妇补拍结婚彩照等等。5、学会取悦爱人：有些男女，婚前与对方约会时，总要想方设法取悦对方，但结婚以后便不再在意对方对自己的感受。这种做法是会损伤夫妻感情的。所以，婚后，女同志还要一如既往地温柔娴淑，对丈夫呵护关心；而男同志则应细心体味妻子的内心感受，不但要处处体贴爱护妻子，而且还要学习一些取悦妻子的技艺，如作她购买服装的高参，帮她制定美容计划，不时来点幽默等等。6、创点意外惊喜：出乎意料地使对方惊喜，常会起到感情“兴奋剂”的作用。因此，创造一点意外惊喜，对于增进夫妻双方感情很有好处。如瞒着对方，将他（她）在远方的亲人接来会晤，为对方买一