高一必修一化学与资源综合利用环境保护.ppt

高一必修一化学与资源综合利用环境保护现在学习的是第1页，共27页烟煤主要成分的分子结构模型烟煤主要成分的分子结构模型现在学习的是第2页，共27页一、煤的一、煤的 综合利用综合利用CO NOx SO2 烟尘烟尘煤煤的的组组成成含含Si、Al、Ca、Fe等元素等元素 大量大量C 元素，元素，少量的少量的H、N、S、O 燃烧污染物：无机物无机物有机物有机物现在学习的是第3页，共27页【研究目的研究目的】提高利用率；减少环境污染。提高利用率；减少环境污染。【思考思考】煤有哪些用途？煤有哪些用途？一、煤的一、煤的 综合利用综合利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煤的综合利用煤的综合利用途径途径1、2、3、作能源作能源作化工原料作化工原料现在学习的是第4页，共27页途径（途径（1 1）煤的干馏）煤的干馏隔绝空气加强热。隔绝空气加强热。属于化学变化。属于化学变化。一、煤的一、煤的 综合利用综合利用现在学习的是第5页，共27页一、煤的一、煤的 综合利用综合利用途径（途径（1 1）煤的干馏）煤的干馏现在学习的是第6页，共27页干干 馏馏 产产 品品 主主 要要 成成 分分 主主 要要 用用 途途出出炉炉煤煤气气焦炉气焦炉气氢气、甲烷、乙烯、氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳一氧化碳 气体燃料、化工原料气体燃料、化工原料粗氨水粗氨水 氨、铵盐氨、铵盐 氮肥氮肥粗苯粗苯 苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯炸药、染料、医药、农药、炸药、染料、医药、农药、合成材料合成材料煤煤 焦焦 油油 苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯 酚类、萘类酚类、萘类染料、医药、农药、染料、医药、农药、合成材料合成材料 沥青沥青 筑路材料、制碳素电极筑路材料、制碳素电极 焦焦 炭炭 炭炭冶金、合成氨造气、电石、冶金、合成氨造气、电石、燃料燃料煤干馏的主要产品和用途煤干馏的主要产品和用途现在学习的是第7页，共27页补充补充【苯的同系物的化学性质苯的同系物的化学性质】：与苯相似。与苯相似。现在学习的是第8页，共27页途径（途径（2 2）：煤的气化）：煤的气化将煤转化成可燃的气体。将煤转化成可燃的气体。CO(g)+3H2 CH4(g)+H2O(l)一定条件途径（途径（3 3）：煤的液化）：煤的液化 直接液化：直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。使煤与氢气作用生成液体燃料。间接液化：间接液化：先将煤转化为先将煤转化为CO和和H2，再在催化剂，再在催化剂 作用下合成甲醇等。作用下合成甲醇等。一定条件CO(g)+2H2 CH3OH(l)注意：煤的气化与液化均属于化学变化。注意：煤的气化与液化均属于化学变化。将煤转化成可燃的液体。将煤转化成可燃的液体。(g)现在学习的是第9页，共27页【练习练习】以下物质不能从煤的干馏中获得的是以下物质不能从煤的干馏中获得的是A.A.甲苯甲苯 B.B.甲烷甲烷 C.C.甲醇甲醇 D.D.焦炭焦炭 E.E.沥青沥青 【回忆回忆】将将煤气化或液化的目的是什么？将煤干馏的煤气化或液化的目的是什么？将煤干馏的目的是什么？目的是什么？一、煤的综合利用一、煤的综合利用A.A.煤的干馏煤的干馏B.B.煤的气化煤的气化C.C.煤的液化煤的液化【思考思考】煤的以下综合利用途径中，属于物理变化的是（煤的以下综合利用途径中，属于物理变化的是（），属于化学变化的是（），属于化学变化的是（）D.D.燃煤脱硫燃煤脱硫ABCD C P95现在学习的是第10页，共27页1.1.石油的分馏石油的分馏2.2.石油的裂化石油的裂化3.3.石油的裂解石油的裂解4.4.石油的重整石油的重整组成元素：组成元素：主要是碳、氢元素；主要是碳、氢元素；主要成分：主要成分：是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的组成的混合物混合物，一般，一般不含烯烃和炔烃不含烯烃和炔烃。二、石油的二、石油的 综合利用综合利用石油综合利用的途径石油石油现在学习的是第11页，共27页1.1.石油的分馏：将石油持续升温气化，收集石油的分馏：将石油持续升温气化，收集不同沸点的馏出物。不同沸点的馏出物。现在学习的是第12页，共27页途径（途径（1 1）：石油的分馏）：石油的分馏原理：原理：利用原油中各组分沸点利用原油中各组分沸点的不同，使不同沸点的组分依次的不同，使不同沸点的组分依次气化再冷凝。气化再冷凝。主要设备：主要设备：分馏塔。分馏塔。目的：目的：获得汽油、煤油、获得汽油、煤油、柴油等轻质油。柴油等轻质油。现在学习的是第13页，共27页 分馏分馏是实质上就是多次蒸馏。是实质上就是多次蒸馏。馏分一般是多种物质的馏分一般是多种物质的混合物。混合物。如：石油的分馏。如：石油的分馏。干馏干馏是给固态物质隔绝空气加强热使其发生分解是给固态物质隔绝空气加强热使其发生分解反应的过程，属于化学变化。如：煤的干馏。反应的过程，属于化学变化。如：煤的干馏。蒸馏蒸馏是加热使混合液体中不同沸点的液体依次气是加热使混合液体中不同沸点的液体依次气化再冷凝的过程。化再冷凝的过程。馏分一般只有一种物质馏分一般只有一种物质，属于物理变化。，属于物理变化。如：蒸馏水的制备。如：蒸馏水的制备。【问题问题1 1】干馏、蒸馏、分馏有什么区别？干馏、蒸馏、分馏有什么区别？【思考】现在学习的是第14页，共27页途径（途径（2 2）：石油的裂化）：石油的裂化原理：在加热或催化剂的条件下，将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的烃的过程。主要目的：获得更多的汽油。（511个碳）途径（途径（3 3）：石油的裂解）：石油的裂解原理：裂解是深度裂化。就是将裂化产品进一步分解。主要目的：获得甲烷、乙烯、丙烯乙烯、丙烯乙烯、丙烯乙烯、丙烯等重要的化工原料。现在学习的是第15页，共27页 C16H34 C8H18+C8H16C8H18 C4H10+C4H8C4H10 C2H6+C2H4C4H10 CH4+C3H8裂化裂化裂解裂解催化剂催化剂加热加热 加压加压催化剂催化剂加热加热 加压加压催化剂催化剂加热加热 加压加压催化剂催化剂加热加热 加压加压【问题问题2 2】裂化汽油和分馏汽油在组成上是否相同？裂化汽油和分馏汽油在组成上是否相同？【思考思考】往往裂化汽油和分馏汽油中分别加入溴水，各有何裂化汽油和分馏汽油中分别加入溴水，各有何现象？现象？现在学习的是第16页，共27页原理：在催化剂的作用下，使原理：在催化剂的作用下，使链状烃转化为环状烃。链状烃转化为环状烃。目的：目的：获得苯、甲苯等重要化工基本原料。获得苯、甲苯等重要化工基本原料。途径（途径（4 4）：石油的重整）：石油的重整三、天然气的三、天然气的 综合利用综合利用天然气是一种清洁的化石燃料，作为主要的化工原料天然气是一种清洁的化石燃料，作为主要的化工原料它主要用于合成它主要用于合成 和生产和生产 。氨气氨气甲醇甲醇现在学习的是第17页，共27页原料原料:石油、煤、天然气石油、煤、天然气合成材料基本特征：合成材料基本特征：相对分子质量很大（相对分子质量很大（1000010000以以上），属于高分子化合物上），属于高分子化合物合成材料的合成原理：合成材料的合成原理：加成聚合、缩合聚合加成聚合、缩合聚合三大合成材料塑料合成橡胶合成纤维【合成材料合成材料】现在学习的是第18页，共27页nCH2CH2 CH2CH2 n（聚乙烯）（聚乙烯）（丙烯）（丙烯）（聚丙烯）（聚丙烯）【加成聚合加成聚合】：聚乙烯和聚丙烯的生成聚乙烯和聚丙烯的生成nCH2CHCH3催化催化剂剂 CH2CH nCH3催化催化剂剂单体 CH2CH2 链节n：聚合度加聚：聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、橡胶等【缩合聚合缩合聚合】：阅读：阅读9898页资料卡片页资料卡片现在学习的是第19页，共27页NxO酸雨酸雨温室效应温室效应臭氧空洞臭氧空洞白色污染白色污染光化学烟雾光化学烟雾赤潮赤潮/水华水华SO2、NO2氟里昂氟里昂塑料制品塑料制品CO2磷、氮磷、氮【环境污染环境污染】现在学习的是第20页，共27页废气废气（化学燃料燃烧及工厂废气）（化学燃料燃烧及工厂废气）废水废水（工业废水、生活废水等）（工业废水、生活废水等）废渣废渣（工业垃圾、生活垃圾等）（工业垃圾、生活垃圾等）【环境污染环境污染】三废污染现在学习的是第21页，共27页二、绿色化学理念二、绿色化学理念核心：核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境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。又称为造成的污染。又称为“环境无害化学环境无害化学”、“环境友好化学环境友好化学”、“清洁化学清洁化学”。从环境观点看：从环境观点看：强调从源头上消除污染。（从一开始就避强调从源头上消除污染。（从一开始就避免污染物的产生）免污染物的产生）从经济观点看：从经济观点看：它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。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）（尽可能提高原子利用率）热点：热点：原子经济性原子经济性反应物原子全部转化为最终的期望反应物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为产物，原子利用率为100%100%原子利用率（预期产物的分子量全部生成物的分子原子利用率（预期产物的分子量全部生成物的分子量总和）量总和）100100 现在学习的是第22页，共27页原子经济原子经济性反应性反应高选择性高选择性反应反应无毒无害无毒无害原料原料可再生资源可再生资源环境友好产品环境友好产品（安全、能降解（安全、能降解可再生利用）可再生利用）1 1、安全的生产工艺、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 4、提高能源的利用率、提高能源的利用率原子利用率原子利用率100%100%针对练习针对练习P103-6P103-6现在学习的是第23页，共27页煤的干馏煤的干馏煤的气化煤的气化煤的液化煤的液化煤的煤的 综合综合利用途径利用途径1、2、3、1.1.石油的分馏石油的分馏2.2.石油的催化裂化和裂解石油的催化裂化和裂解3.3.石油的催化重整石油的催化重整石油综合利用的途径天然气是一种清洁的化石燃料，作为主要的天然气是一种清洁的化石燃料，作为主要的化工原料它主要用于合成化工原料它主要用于合成 和生产和生产 。氨气氨气甲醇甲醇总结现在学习的是第24页，共27页1.下列物质属于纯净物的是（）医用酒精 乙醇 煤焦油 聚乙烯 天然气 石油 冰醋酸 焦炉气 A.B.C.D.B2.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BD练习现在学习的是第25页，共27页3.3.下列说法正确的是下列说法正确的是 A.A.石油分馏获得的是含有烯烃的碳原子数较少的石油分馏获得的是含有烯烃的碳原子数较少的 混合物混合物 B.B.煤的干馏和石油的分馏都是化学变化煤的干馏和石油的分馏都是化学变化 C.C.裂化汽油中含有饱和烃和烯烃，不能做萃取剂裂化汽油中含有饱和烃和烯烃，不能做萃取剂 萃取溴水中的溴萃取溴水中的溴 D.D.石油裂化是将重油再分解，主要获得生活生产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。需要较多的汽油。CDCD思考：裂化汽油和分馏汽油在组成上是否相同？思考：裂化汽油和分馏汽油在组成上是否相同？现在学习的是第26页，共27页4、下列几种生产乙苯的方法中，原子经济性最好的是（反应、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均在一定条件下进行)A.C2H5Cl HClB.C2H5OH H2OC.CH2CH2 D.HBr H2 C现在学习的是第27页，共27页