人教版高中化学 自然资源开发利用课件 新人教必修2.ppt

第四章第四章 化学与自然化学与自然资源的开源的开发利用利用AgAlAuCuFeMgCoMn2021/8/9 星期一1第二第二节 资源源综合利用合利用 环境保境保护第一课时第一课时2021/8/9 星期一2三废三废:废废 气气、废废 水水、废废 渣渣 煤、石油和天然气煤、石油和天然气仍然是人类仍然是人类使用的使用的主要能源主要能源，也是三种重要的，也是三种重要的化石燃料化石燃料优点优点:提供能量、化工原料提供能量、化工原料缺点缺点:不可再生、环境污染不可再生、环境污染2021/8/9 星期一3无机物无机物(少量少量)有机物有机物C 元素元素大量大量H、O、N、S 等元素等元素 少量少量无机盐等无机盐等 污污染染环环境境COx、NOx、SO2 烟尘烟尘煤煤的的组组成成1 1、煤的组成、煤的组成2021/8/9 星期一4煤煤的的综综合合利利用用煤的干馏煤的干馏煤的气化煤的气化煤的液化煤的液化获得洁净的燃料和获得洁净的燃料和多种化工原料多种化工原料物尽其用，保护环境物尽其用，保护环境n n煤煤直接作燃料直接作燃料利用率低并污染环境利用率低并污染环境2021/8/9 星期一5煤的干馏实验装置图煤的干馏实验装置图实验装置实验装置1实验装置实验装置22 2、煤的综合利用、煤的综合利用（1 1）煤的干馏）煤的干馏煤的干馏原理：煤的干馏原理：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。2021/8/9 星期一6表表4-2 4-2 煤干馏的主要产品和用途煤干馏的主要产品和用途2021/8/9 星期一7（2）煤的气化：）煤的气化：将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。C(s)+HC(s)+H2 2O CO(g)+HO CO(g)+H2 2(g)(g)高温CO(g)+3HCO(g)+3H2 2 CH CH4 4(g)+H(g)+H2 2O(l)O(l)一定条件中热值气中热值气高热值气高热值气2CO(g)+O2CO(g)+O2 2 2CO 2CO2 2(g)(g)；H=-566KJ/mol2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2 2H 2H2 2O(l)O(l)；H=-571KJ/molCHCH4 4(g)+2O(g)+2O2 2 CO CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)O(l)H=-890.3KJ/mol2021/8/9 星期一8 将煤转化液体燃料的过程。将煤转化液体燃料的过程。分为直接液化和间接液化。分为直接液化和间接液化。（3）煤的液化：）煤的液化：C(s)+HC(s)+H2 2O CO(g)+HO CO(g)+H2 2(g)(g)高温 CO+2HCO+2H2 2 CH CH3 3OHOH（甲醇）（甲醇）一定条件如：如：2021/8/9 星期一92021/8/9 星期一10二、石油的综合利用二、石油的综合利用1、石油的组成元素、石油的组成元素:主要是碳、氢元素主要是碳、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）物。（还有水分、盐分等杂质）石油的主要成分：石油的主要成分：2、石油的炼制、石油的炼制(除水脱盐后除水脱盐后)（1）石油的分馏：）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。分离成简单混合物的过程。2021/8/9 星期一11石石油油分分馏馏示示意意图图2021/8/9 星期一12比较蒸馏、分馏、干馏蒸馏蒸馏 分馏分馏干馏干馏操作操作过程过程原理原理目的目的加热和加热和冷凝冷凝加热和加热和冷凝冷凝隔绝空气隔绝空气加强热加强热物理物理变化变化物理物理变化变化复杂的物理变化复杂的物理变化和化学变化和化学变化分离分离精炼精炼加工煤加工煤2021/8/9 星期一133、石油的裂化和裂解、石油的裂化和裂解（1）裂化的目的：）裂化的目的：（2）裂化的原理：）裂化的原理：石油的裂化是石油的裂化是 。在催化剂的作用下将含碳原子多的重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。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。提高轻质液体燃料的产量。(3)裂解裂解:深度的裂化。深度的裂化。裂解的目的：裂解的目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料获得乙烯、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乙烯的产量是一个国家石化水平的标志2021/8/9 星期一14C16H34 C8H18+C8H16催化剂催化剂加热、加压加热、加压十六烷十六烷辛烷辛烷辛烯辛烯C8H18 C4H10+C4H8催化剂催化剂加热、加压加热、加压丁烷丁烷丁烯丁烯辛烷辛烷C4H10 CH4+C3H6催化剂催化剂加热、加压加热、加压甲烷甲烷丙烯丙烯丁烷丁烷C4H10 C2H6+C2H4催化剂催化剂加热、加压加热、加压乙烷乙烷乙烯乙烯丁烷丁烷2021/8/9 星期一1525%产量提高产量提高2021/8/9 星期一162021/8/9 星期一17三、天然气的综合利用三、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，它主种重要的化工原料，作为化工原料，它主要用于合成要用于合成 和生产和生产 等。天然气化等。天然气化工以含一个碳原子的甲烷为原料，通过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。具有挑战性的课题。氨氨甲醇甲醇2021/8/9 星期一18天然气灶天然气灶液化天然液化天然气公交车气公交车2021/8/9 星期一19四、合成材料四、合成材料1、原料：、原料：。2、合成材料基本特征：、合成材料基本特征：。3、合成材料的合成原理：、合成材料的合成原理：。例如：乙烯合成聚乙烯例如：乙烯合成聚乙烯 ，丙烯合成聚丙烯丙烯合成聚丙烯 。石油、煤、天然气石油、煤、天然气相对分子质量很大，属于高分子化合物相对分子质量很大，属于高分子化合物加聚、缩聚加聚、缩聚2021/8/9 星期一204 4、聚乙烯与高分子化合物、聚乙烯与高分子化合物（1 1）聚乙烯的生成）聚乙烯的生成CH2=CH2CH2=CH2CH2=CH2+CH2CH2 nnCH2=CH2 CH2CH2 n聚乙烯聚乙烯（2 2）高分子化合物及其特征）高分子化合物及其特征 相对分子质量很大相对分子质量很大,是混合物是混合物,无固定无固定的熔沸点。的熔沸点。2021/8/9 星期一21加聚反应聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子互相聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应。结合成相对分子质量大的高分子的反应。此反应属于乙烯的加成反应，所以这种聚合反应此反应属于乙烯的加成反应，所以这种聚合反应又叫加成聚合反应，简称加聚反应。又叫加成聚合反应，简称加聚反应。三大合成材料三大合成材料:塑料、合成橡胶、合成纤维塑料、合成橡胶、合成纤维综合利用的意义：综合利用的意义：物尽其用、保护资源，物尽其用、保护资源，创造出更多产品创造出更多产品2021/8/9 星期一22聚丙烯：聚丙烯：单体：单体：CH2CHCH32021/8/9 星期一23聚苯乙烯聚苯乙烯单体：单体：CH2CHC6H52021/8/9 星期一24聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）（有机玻璃）单体：单体：CH2CCH3COOCH32021/8/9 星期一25酚醛塑料酚醛塑料单体：单体：苯酚、甲醛苯酚、甲醛2021/8/9 星期一26聚四氟乙烯聚四氟乙烯单体：单体：CF2CF22021/8/9 星期一27思考与交流：思考与交流：1、目前，回收利用废旧合成材料有很多途、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。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、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？请用必要资料料快餐盒，还是回收利用？请用必要资料和数据作为论据。和数据作为论据。2021/8/9 星期一281、回收利用废旧合成材料主要有三种途径：一是通、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。工原料；三是将废旧合成材料作为燃料使用。2021/8/9 星期一29练习练习Avv石油加工的主要目的是（石油加工的主要目的是（）A.A.将石油按其成分的沸点不同加以分离将石油按其成分的沸点不同加以分离B.B.将石油按饱和与不饱和烃加以分离将石油按饱和与不饱和烃加以分离C.C.得到碳原子数多的烃类得到碳原子数多的烃类D.D.将石油中烷烃、环烷烃和芳香烃分开将石油中烷烃、环烷烃和芳香烃分开2021/8/9 星期一30用重油制取丙烯的方法是（用重油制取丙烯的方法是（）A.减压分馏减压分馏 B.干馏干馏 C.裂化裂化 D.裂解裂解Dv石油裂解的目的是（石油裂解的目的是（）A.提高轻质液体燃料的产量提高轻质液体燃料的产量B.主要提高汽油的产量主要提高汽油的产量C.获得短链不饱和烃获得短链不饱和烃D.改善汽油的质量改善汽油的质量C2021/8/9 星期一31