42化学与资源综合利用、环境保护

一、煤、石油和天然气的综合利用研究目的：提高利用率；同时获得洁净的燃料，获得基本化工原料用以生产更多的合成材料。（一）.煤的综合利用问题思考：1.从组成分析，煤燃烧会产生哪些污染空气的气体？2.目前实现煤的综合利用的主要途径是什么？3.煤的干馏、气化、液化哪些是物理变化，哪些是化学变化？1.从组成分析，煤燃烧会产生哪些污染空气的气体？煤的结构模型2.目前实现煤的综合利用的主要途径有哪些？（1）煤的干馏——隔绝空气加强热干馏产品主要成分主要用途出炉煤气焦炉气氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳气体燃料、化工原料粗氨水氨、铵盐氮肥粗苯苯、甲苯、二甲苯炸药、染料、医药、农药、合成材料煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚类、萘类染料、医药、农药、合成材料沥青筑路材料、制碳素电极焦炭炭冶金、合成氨造气、电石、燃料煤干馏的主要产品和用途（2）煤的气化——将其转化成可燃的气体C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高温C(s)+H2OCO(g)+H2(g)CO(g)+3H2CH4(g)+H2O(l)一定条件CO(g)+3H2CH4(g)+H2O(l)（3）煤的液化直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。间接液化：先将煤转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等。一定条件CO(g)+2H2CH3OH(l)（二）.石油的综合利用1.石油的分馏2.石油的催化裂化和裂解3.其它的石油加工问题思考：1.分馏、蒸馏、干馏有什么区别？2.石油的催化裂化和裂解的目的是什么？——石油???组成元素：主要是碳、氢元素；主要成分：是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物，一般不含烯烃。1.石油的分馏石油分馏是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。石油分馏主要在分馏塔中进行，通过分馏可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油。分馏是分离提纯沸点相近的混合液体的一种方法，它实质上就是多次蒸馏。如石油的分馏。干馏是固态物质隔绝空气加强热发生分解反应的过程，属于化学反应。如：煤的干馏。蒸馏是液态混合物在不需要隔绝空气情况下加热发生的液体气化再冷凝的过程。属物理变化。问题1.干馏、蒸馏、分馏有什么区别？石油的催化裂化是将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的汽油等的过程。石油裂化的产品再进一步裂解，可以获得很多重要的化工原料。催化剂加热、加压C16H34C8H18+C8H16催化剂加热、加压C8H18C4H10+C4H8催化剂加热、加压C4H10C2H6+C2H4催化剂加热、加压C4H10CH4+C3H8乙烯、丙烯、甲烷等都是通过石油裂化和裂解得到的重要化工原料。问题2.石油的催化裂化和裂解的目的是什么？催化裂化：裂解3．其它的石油加工石油经过催化重整，可以使链状烃转化为环状烃，获得苯、甲苯等重要化工基本原料。4．聚合反应和高分子化合物由低分子（相对分子质量小）生成高分子化合物（相对分子质量巨大）的反应叫做聚合反应。请写出由丙烯合成聚丙烯的反应方程式nCH3CH=CH2→〔CHCH2〕nCH3——︱1.下列物质属于纯净物的是（）①医用酒精②乙醇③煤焦油④聚乙烯⑤天然气⑥石油⑦冰醋酸⑧焦炉气⑨乙酸乙酯A.①②④⑨B.②⑦⑨C.②⑤⑨D.②④⑦B2.下列关于化石燃料的综合利用，错误的是A.煤的气化和液化使煤变成清洁能源，同时煤的燃烧效率等也得到提高B.石油分馏的目的是获得乙烯、丙烯等化工原料C.天然气是一种清洁的化石燃料，作为化工原料目前主要用于合成氨和生产甲醇等D.煤的干馏主要目的是获得冶金工业需要的焦炭BD3.下列说法正确的是A.石油分馏获得的是含有烯烃的碳原子数较少的混合物B.煤的干馏和石油的分馏都是化学变化C.裂化汽油中含有饱和烃和烯烃，不能做萃取剂萃取溴水中的溴D.石油裂化是将重油再分解，主要获得生活生产需要较多的汽油。CD二、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%以乙烯为原料通过氯代乙醇法生产环氧乙烷，其原子利用率为：采用银催化一步合成环氧乙烷的原子利用率为：100％。[课堂练习1]101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%针对练习P103-6针对练习.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