第四章第二节(我)(精品).ppt

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1、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保护环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题可持续发展的重要课题废废 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、环境污染不可再生、环境污染无机物无机物(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

2、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。出炉煤气、焦炭出炉煤气、焦炭1、煤的干馏(煤的焦化）表表4-2 4-2 煤干馏的主要产品和用途煤干馏的

3、主要产品和用途出出炉炉煤煤气气煤焦油化肥化肥 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。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，再在催化剂作用下合成甲醇作用下合成甲醇CO+2H2CH3OH催化剂催化剂3 3、煤的液化煤的液化（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

4、用 天然气的主要成分是甲烷。天然气的主要成分是甲烷。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、化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物或多碳有机物 可燃冰（甲烷水合物）可燃冰（甲烷水合物）：由甲烷和水：由甲烷和水组成的固体化合物。组成的固体化合物。（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。水，有特殊气味，无固定沸点。)按元素：按元

5、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。（石油一般不含烯烃石油一般不含烯烃）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。态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。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。合物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

6、 C4 4以下以下汽油汽油C C5 5C C1111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、沥青石油的催化裂化石油的催化裂化在催化剂作用下，将在催化剂作用下，将含碳含碳原子较多、沸点原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的较高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 问题：分馏得到的汽油称为直馏汽油，裂化得到问

7、题：分馏得到的汽油称为直馏汽油，裂化得到的汽油称为裂化汽油，你能说出直馏汽油和裂化的汽油称为裂化汽油，你能说出直馏汽油和裂化汽油有什么不同吗？汽油有什么不同吗？石油的裂解石油的裂解用用比比裂化更高的温度使长链的烃分子断裂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液态，成碳原子数较少的气态烃分子和少量的液态，获取有机化工原料获取有机化工原料，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 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，可以通过结构的在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整

8、，使链状烃转化为环状烃，如苯或甲重新调整，使链状烃转化为环状烃，如苯或甲苯等。苯等。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，减少能耗除去原油中的盐和水，减少能耗及对设备的腐蚀。及对设备的腐蚀。利用加热和冷凝，把石油分成利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。不同沸点范围的产物。石油气，石油气，汽油，煤油，汽油，煤油，柴油柴油，石蜡油、润滑，石蜡油、润滑油、重油等。油、重油等。轻质液体燃料轻质液体

9、燃料（裂化汽油）（裂化汽油）在一定条件下使用催化剂并加热，把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。相对分子质量较小、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、丙烯等小的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子分子乙烯、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，使其烷烃的结构进行重新调整，使其转化成带支链

10、的烷烃或环状烃。转化成带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苯的同系物及其苯的同系物及其苯的同系物及其它芳香烃它芳香烃它芳香烃它芳香烃注意：注意：石油的分馏是物石油的分馏是物理变化，催化裂理变化，催化裂化、裂解、催化化、裂解、催化重整是化学变化。重整是化学变化。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（四）（四）以煤、石油和天然气为原料生

11、产合成材料以煤、石油和天然气为原料生产合成材料综合利用的意义：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、合成纤维聚氯乙烯塑料聚氯乙烯塑料聚乙烯塑料聚乙烯塑料聚丙烯塑料聚丙烯塑料聚苯乙烯塑料聚苯乙烯塑料聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃有机玻璃合合成成纤纤维维加聚反应加聚反应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分子互相结合成相对分子质量大的高分高分子子的反应。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

12、于乙烯的加成反应，所以这种聚合反应又叫加成聚合反应，简称聚合反应又叫加成聚合反应，简称加聚加聚反应反应。乙烯为单体，乙烯为单体，CH2CH2 为链节，为链节，n为聚合度为聚合度聚乙烯聚乙烯nCH2CH2CH2CH2n催化剂催化剂你能写出聚氯乙烯、聚丙烯的单体吗？你能写出聚氯乙烯、聚丙烯的单体吗？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：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

13、测（2 2）三废的治理）三废的治理）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）绿色化学绿色化学核心：核心：利用

14、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“原子经原子经济济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时产物，这时原子利

15、用率原子利用率为为100%100%。也叫环境无害化学也叫环境无害化学,环境友好化学环境友好化学,可持续化学可持续化学 原子利用率=100%期望产物的总质量期望产物的总质量生成物的总质量生成物的总质量 原子经济性原子经济性反应反应,高选择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、能降（安全、能降解、可再利用解、可再利用）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

16、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”废废水、废气、废渣水、废气、废渣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 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

17、SO2 n n(4)臭氧层被破坏臭氧层被破坏 D.大量使用农药和化大量使用农药和化肥肥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 危害危害:陆地、水域、建筑物和植物等带陆地、水域、建筑物和植物等带来严重的危害来严重的危害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

18、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,能使橡胶能使橡胶开裂开裂,并刺激眼睛和黏膜并刺激眼睛和黏膜,使呼吸困难并使呼吸困难并诱发其他的病症诱发其他的病症.3.臭氧空洞n n起因起因:氮的氧化物、氯氟烃氮的氧化物、氯氟烃(CF2Cl2)排排,放到空气中放到空气中,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,皮肤病皮肤病(癌癌)和其他疾病的发病率将急和其他疾病的发病率将急剧上升剧上升.4.白色污染白色污染n n起因起因:废弃塑料制品垃圾难

19、于被生物降解废弃塑料制品垃圾难于被生物降解,如一次性使用聚苯乙烯杯、盒等所带来如一次性使用聚苯乙烯杯、盒等所带来的污染的污染.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,影响市容影响市容卫生卫生,且焚烧时产生一级致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天自天自行降解为行降解为CO2和和H2O5.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,生活污水中常含有过量的生活污水中常含有过量的N、P等营养物等营养物质质.这些物

20、质流入湖泊、海湾这些物质流入湖泊、海湾,使海水中使海水中富集富集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l2月月02日：国际湿地日日：国际湿地日l3月月22日：世界水日日：世界水日l4月月22日：

21、地球日日：地球日l5月月31日：世界无烟日日：世界无烟日l6月月05日：世界环境日日：世界环境日l6月月17日：世界防治荒漠化和干旱日日：世界防治荒漠化和干旱日l7月月11日：世界人口日日：世界人口日l9月月16日：国际保护臭氧层日日：国际保护臭氧层日l10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-1、汽油燃烧产生的汽车尾气中，所、汽油燃烧产生的汽车尾气中

22、，所含的大气污染物主要是含的大气污染物主要是()A、碳的氧化物碳的氧化物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C2、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气气态烷烃态烷烃B和和1moL气态烯烃气态烯烃C，经测定，裂解后经测定，裂解后混合气体的密度是同温同压下氢气的混合气体的密度是同温同压下氢气的14.5倍，试倍，试回答：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1moLB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。该烯烃发生加聚反应的化学方程式为式为。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=CHCH3CH2CHn 催化剂催化剂CH3