第二节化学与资源综合利用环境保护PPT讲稿.ppt

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1、第二节化学与资源综合第二节化学与资源综合利用环境保护利用环境保护第1页，共36页，编辑于2022年，星期二当前地球正面临的严重问题：当前地球正面临的严重问题：n化石能源越来越少化石能源越来越少n环境问题越来越严重环境问题越来越严重n保护环境已成为实现人类社会可保护环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题持续发展的重要课题第2页，共36页，编辑于2022年，星期二三废: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使用的仍然是人类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

2、、环境污染不可再生、环境污染第3页，共36页，编辑于2022年，星期二无机物无机物(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(一一)、煤的组成及其综合利用、煤的组成及其综合利用一、煤、石油和天然气的综合利用一、煤、石油和天然气的综合利用第4页，共36页，编辑于2022年，星期二无烟煤无烟煤泥煤泥煤 褐煤褐煤第5页，共36页，编辑于2022年，星期二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多种化工原料物尽其物尽其用，保护环境用，

3、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第6页，共36页，编辑于2022年，星期二煤干馏的产物有哪些？煤干馏的产物有哪些？将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，叫做叫做煤的干馏。煤的干馏。焦炉煤气、煤焦油、焦炭焦炉煤气、煤焦油、焦炭1 1、煤的干馏、煤的干馏第7页，共36页，编辑于2022年，星期二表表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第8页，共36页，编辑于2022年，星期二第9页，共36页，编辑于2022年，星期二 在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。

4、性气体的过程。主要反应是：主要反应是：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温高温2 2、煤的气化、煤的气化在一定条件下将煤转化为液体燃料在一定条件下将煤转化为液体燃料直接液化直接液化间接液化间接液化煤与氢气作用生成液体燃料煤与氢气作用生成液体燃料 先转化为先转化为COCO和和HH2 2，再在催化剂作，再在催化剂作用下合成甲醇用下合成甲醇CO+2H2 CH3OH催化剂催化剂3 3、煤的液化、煤的液化第10页，共36页，编辑于2022年，星期二（二）、天然气的组成及其综合利用（二）、天然气的组成及其综合利用 天然气的主要成分是甲烷。天然气的主要成分是甲烷。我国的天然气资源很丰富我国的天然

5、气资源很丰富,但分布很不均匀但分布很不均匀,为了为了改善我国东部的能源结构改善我国东部的能源结构,制定了什么计划？制定了什么计划？综合利用：综合利用：A A、燃料、燃料清洁能源清洁能源B B、化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多、化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物碳有机物第11页，共36页，编辑于2022年，星期二（三）、石油的组成及其综合利用（三）、石油的组成及其综合利用 石油主要是多种碳氢化合物组成的混合物。石油主要是多种碳氢化合物组成的混合物。(黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，不溶于水，黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，不溶于水，有特殊气味，无固定沸点。有特殊气味，无固定

6、沸点。)按元素：按元素：碳、氢含量为碳、氢含量为 97%98%97%98%按物质：按物质：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。（一般石油不含烯烃一般石油不含烯烃）按组成状态：按组成状态：固态、液态、气态。大部分是液态烃，固态、液态、气态。大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。第12页，共36页，编辑于2022年，星期二第13页，共36页，编辑于2022年，星期二过过过过程程程程原理原理原理原理原料原料原料原料产产产产品及用途品及用途品及用途品及用途脱水脱水脱水脱水脱脱脱脱盐盐盐盐分分分分馏馏馏馏催化裂化催化裂化催化裂化催化裂

7、化裂解裂解裂解裂解催化重整催化重整催化重整催化重整除去原油中的盐和水，减少能耗及除去原油中的盐和水，减少能耗及对设备的腐蚀。对设备的腐蚀。利用加热和冷凝，把石油分成不同沸利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。点范围的产物。石油气，石油气，汽油，煤油，柴汽油，煤油，柴油油，石蜡油、润滑油、，石蜡油、润滑油、重油等。重油等。轻质液体燃料（裂化轻质液体燃料（裂化汽油）汽油）在一定条件下使用催化剂并加热，把相在一定条件下使用催化剂并加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。分子质量较小、沸点较低的烃。采用比裂化更高的温度，使其中的

8、采用比裂化更高的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子乙烯、丙烯、丁乙烯、丙烯、丁二烯等（有机化二烯等（有机化工的原料）工的原料）重油重油原油原油原油原油燃料油、燃料油、润滑油润滑油石油炼制在加热和催化剂作用下，对直链烷烃在加热和催化剂作用下，对直链烷烃的结构进行重新调整，使其转化成带的结构进行重新调整，使其转化成带支链的烷烃或环状烃。支链的烷烃或环状烃。燃料油、燃料油、润滑油润滑油苯的同系物及其它苯的同系物及其它苯的同系物及其它苯的同系物及其它芳香烃芳香烃芳香烃芳香烃注：注：石油的分馏是物理石油的分馏是物理变化，催化裂化、变化，催化裂化、裂解、催化重整是裂

9、解、催化重整是化学变化。化学变化。第14页，共36页，编辑于2022年，星期二石油的分馏：石油的分馏：利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的混合物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。分离成较简单和更有用的混合物的过程。石油的常压蒸馏产品：石油的常压蒸馏产品：重油的减压蒸馏产品：重油的减压蒸馏产品：石油气石油气C C4 4以下以下汽油汽油C C5 5C C8 8煤油煤油C C1111C C1616柴油柴油C C1515C C1818重油重油C C2020以上以上轻质油轻质油燃料油、柴油、润滑油、石蜡、沥青燃料油、柴油、润滑油、石蜡、沥青你了解直馏汽油吗？你

10、了解直馏汽油吗？第15页，共36页，编辑于2022年，星期二石油的催化裂化石油的催化裂化在催化剂作用下，将含碳原子较多、沸点较高在催化剂作用下，将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的汽油汽油等。等。C16H34 C8H18+C8H16 催化剂催化剂加热、加压加热、加压催化剂催化剂加热、加压加热、加压 C8H18C4H10+C4H8 你了解裂化汽油吗？你了解裂化汽油吗？第16页，共36页，编辑于2022年，星期二石油的裂解石油的裂解用比裂化更高的温度使长链的烃分子断裂成碳原用比裂化更高的温度使长链的烃分子断裂成碳原子数较少的气态烃分子和少量的

11、液态，子数较少的气态烃分子和少量的液态，获取有机化获取有机化工原料工原料，如乙烯等，如乙烯等催化剂催化剂加热、加压加热、加压CH+CH CHCH催化剂催化剂加热、加压加热、加压CH+CH 第17页，共36页，编辑于2022年，星期二石油的催化重整：石油的催化重整：在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃，如苯调整，使链状烃转化为环状烃，如苯第18页，共36页，编辑于2022年，星期二第19页，共36页，编辑于2022年，星期二比较蒸馏、分馏、干馏比较蒸馏、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

12、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复杂的物理变化和化学变化化和化学变化分离分离精炼精炼加工煤加工煤第20页，共36页，编辑于2022年，星期二（四）聚乙烯与高分子化合物1、聚乙烯的生成 CH2CH2 n2、高分子化合物及其特征 相对分子质量很大,是混合物,无固定的熔沸点。CHCH2 2=CH=CH2 2+CH+CH2 2=CH=CH2 2+CH+CH2 2=CH=CH2 2+nCH2=CH2聚乙烯 CH2CH2 n第21页，共36页，编辑于2022年，星期二加聚反应加聚反应n n聚合反应：聚合反应：由相对分子质量小的化

13、合物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分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应。子的反应。n n此反应属于乙烯的加成反应，所以这种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，简称加聚聚合反应又叫加成聚合反应，简称加聚反应。反应。三大合成材料: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第22页，共36页，编辑于2022年，星期二二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学1 1、环境问题的含义、环境问题的含义、环境问题的含义、环境问题的含义2 2、保护环境工作者当前的任务：

14、、保护环境工作者当前的任务：、保护环境工作者当前的任务：、保护环境工作者当前的任务：（1 1）对环境情况的监测）对环境情况的监测）对环境情况的监测）对环境情况的监测（2）三废的治理）三废的治理（3 3）寻找源头治理环境污染的生产工艺）寻找源头治理环境污染的生产工艺）寻找源头治理环境污染的生产工艺）寻找源头治理环境污染的生产工艺 要较好地完成这些任务，都离不开化学知识。要较好地完成这些任务，都离不开化学知识。要较好地完成这些任务，都离不开化学知识。要较好地完成这些任务，都离不开化学知识。生态环境破坏生态环境破坏环境污染环境污染废气（化学燃料燃烧及工厂废气）废气（化学燃料燃烧及工厂废气）废水（工业

15、废水、生活废水等）废水（工业废水、生活废水等）废渣（工业垃圾、生活垃圾等）废渣（工业垃圾、生活垃圾等）第23页，共36页，编辑于2022年，星期二绿色化学绿色化学核心：核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，实施清洁生产。生产对环境的污染，实施清洁生产。1、满足人们的物质需要生产出优质产品、满足人们的物质需要生产出优质产品2、合理使用自然资源，能物尽其用，原料尽、合理使用自然资源，能物尽其用，原料尽可能可能100%成为产品。成为产品。3、生产整个过程不污染环境，尽可能使用过、生产整个过程不污染环境，尽可能使用过的产品可回收利用。的产品可回收利

16、用。按照绿色化学的原则，最理想的按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为这时原子利用率为100%100%。第24页，共36页，编辑于2022年，星期二第25页，共36页，编辑于2022年，星期二 原子经济性原子经济性反应高选择反应高选择性反应性反应 绿色化学示意图绿色化学示意图无毒无害原料无毒无害原料可再生资源可再生资源安全的生产工艺安全的生产工艺提高能源的利用率提高能源的利用率应用无毒无害的溶剂应用无毒无害的溶剂应用无毒无害的催化剂应用无毒无害的催化剂环境友好产品环境友好产品（安全、能

17、降（安全、能降解、可再利用解、可再利用）第26页，共36页，编辑于2022年，星期二保护环境保护环境 掺入氧化钙掺入氧化钙 合理处理并重复利用各种产物合理处理并重复利用各种产物 湿化湿化大量燃烧煤燃料，会造成大量燃烧煤燃料，会造成COCO2 2、SOSO2 2等污染等污染煤在运输和使用过程中的煤灰煤在运输和使用过程中的煤灰煤作为化工原料又会引出煤作为化工原料又会引出“三废三废”废水、废水、废气、废渣废气、废渣第27页，共36页，编辑于2022年，星期二环境保护与绿色化学n n将下列环境问题所对应的原因将下列环境问题所对应的原因(AF)填在相填在相应的空格中应的空格中)n n 环境问题环境问题

18、产生原因产生原因n n(1)酸雨酸雨 A.CO2浓度不断上升浓度不断上升n n(2)水土流失水土流失 B.大量使用塑料包装带大量使用塑料包装带n n(3)温室效应温室效应 C.工业上大量排放工业上大量排放SO2 n n(4)臭氧层被破坏臭氧层被破坏 D.大量使用农药和化肥大量使用农药和化肥n n(5)白色污染白色污染 E.乱砍乱伐森林乱砍乱伐森林n n(6)土壤污染土壤污染 F.大量使用氟里昂制品大量使用氟里昂制品 CEAFBD第28页，共36页，编辑于2022年，星期二常见的环境污染及危害n n1.酸雨酸雨:n n起因起因:空气中的空气中的SO2、NO2转化为转化为H2SO4,HNO3 危害

19、危害:陆地、水域、建筑物和植物等带来严陆地、水域、建筑物和植物等带来严重的危害重的危害第29页，共36页，编辑于2022年，星期二2.光化学烟雾:n n起因起因:氮氧化物和碳氢化合物在大气环境氮氧化物和碳氢化合物在大气环境中受到强烈的太阳紫外线照射后中受到强烈的太阳紫外线照射后,生成新生成新的二次污染物的二次污染物.n n来源来源:汽车行驶排出的废气汽车行驶排出的废气n n危害危害:光化学烟雾氧化性很强光化学烟雾氧化性很强,能使橡胶开能使橡胶开裂裂,并刺激眼睛和黏膜并刺激眼睛和黏膜,使呼吸困难并诱发使呼吸困难并诱发其他的病症其他的病症.第30页，共36页，编辑于2022年，星期二3.臭氧空洞n

20、 n起因起因:氮的氧化物、氯氟烃氮的氧化物、氯氟烃(CF2Cl2)排排,放放到空气中到空气中,使平流层的臭氧层变薄使平流层的臭氧层变薄n n危害危害:使地面紫外线辐射增强的危害使地面紫外线辐射增强的危害,皮肤皮肤病病(癌癌)和其他疾病的发病率将急剧上升和其他疾病的发病率将急剧上升.第31页，共36页，编辑于2022年，星期二4.白色污染n n起因起因:废弃塑料制品垃圾难于被生物降解废弃塑料制品垃圾难于被生物降解,如如一次性使用聚苯乙烯杯、盒等所带来的污染一次性使用聚苯乙烯杯、盒等所带来的污染.n n危害危害:此材料可破坏土壤结构此材料可破坏土壤结构,影响市容卫生影响市容卫生,且焚烧时产生一级致

21、癌物二垩英且焚烧时产生一级致癌物二垩英.n n目前一次性塑料制品逐步被目前一次性塑料制品逐步被”绿色制品绿色制品”聚乳酸代替聚乳酸代替,这种物质可这种物质可60天自行降天自行降解为解为CO2和和H2O第32页，共36页，编辑于2022年，星期二5.水体富营养化n n起因起因:大量使用氮肥、磷肥、含磷洗涤剂大量使用氮肥、磷肥、含磷洗涤剂,生生活污水中常含有过量的活污水中常含有过量的N、P等营养物质等营养物质.这这些物质流入湖泊、海湾些物质流入湖泊、海湾,使海水中富集使海水中富集N、P等植物营养物质等植物营养物质.n n危害危害:引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖.这这些

22、生物集中在水层表面进行光合作用释放些生物集中在水层表面进行光合作用释放O2,使表层海水溶解氧达饱和使表层海水溶解氧达饱和,从而阻止了大气中从而阻止了大气中的的O2溶入海水溶入海水,而大量死亡的海藻在分解时却而大量死亡的海藻在分解时却要消耗水中的要消耗水中的O2,使水中含氧量急剧减少使水中含氧量急剧减少,使使鱼类死亡鱼类死亡第33页，共36页，编辑于2022年，星期二l 2月月02日：国际湿地日日：国际湿地日l 3月月22日：世界水日日：世界水日l 4月月22日：地球日日：地球日l 5月月31日：世界无烟日日：世界无烟日l 6月月05日：世界环境日日：世界环境日l 6月月17日：世界防治荒漠化和

23、干旱日日：世界防治荒漠化和干旱日l 7月月11日：世界人口日日：世界人口日l 9月月16日：国际保护臭氧层日日：国际保护臭氧层日l 10月月4日：世界动物日日：世界动物日l10月月16日：世界粮食日日：世界粮食日l12月月29日：国际生物多样性日日：国际生物多样性日世世界界环环境境日日 把把保保护护生生态态环环境境看看成成自自己己的的神神圣圣使使命命，正正成成为为世世界界上上越越来来越越多多人人的的共共识识。请请看看 -第34页，共36页，编辑于2022年，星期二 1、汽油燃烧产生的汽车尾气中，所含的、汽油燃烧产生的汽车尾气中，所含的大气污染物主要是大气污染物主要是()A、碳的氧化物、碳的氧化

24、物 B、硫的氧化物、硫的氧化物 C、氮的氧化物、氮的氧化物 D、磷的氧化物、磷的氧化物 练练 习习C第35页，共36页，编辑于2022年，星期二 2、1moL 某直链烷烃某直链烷烃A可以直接裂解成可以直接裂解成1moL 气态烷气态烷烃烃 B 和和 1moL气态烯烃气态烯烃 C，经测定，裂解后混合气体，经测定，裂解后混合气体的密度是同温同压下氢气的的密度是同温同压下氢气的 14.5倍，试回答：倍，试回答：(1)A的式量为的式量为 ，结构简式为，结构简式为 .(2)B可能是可能是 ,C可能是可能是 .(3)如果将如果将1moL B完全燃烧需要完全燃烧需要 2moL 氧气，则氧气，则C 就是就是 。该烯烃发生加聚反应的化学方程式为。该烯烃发生加聚反应的化学方程式为 。58CH3CH2CH2CH3甲烷或乙烷甲烷或乙烷丙烯或乙烯丙烯或乙烯丙烯丙烯nCH2=CHCH3 CH2 CH n 催化剂催化剂CH3第36页，共36页，编辑于2022年，星期二