人教版必修二第四章第二节资源综合利用环境保护(22张ppt)(共22张PPT)课件.ppt

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1、资源综合利用资源综合利用 环境保护环境保护HS-HS-OH-OH-NO-NO2 2=O=OO O煤的结构片段示意图煤的结构片段示意图煤煤由有机物和由有机物和少量少量无机物组成的复杂混合物。无机物组成的复杂混合物。 （主要含（主要含C，含有少量含有少量H O N S P等等）工业上，煤是获得工业上，煤是获得芳香烃芳香烃的重要来源的重要来源 一一 煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用 煤煤由有机物和少量无机物组成的复由有机物和少量无机物组成的复 杂混合物。（杂混合物。（C H O N S等）等）1：煤的干馏：煤的干馏 干馏干馏隔绝空气加强热，使之发生化学反应的过程隔绝空气加强热，使

2、之发生化学反应的过程。煤煤干馏干馏焦炉气焦炉气粗氨水粗氨水煤焦油煤焦油焦炭焦炭H2 CH4 C2H4 CO H2S 等等NH3.H2O NH4+苯苯 甲苯甲苯 二甲苯二甲苯酚酚 萘等萘等沥青沥青分馏分馏C分馏是物理变化，分馏是物理变化，干馏是化学变化。如干馏是化学变化。如煤中不含有煤焦油，干馏后才得到。煤中不含有煤焦油，干馏后才得到。对比理解记忆：对比理解记忆：焦炉气焦炉气：H2 CH4 C2H4 CO高炉煤气高炉煤气：CO CO2 N2水煤气水煤气：CO 和和H2液化石油气液化石油气：C3C5烃烃C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)高温高温水煤气水煤气CO(g) + 2H2

3、(g) CH3OH(l)催化剂催化剂液化：液化：3.煤的液化煤的液化 （化学变化）（化学变化） 直接液化直接液化使煤与使煤与H2作用生成作用生成液体燃料液体燃料。 间接液化间接液化先将煤转化为先将煤转化为CO和和H2,在催化合在催化合 成成CH3OH。 2.煤的气化：煤的气化：把煤中的有机物转化为可燃气体的过程。把煤中的有机物转化为可燃气体的过程。属于化学变化。属于化学变化。知识运用：煤的气化和液化知识运用：煤的气化和液化1)为了减少煤的燃烧对环境的污染可采取的措施是：为了减少煤的燃烧对环境的污染可采取的措施是： . .改进煤的燃烧技术、改善煤的排烟设备；改进煤的燃烧技术、改善煤的排烟设备；设

4、法把煤转化成清洁的燃料设法把煤转化成清洁的燃料2) 是使煤转化为清洁能源的有效是使煤转化为清洁能源的有效途径，同时煤的途径，同时煤的 也得到了提高。也得到了提高。煤的气化和液化煤的气化和液化燃烧热效率燃烧热效率C(s) + H2O CO(g) + H2(g)高温高温由煤先制由煤先制CO和和H2，然后再制甲醇，这个过程属，然后再制甲醇，这个过程属于于 。煤的气化和液化煤的气化和液化CO(g) + 2H2(g) CH3OH(l)催化剂催化剂二、石油二、石油(混合物）混合物）主要成分烷烃、环烷烃和芳香烃主要成分烷烃、环烷烃和芳香烃。 1：石油的分馏：石油的分馏利用各组分沸点不同，进行多级蒸馏的过程。

5、利用各组分沸点不同，进行多级蒸馏的过程。（物理变化、得馏分）（物理变化、得馏分） 溶剂油溶剂油C5C8汽汽 油油 C5C11航空煤油航空煤油C10C15煤油煤油C11C16柴油柴油C15C18重油：重油：C18以上的烷烃以上的烷烃（润滑油、石蜡、沥青（润滑油、石蜡、沥青)重油重油: C18以上的烷烃，以上的烷烃，石蜡主要由正构烷烃石蜡主要由正构烷烃CnH2n+2组成。组成。碳原子数一般为碳原子数一般为22-36，主要为，主要为22烷烷 28烷烷分馏得到的汽油，主要是各种烷烃，分馏得到的汽油，主要是各种烷烃，分馏汽油分馏汽油不能不能使高锰酸钾使高锰酸钾 溶液褪色溶液褪色2：石油的：石油的裂化裂化

6、化学变化，大分子转化为小分子。化学变化，大分子转化为小分子。裂化裂化目的：目的：提高汽油的提高汽油的产量产量(主要主要)， 和质量和质量.含热裂化和催化裂化含热裂化和催化裂化裂解裂解：深度裂化。：深度裂化。(化学变化化学变化).目的：目的：获得化工产品获得化工产品-三烯三烯三烯：三烯：乙烯，丙烯，乙烯，丙烯，1，3丁二烯丁二烯催化剂催化剂苯苯 甲苯甲苯提高汽油的质量提高汽油的质量分馏得到的汽油，主要是各种烷烃，分馏得到的汽油，主要是各种烷烃，分馏汽油分馏汽油不能不能使高锰酸钾使高锰酸钾 溶液褪色；溶液褪色；裂化或裂解汽油中含有烯烃，能使高锰裂化或裂解汽油中含有烯烃，能使高锰酸钾溶液褪色。酸钾溶

7、液褪色。 工业上乙烯的主要生产方法是工业上乙烯的主要生产方法是 。石油的裂解石油的裂解重整重整：把直链烃的分子结构把直链烃的分子结构 转化成芳香烃转化成芳香烃 或具有支链的或具有支链的烷烃异构体。烷烃异构体。 石油的裂化与裂解石油的裂化与裂解1）对石油进行裂化和裂）对石油进行裂化和裂解的主要目的是什么？解的主要目的是什么？2）何谓的裂化？）何谓的裂化？在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃的过程。断裂为相对分子质量小、沸点低的烃的过程。3）裂化可分为：）裂化可分为： 。热裂化和催化裂化热裂化和催化裂化4）裂解：）裂解

8、：裂解又叫深度裂化，更高温度下的裂化叫裂解裂解又叫深度裂化，更高温度下的裂化叫裂解（7000C 8000C或更高温度）或更高温度）-目的获取三烯目的获取三烯 工业上乙烯的主要生产方法是工业上乙烯的主要生产方法是 。石油的裂解石油的裂解注意：注意：分馏汽油，主要是各种烷烃分馏汽油，主要是各种烷烃，分馏汽油不能使高锰酸钾溶液褪色；分馏汽油不能使高锰酸钾溶液褪色；裂化或裂解汽油裂化或裂解汽油中含有烯烃，能使高锰酸钾溶液中含有烯烃，能使高锰酸钾溶液褪色褪色。5）重整：）重整：把直链烃的分子结构把直链烃的分子结构 转化成芳香烃转化成芳香烃 或具有支链的烷烃异构体。或具有支链的烷烃异构体。 提高汽油的质量

9、提高汽油的质量为了获得更多的轻质油为了获得更多的轻质油（或为了（或为了提高汽油的产量）提高汽油的产量）汽油标号是以辛烷值的大小来划分。汽油标号是以辛烷值的大小来划分。如如93号汽油，指汽油中含号汽油，指汽油中含93抗爆震能力强的抗爆震能力强的“异辛烷异辛烷C8H18( 2，2，4-三甲基戊烷）三甲基戊烷） ，含含7抗爆震能力差的正庚烷抗爆震能力差的正庚烷(C7H16)。 抗震剂抗震剂-提高汽油的辛烷值，防止汽油提高汽油的辛烷值，防止汽油在汽油机内发生爆震现象的添加剂。在汽油机内发生爆震现象的添加剂。(1)铅系抗爆剂铅系抗爆剂，常为四乙基铅，常为四乙基铅 Pb(C2H5)4(2)非铅系抗爆剂非铅

10、系抗爆剂：采用的有异辛烷、异戊烷、：采用的有异辛烷、异戊烷、 甲基叔丁甲基叔丁(基基)醚等。醚等。 90号、号、93号、号、97 98号无铅汽油是如何划分的？号无铅汽油是如何划分的？四乙基铅四乙基铅是一种无色油状、易溶于汽油的剧毒物质。是一种无色油状、易溶于汽油的剧毒物质。使用含铅汽油的车辆，所排放的废气中铅主要是使用含铅汽油的车辆，所排放的废气中铅主要是以以氧化氧化铅铅形式存在，它损害人的造血机能，使肠胃中毒，形式存在，它损害人的造血机能，使肠胃中毒，严重时可使神经中枢中毒，损害心脏和肾脏功能。严重时可使神经中枢中毒，损害心脏和肾脏功能。 化石能源化石能源-煤、石油、天然气等煤、石油、天然气

11、等三、天然气三、天然气主要成分主要成分CH4 是清洁燃料是清洁燃料 是化工原料，如合成是化工原料，如合成 氨氨 甲醇等。甲醇等。可燃冰：可燃冰：CH4.nH2O ？ 分析分析课本课本P1052一种甲烷水合物晶体中，平均每一种甲烷水合物晶体中，平均每46个分子构个分子构成成8个水分子笼，每个水分子笼可容纳个水分子笼，每个水分子笼可容纳1个甲个甲烷分子或水分子，若这烷分子或水分子，若这8个分子笼中有个分子笼中有6个容个容纳的是甲烷分子，另外纳的是甲烷分子，另外2个被水分子填充，个被水分子填充，这种可燃冰的平均分子组成这种可燃冰的平均分子组成_ CH4.8H2O 分析：分析： CH4 : H2O 6

12、 : 46（用来构成笼）（用来构成笼）+2（用来填充笼）（用来填充笼）=48 =1 : 8标准碘盐标准碘盐:每千克每千克NaCl中含中含KIO340mg50mg.如何检测呢？如何检测呢？碘盐碘盐溶解出溶解出KIO31.酸化后加足量的酸化后加足量的 KI淀粉试液淀粉试液 变蓝变蓝定性检验定性检验 2. 再用再用Na2S2O3溶液滴定溶液滴定 蓝色褪去蓝色褪去 定量检验定量检验IO3- +5I-+6H+=3I2 + 3H2OI2 +2S2O32- = 2I- +S4O62-淀粉溶液遇淀粉溶液遇 I2 变蓝色。变蓝色。淀粉溶液遇淀粉溶液遇 I- 不变色。不变色。IO3- 6 S2O32-2I- +2

13、H+H2O2 = I2+2H2O优点：优点： H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不会引进杂质，是绿色氧化剂，在氧化过程中不会引进杂质， 不会产生污染（不会进一步氧化碘单质）。不会产生污染（不会进一步氧化碘单质）。探讨探讨课本课本P105-1题题水华水华 这种由于水体中植物营养物质过多蓄积而引起的这种由于水体中植物营养物质过多蓄积而引起的污染叫做水体的富营养化。当水体发生富营养化时，污染叫做水体的富营养化。当水体发生富营养化时，由于缺氧，致使大多数水生动、植物不能生存。它们由于缺氧，致使大多数水生动、植物不能生存。它们的遗骸在水底腐烂沉积，使水质不断恶化，影响渔业的遗骸在水底腐烂沉积，使水质不断

14、恶化，影响渔业生产，并通过生产，并通过食物链食物链危害人体健康。危害人体健康。由于含由于含N、P的物质在分解的过程中，大量消耗溶解在水中的氧，的物质在分解的过程中，大量消耗溶解在水中的氧，并产生大量的养分，使藻类和其他浮游生物大量繁殖。由于占优并产生大量的养分，使藻类和其他浮游生物大量繁殖。由于占优势的浮游生物的颜色不同，使水面呈现蓝色、绿色、红色等。势的浮游生物的颜色不同，使水面呈现蓝色、绿色、红色等。这种现象在这种现象在江河、湖泊江河、湖泊中出现称为中出现称为“水华水华”，在在海湾海湾出现叫做出现叫做“赤潮赤潮”。P 来自含磷洗涤剂和农业滥用磷肥等；来自含磷洗涤剂和农业滥用磷肥等；N 来自

15、蛋白质和农业滥用氮肥等；来自蛋白质和农业滥用氮肥等；水体富营养化水体富营养化-赤潮赤潮(海湾出现海湾出现) 水华水华(江河、湖泊中出现江河、湖泊中出现)。 重金属污染重金属污染 日本的水俣病和痛痛病日本的水俣病和痛痛病水俣病水俣病汞污染汞污染日本的水俣病患者日本的水俣病患者 水中的重金属污染物主要是：水中的重金属污染物主要是：汞（汞（Hg）、镉（）、镉（Cd）、铅（）、铅（Pb）和铬（）和铬（Cr）等。）等。痛痛病痛痛病镉污染镉污染 原油泄漏事件原油泄漏事件 世界上最大的原油泄漏事件世界上最大的原油泄漏事件发生在发生在1991年海弯战争期间，因年海弯战争期间，因油库被破坏，超过油库被破坏，超过

16、100万吨原油流万吨原油流入波斯湾。当时海面飘浮着一层入波斯湾。当时海面飘浮着一层厚厚的浮油，海水几乎掀不起波厚厚的浮油，海水几乎掀不起波浪，只能像泥浆般涌动着。海鸟浪，只能像泥浆般涌动着。海鸟因身上沾满石油而无法飞行，只因身上沾满石油而无法飞行，只能在海滩和岩石上坐以待毙。其能在海滩和岩石上坐以待毙。其他的海洋生物也无法逃过这场灾他的海洋生物也无法逃过这场灾难，鲸、海豚、海龟、虾、蟹和难，鲸、海豚、海龟、虾、蟹和各种鱼类都被毒死或窒息而死，各种鱼类都被毒死或窒息而死，给人类和环境带来极大的危害。给人类和环境带来极大的危害。 全身沾满石油的海鸟全身沾满石油的海鸟 请把左侧的化学物质与右侧的环境

17、问题联系起来请把左侧的化学物质与右侧的环境问题联系起来SOSO2 2、NONO2 2氟利昂氟利昂 洗涤剂洗涤剂（生活污水）（生活污水）CO2温室效应温室效应富营养化富营养化 （赤潮）（赤潮）水体水体酸雨酸雨臭氧层破坏臭氧层破坏白色污染白色污染塑料塑料汽油汽油空气中铅、空气中铅、CO超超标标请把左侧的化学物质与右侧的环境问题联系起来请把左侧的化学物质与右侧的环境问题联系起来塑料塑料一次能源一次能源 -自然界中以原有形式存在的、未经加工转换自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源。又称天然能源。的能量资源。又称天然能源。包括化石燃料（如原煤、原油、天然气等）、核燃料、包括化石燃料（如原煤、

18、原油、天然气等）、核燃料、生物质能、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、生物质能、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等。潮汐能等。 二次能源二次能源-是指由一次能源经过加工转换以后得到的是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源，能源，包括电能、汽油、柴油、液化石油气，氢能等包括电能、汽油、柴油、液化石油气，氢能等。 一次能源一次能源 二次能源的划分：二次能源的划分：一次能源又分为可再生能源和不可再生能源，一次能源又分为可再生能源和不可再生能源，绿色化学绿色化学又称又称“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”，核心内容之一是，核心内容之一是“原子经济

19、性原子经济性”. 判断：判断：天然气天然气(CH4)煤气煤气(CO H2)汽油汽油(C5C11)沼气沼气(CH4)再生能源和非再生能源如何划分？再生能源和非再生能源如何划分？1. 可再生能源：可再生能源：是指那些随着人类的大规模、长期使用，是指那些随着人类的大规模、长期使用，总量不会逐渐减少，可以不断再生的能量资源。总量不会逐渐减少，可以不断再生的能量资源。如太阳能、风能、如太阳能、风能、水力能、海洋能、潮汐能等。生物质能水力能、海洋能、潮汐能等。生物质能主要靠人工种植而再生，主要靠人工种植而再生，而且再生的周期要长一些。而且再生的周期要长一些。是化石燃料，属于是化石燃料，属于非再生非再生能能

20、源源 是煤生产的是煤生产的，属于，属于非非再生资源再生资源 是石油提炼的是石油提炼的，属于，属于非非再生资源再生资源 属于可再生资源属于可再生资源2. 不可再生能源不可再生能源: 是指那些随着人类的大规模长期使用，总数是指那些随着人类的大规模长期使用，总数量会逐渐减少而趋于枯竭的一次能源。量会逐渐减少而趋于枯竭的一次能源。如煤炭、石油、天然气如煤炭、石油、天然气等化石能源和原子核能等。等化石能源和原子核能等。一般说来，非再生能源都是指储存一般说来，非再生能源都是指储存在地球上的能源，因为贮量有限，开发利用一点就少一点，不在地球上的能源，因为贮量有限，开发利用一点就少一点，不会再生，总有一天会消

21、耗尽会再生，总有一天会消耗尽 缩合聚合：缩合聚合：小分子（单体）聚合成高分子，同小分子（单体）聚合成高分子，同时产生其它小分子的反应。时产生其它小分子的反应。请试写出制取下列合成纤维的缩合聚合化学方程式：请试写出制取下列合成纤维的缩合聚合化学方程式：1)的确良的确良 (单体为对苯二甲酸和乙二醇单体为对苯二甲酸和乙二醇) 2)尼龙尼龙-66(单体为己二酸和己二胺单体为己二酸和己二胺) 一次性饭盒材料（泡沫塑料）：聚苯乙烯一次性饭盒材料（泡沫塑料）：聚苯乙烯聚苯乙烯结构比较稳定，不能在微生物聚苯乙烯结构比较稳定，不能在微生物的作用下降解成小分子的作用下降解成小分子.食品袋食品袋:聚乙烯聚乙烯塑料袋

22、塑料袋:聚氯乙烯聚氯乙烯 电电 木木:酚醛树酯酚醛树酯 ABS树脂树脂工程塑料工程塑料CH2=CH-CH=CH21，3丁二烯丁二烯CH2=CH-CN 丙烯腈丙烯腈CH=CH2 苯乙烯苯乙烯CH-CH2nCH2-CH=CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2nCNN 来自蛋白质和农业滥用氮肥等；来自蛋白质和农业滥用氮肥等；P 来自含磷洗涤剂和农业滥用磷肥等；来自含磷洗涤剂和农业滥用磷肥等；蛋白质在水中的分解过程是：蛋白质在水中的分解过程是：蛋白质蛋白质硝酸盐硝酸盐氨基酸氨基酸NH3HNO2HNO3氧化氧化微生物微生物分解分解水解水解氧化氧化微生物微生物微生物微生物2NH3 + 3O2 2HNO2

23、 + 2H2O2HNO2 + O2 2HNO3微生物微生物水体富营养化水体富营养化-赤潮赤潮(海湾出现海湾出现)水华水华(江河、湖泊中出现江河、湖泊中出现)。“鸟巢鸟巢”是是2008年北京奥运会主体育场。年北京奥运会主体育场。赫尔佐格、德梅隆与中国建筑师赫尔佐格、德梅隆与中国建筑师李兴刚等合作完成的巨型体育场设计，李兴刚等合作完成的巨型体育场设计，形态如同孕育生命的形态如同孕育生命的“巢巢”，它更像一个，它更像一个摇篮，摇篮， 寄托着人类对未来的希望。寄托着人类对未来的希望。“鸟巢鸟巢”以巨大的钢网围合以巨大的钢网围合,覆盖着覆盖着9.1万人的体育场；万人的体育场；观光楼梯自然地成为结构的延伸

24、；立柱消失了，均观光楼梯自然地成为结构的延伸；立柱消失了，均匀受力的网如树枝般没有明确的指向匀受力的网如树枝般没有明确的指向，让人感到每让人感到每一个座位都是平等的，置身其中如同回到森林；把一个座位都是平等的，置身其中如同回到森林；把阳光滤成漫射状的充气膜阳光滤成漫射状的充气膜，使体育场告别了日照阴使体育场告别了日照阴影影；整个地形隆起整个地形隆起4米，内部作附属设施，避免了下米，内部作附属设施，避免了下挖土方所耗的巨大投资。挖土方所耗的巨大投资。“鸟巢鸟巢” 的材料是的材料是Q460钢和玻璃钢和玻璃。 Q460钢是一种低合金高强度钢，它钢是一种低合金高强度钢，它在受力强度达到在受力强度达到4

25、60兆帕时才会发生兆帕时才会发生塑性变形，钢板厚度达到塑性变形，钢板厚度达到110毫米，毫米， Q460钢钢由河南舞阳特种钢厂生产。由河南舞阳特种钢厂生产。 真为中国人骄傲！真为中国人骄傲！分离固体和液体的一种操作（分离固体和液体的一种操作（目的是得到固体目的是得到固体）分离固体和液体分离固体和液体(或或沸点不同的沸点不同的两种两种液体液体)的操作的操作（目的是得到液体）（目的是得到液体）分离沸点不同的液体混合物。分离沸点不同的液体混合物。根据根据各成分的各成分的沸点不同沸点不同，进行一一分离的操作。，进行一一分离的操作。蒸发：蒸发：蒸馏：蒸馏： 分馏：分馏：水银球在支管处水银球在支管处下进上出下进上出石油的分流装置图石油的分流装置图 注意点注意点各仪器的名字？各仪器的名字？温度计的插法？温度计的插法？冷凝器中的水流方向？冷凝器中的水流方向？实验室分馏石油实验室分馏石油