必修二第四章第2节 资源综合利用 环境保护

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第二节 资源综合利用 环境保护
一、煤、石油、天然气的综合利用
1）煤的主要成分？
2）煤综合利用的途径有哪些？相应的产物又有哪些？
①煤的综合利用
1、从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
煤的综合利用
干馏：
液化：
气化：
程煤隔绝空气加强热使之分解的过。
产品：焦炭、煤焦油、焦炉煤气
一、煤的组成：
复杂的混合物，含有C、 H、 O 、N、S等元素。
C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)
高温
直接液化：煤与氢气生成液体燃料
间接液化：煤→CO + H2→甲醇
水 煤 气
煤炭开采
②天然气的综合利用
用途：
（1）化石燃料
（2）化工原料：合成氨、生产甲醇、合成多个碳 原子的有机化合物
（3）可燃冰CH4·nH2O
③石油的综合利用
（2）实验室根据石油各组分沸点的不同用分馏的方法分离原油，思考分馏和蒸馏的异同
（1）石油的组分主要有哪些？
分馏：利用沸点不同从而将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。
结合P96图—46思考：石油分馏的产品有哪些及其用途？
石油的成分：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。
分馏：
常压蒸馏：汽油、煤油和柴油等；
减压蒸馏：重油、沥青等。
裂化：
原料:重油 目的:提高轻质液体燃料(汽油、煤油、柴油等)的产量，特别是提高汽油的产量。
原料: 石油分馏产品(即轻质油包括石油气) 目的：获得工业上的“三烯二烷”（乙烯、丙烯，1，3-丁二烯）。
在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。
裂解：
重整：
C16H34 C8H18 ＋ C8H16
催化剂
加热、加压
C8H18 C4H10 ＋ C4H8
催化剂
加热、加压
C4H10 CH4 ＋ C3H6
催化剂
加热、加压
C4H10 C2H4 ＋ C2H6
催化剂
加热、加压
①化石燃料的产品——三大合成材料
塑料、合成橡胶、合成纤维
——加成聚合反应（即加聚反应）
聚乙烯
nCH2＝CH2 [ CH2－CH2 ]n
催化剂
2、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料
加聚反应
聚合反应：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子的反应。
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，简称加聚反应。
塑料、合成橡胶、合成纤维
综合利用的意义：物尽其用、保护资源，
创造出更多产品
聚氯乙烯塑料
聚乙烯塑料
聚丙烯塑料
聚苯乙烯塑料
聚四氟乙烯
聚甲基丙烯酸甲酯——有机玻璃
酚醛塑料
合
成
纤
维
科学视野：壁虎的脚与胶黏剂
焚烧垃圾烟蹿15米
河水污染导致大量鱼类死亡
二、环境保护与绿色化学
1、环境问题的含义
2、保护环境工作者当前的任务：
（1）对环境情况的监测
（2）三废的治理
（3）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。
生态环境破坏
环境污染
废气（化学燃料燃烧及工厂废气）
废水（工业废水、生活废水等）
废渣（工业垃圾、生活垃圾等）
一、大气污染
二、水污染
三、居室污染
我们身边的环境问题
四、食品污染
绿色化学
核心：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。
1、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，原料尽可能100%成为产品。
3、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。
按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”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100%。