教师参考高中化学资源综合利用环境保护新人教必修.pptx

一、煤、石油和天然气的综合利用无机物有机物C 元素为主H、N、S、O等元素 少量Si Al Ca FeSi Al Ca Fe 污染环境COx NOx SO2 等烟尘（1 1）煤的组成 1 1、从煤、石油和天然气中获得基本化工原料煤渣第1页/共54页（2 2）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（煤的焦化)煤干馏的主要产物:焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭 （3 3）煤的气化 在一定条件下把煤及其干馏物转化为可燃性气体过程，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气（COCO、H H2 2)。第2页/共54页（4 4）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。第3页/共54页（4 4）煤的液化煤的直接液化:使煤与氢气作用生成液体燃料。煤的间接液化:先将煤转化为COCO和H H2 2，再在催化剂作 用下合成甲醇等。CO+2HCO+2H2 2 CH CH3 3OHOH催化剂 甲醇常温下为液体,可以燃烧,还可代替汽油作内燃机的燃料。第4页/共54页（1 1）天然气的组成及其综合利用 天然气主要成分是甲烷。天然气是一种清洁燃料，可以直接用作燃料。2 2、以煤、石油、天然气为原料生产合成材料 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。氨甲醇第5页/共54页（2 2）石油的组成及其综合利用石油的成分：按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物 石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。按元素来看：碳、氢含量为97%-98%97%-98%第6页/共54页石油炼制：a a、石油的分馏b b、石油的催化裂化c c、石油裂解（深度裂化）d d、石油催化重整第7页/共54页a a、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。b b、石油的催化裂化提高轻质液体燃料的产量。提高轻质液体燃料的产量。（1 1）裂化的目的：（2 2）裂化的原理：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。第8页/共54页裂解的目的：裂解的目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。工基本原料。c c、石油裂解（深度裂化）d d、石油催化重整通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃。第9页/共54页（3 3）生产合成材料原料:石油、煤、天然气合成材料基本特征：相对分子质量很大，属于高分子化合物合成材料的合成原理：加聚、缩聚例如：乙烯合成聚乙烯 丙烯合成聚丙烯第10页/共54页CH2=CH2CH2=CH2CH2=CH2+CH2CH2 n（聚乙烯）（聚乙烯）nCH2=CH2 CH2CH2 n（单体）（单体）（链节）（链节）(n(n 为聚合度)nCH2=CHCH3催化剂 CH2CH nCH3丙烯聚丙烯第11页/共54页缩合聚合反应（缩聚反应）单体间（小分子）相互反应而成高分子化合物，同时还生成小分子（如水、氨等分子）的反应。酚醛树脂OHOHn+n H-C-HH-C-HO OOHOHC CH HH Hn+n n H H2 2O O苯酚甲醛第12页/共54页如：氨基酸以缩聚反应生成蛋白质,对苯二甲酸和乙二醇以缩聚反应生成涤纶 p98p98“神州”五号航天员穿的航天服,是用一种特殊的高强度涤纶制成的（头盔和手套除外）第13页/共54页合成材料概况：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。第14页/共54页 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。第15页/共54页 单体：CH2CHCH3聚丙烯第16页/共54页聚苯乙烯单体：CH2CHC6H5第17页/共54页单体：CH2CCH3COOCH3有机玻璃聚甲基丙烯酸甲酯第18页/共54页酚醛塑料单体：苯酚、甲醛第19页/共54页聚四氟乙烯单体：CF2CF2第20页/共54页二、环境保护与绿色化学第21页/共54页第22页/共54页第23页/共54页第24页/共54页被污染的小河被污染的小河第25页/共54页乱扔导致乱扔导致的的污染污染第26页/共54页第27页/共54页 传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前世界每年产生的有害废物达3 3亿吨4 4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。有识之士提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头减少和消除污染。第28页/共54页第29页/共54页 绿色化学又称环境友好化学，它的主要特点是：1 1充分利用资源和能源，采用无 毒、无害的原料；2 2在无毒、无害的条件下进行反 应,以减少废物向环境排放；第30页/共54页3 3提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”4 4生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。第31页/共54页绿色化学给化学家提出了一项新的挑战，国际上对此很重视。19961996年，美国设立了“绿色化学挑战奖”，以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家第32页/共54页练 习1.1.工业“三废”指的是 、。2.202.20世纪8080年代开始面临三大全球性环境问 题,下列不属于三大全球性环境问题的是 A A 酸雨 B B 臭氧空洞 C C 气候变暖 D D 白色污染3.3.我国三峡工程有发电、防洪、环保三大功 能。三峡工程的建成代替火力发电对环境 保护的最大贡献是有助于控制废渣废气废水D D1)1)温室效应 2)2)形成酸雨 3)3)空气中的固体颗粒浓度第33页/共54页4.19864.1986年4 4月，前苏联乌克兰基辅北部的切尔诺贝利核电站4 4号反应堆爆炸起火，造成死亡3131人，237237人受伤，1313万居民紧急疏散。这些死伤者主要受到了（）A A 毒气伤害 B B 噪声污染 C C 电磁波伤害 D D 放射性污染D D第34页/共54页5 5.大力推广使用无磷洗涤剂，是因 为含磷、氮物质大量使用，会造 成 湖泊的（）A A 水生物死亡 B B 富营养化，产生“水华”现象 C C 金属污染 D D 氢化物污染B B第35页/共54页1 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,碳 氢化物;卤素化合物;放射性)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：第36页/共54页2 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 N、P P、K K、S 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）p101p101第37页/共54页 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 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)(Cl,P,S)、放射物质残留4 4、噪声污染 5 5、辐射污染6 6、食品污染：第38页/共54页l 2 2月0202日：国际湿地日l 3 3月2222日：世界水日l 4 4月2222日：地球日l 5 5月3131日：世界无烟日l 6 6月0505日：世界环境日l 6 6月1717日：世界防治荒漠化和干旱日l 7 7月1111日：世界人口日l 9 9月1616日：国际保护臭氧层日l 1010月4 4日：世界动物日l 1010月1616日：世界粮食日l 1212月2929日：国际生物多样性日世世界界环环境境日日 把保把保护生态环护生态环境看成自境看成自己的神圣己的神圣使命，正使命，正成为世界成为世界上越来越上越来越多人的共多人的共识。请看识。请看 -第39页/共54页练 习1.1.含有碳元素的混合物是 （）二氧化碳，石灰石，甲烷，天然气，一氧化碳，石油，乙醇，煤，醋酸，水煤气。A A B B C C D DD D第40页/共54页2.2.下列燃料燃烧不会造成环境污染的是()A.A.煤 B.B.酒精 C C汽油 D.D.氢气BDBD4.4.下列各气体属于纯净物的是 （）A A天然气 B B水煤气 C C甲烷 D D液化石油气C C3.3.在相同条件下，对环境污染程度最小的燃 料是（）A.A.液化气 B.B.煤油 C.C.煤饼 D.D.木柴A A第41页/共54页5.下列关于煤的叙述中不正确的是（）A A煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源 B B煤的干馏过程属于化学变化 C C煤是由多种有机物组成的混合物 D 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。C C第42页/共54页6.6.下列说法正确的是（）A A煤的气化和液化是使煤变成清洁能源的有 效途径 B B煤的干馏过程属于物理变化，通过干馏可 以得到焦炉气、煤焦油、焦炭等产品 C C煤里主要含有碳及少量的其它元素，工业 上大量燃烧含硫燃料是形成“酸雨”的主 要原因 D D煤是由非常复杂的无机物和有机物组成的 化合物ACAC第43页/共54页7.7.下列物质中属于高分子化合物的是（）硫化橡胶 蔗糖 油脂 酚醛树酯 蛋白质A A B B C C D DD D第44页/共54页8.8.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 A乙烯与氧气在银催化作用下生成环 氧乙烷 B B乙烷与氯气反应制备氯乙烷 C C苯与乙醇在一定条件下生产乙苯 D D乙醇与浓硫酸共热制备乙烯A A第45页/共54页9.9.石油的分馏和煤的干馏两种变化，本质 上的不同是（）A A加热的温度二者不同 B B获得的产品二者不同 C C前者是物理变化，后者是化学变化 D D前者不需要隔绝空气，后者需隔绝空气C C第46页/共54页10.10.下列说法正确的是（）A A煤的气化和液化是使煤变成清洁能源的 有效途径 B B煤的干馏过程属于物理变化，通过干馏 可以得到焦炉气、煤焦油、焦炭等产品 C C煤里主要含有碳及少量的其它元素，工 业上大量燃烧含硫燃料是形成“酸雨”的主要原因 D D煤是由非常复杂的无机物和有机物组成 的化合物AC第47页/共54页11.11.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述不正确的是D DA A乙烯常温下是气体，为纯净物；聚乙烯常 温下是固体，为混合物B B乙烯的化学性质比聚乙烯活泼C C取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，生 成的 COCO2 2 和 H H2 2O O 的质量分别相等D D取等物质的量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，生成的 COCO2 2 和 H H2 2O O 的物质的量分别相等第48页/共54页12.12.下列说法错误的是A A石油是只含有的烷烃，可以通过石油的分 馏得到汽油B B含以上烷烃的重油经过催化裂化可以得 到汽油C C石油的分馏是一个化学过程D D石油裂解得到的裂解气中含不饱和的烯烃本题主要考查石油的成分和石油的炼制，裂化是将大分子的烃转化为小分子的烃，得到轻质汽油。裂解主要是将长链的烃断裂为短链的，目的得到化工原料。裂化和裂解的产物中都有不饱和烃。C C第49页/共54页13.13.请将石油产品汽油、柴油、煤油、沥 青、液化石油气按其组成物质分子中 碳原子数递增的顺序排列 汽油、柴油、煤油、沥青石油炼制的目的是将混合物进行一定程度分离，通过分离将石油分成不同沸点范围的蒸馏产物，其中混合物的沸点范围越低，则混合物中烃分子所含碳原子数越少。第50页/共54页14.14.下列说法错误的是（）A A石油中含有的烷烃，可以通过石油的分馏得到 汽油B B含以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油C C煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物D D煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方 法把它们分离出来D石油的分馏和裂化都得到汽油，煤经高温干馏后所得的煤焦油中含有苯和甲苯，而不是煤中含有苯和甲苯。第51页/共54页15.15.下列物质中，有固定熔沸点的是（）A A汽油 B B煤 C C苯 D D煤焦油C 16.下列石油的炼制和加工的过程，属于化学 变化的是（）A A常压分馏 B B减压分馏 C C裂化 D D裂解 C D第52页/共54页17.17.空气污染下列叙述错误的是：（）A A温室效应是COCO具有增高地球温度的效应造成的B B破坏臭氧层的主要物质是氟氯烃等物质C CCOCO能与血红蛋白形成稳定的化合物，降低血液 输入氧的能力D D酸雨主要是雨水与 SOSO3 3或 SOSO2 2反应，最终形成 的H H2 2SO4SO4、还有少量的 NONO2 2 及 COCO2 2 和水反应生 成的 HNOHNO3 3与 H H2 2COCO3 3 造成的C 解析 A A温室效应是COCO2 2浓度增高所致。D D中含硫的物质燃烧生成SOSO2 2，SOSO2 2在一些催化剂作用下生成SOSO3 3，SOSO3 3被水吸收成H H2 2SOSO4 4或SOSO2 2与水反应生成H H2 2SOSO3 3，H H2 2SOSO3 3再被氧化成H H2 2SOSO4 4。空气中NONO2 2（汽车尾气）与H H2 2O O反应生成HNOHNO3 3或NONO和O O2 2，水反应生成HNOHNO3 3。第53页/共54页感谢您的观看。第54页/共54页