课件54张PPT。第四章 化学与自然资源的开发利用第二节 资源综合利用 环境保护一、煤、石油和天然气的综合利用无机物有机物C 元素为主H 、N、S、O
等元素— 少量Si Al Ca Fe 污染环境COx NOx SO2
等烟尘（1）煤的组成 1、从煤、石油和天然气中获得基本化工原料煤渣（2）煤的干馏 将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫做煤的干馏（煤的焦化)·煤干馏的主要产物:焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭 （3）煤的气化 在一定条件下把煤及其干馏物转化为可燃性气体过程，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气（CO、H2) 。（4）煤的液化 在一定条件下将煤转化为液体燃料——又称人造石油，可继续精制成汽油、柴油、液化石油气、甲醇。在石油资源日益减少的情况下，煤的液化具有十分诱人的前景。 （4）煤的液化①煤的直接液化:·使煤与氢气作用生成液体燃料。②煤的间接液化:·先将煤转化为CO和H2，再在催化剂作
用下合成甲醇等。 甲醇常温下为液体,可以燃烧,还可代替汽油作内燃机的燃料。（1）天然气的组成及其综合利用 天然气主要成分是甲烷。天然气是一种清洁燃料，可以直接用作燃料。2 、以煤、石油、天然气为原料生产合成材料 天然气的综合利用
天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料，作为化工原料，它主要用于合成 和生产 等。天然气化工以含一个碳原子的甲烷为原料，通过化学变化形成含两个或多个碳原子的其他有机化合物。实现天然气的有效转化是一项具有挑战性的课题。氨甲醇（2）石油的组成及其综合利用①石油的成分：按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物 石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。按元素来看：碳、氢含量为97%--98%②石油炼制：a、石油的分馏b、石油的催化裂化c 、石油裂解（深度裂化）d、石油催化重整a、石油的分馏·利用原油中各组分的沸点不同将复杂的
混合物分离成简单混合物的过程。b、石油的催化裂化提高轻质液体燃料的产量。（1）裂化的目的：（2）裂化的原理：在催化剂的作用下将含碳原子多的重油（烃）断裂成碳原子较少的烃的过程。裂解的目的：
获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。c 、石油裂解（深度裂化）d、石油催化重整通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃。 （3）生产合成材料①原料:石油、煤、天然气②合成材料基本特征：相对分子质量很大，属于高分子化合物③合成材料的合成原理：加聚、缩聚例如：乙烯合成聚乙烯
丙烯合成聚丙烯（聚乙烯）（单体）（链节）(n 为聚合度) 丙烯聚丙烯·缩合聚合反应（缩聚反应） 单体间（小分子）相互反应而成高分子化合物，同时还生成小分子（如水、氨等分子）的反应。酚醛树脂苯酚甲醛如：氨基酸以缩聚反应生成蛋白质, 对苯二甲酸和乙二醇以缩聚反应生成涤纶 p98“神州”五号航天员穿的航天服,是用一种特殊的高强度涤纶制成的（头盔和手套除外）合成材料概况： 随着人类不断的文明和进步，人对天然材料的利用已不能满足很多方面的需要，于是就发生了一场材料的革命 — 人工合成材料;
合成材料的原料丰富、制造加工简单,性能千变万化;
塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成材料。 黏合剂、涂料也属于合成材料。 塑料的主要成分是合成树脂，其中还添加了某些特定用途的添加剂（如提高塑性的增塑剂、防止老化的防老化剂）；有些热塑性塑料（聚乙烯塑料），可以反复加工，多次使用；有些热固性塑料（电木），一旦加工成型就不会受热熔化。
常见的塑料：聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、酚醛塑料（电木）、聚四氟乙烯（塑料王）等。 单体：CH2＝CHCH3聚丙烯聚苯乙烯单体：单体：聚甲基丙烯酸甲酯酚醛塑料单体：苯酚、甲醛聚四氟乙烯单体：CF2＝CF2二、环境保护与绿色化学被污染的小河乱扔导致的污染 传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前世界每年产生的有害废物达3亿吨～4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。有识之士提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头减少和消除污染。 ·绿色化学又称环境友好化学，
它的主要特点是：
1．充分利用资源和能源，采用无
毒、无害的原料；
2．在无毒、无害的条件下进行反
应,以减少废物向环境排放；3．提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”
4．生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
·绿色化学给化学家提出了一项新的挑战，国际上对此很重视。1996年，美国设立了“绿色化学挑战奖”，以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家练 习1.工业“三废”指的是 、 、 。
2.20世纪80年代开始面临三大全球性环境问
题,下列不属于三大全球性环境问题的是
A 酸雨 B 臭氧空洞
C 气候变暖 D 白色污染
3.我国三峡工程有发电、防洪、环保三大功
能。三峡工程的建成代替火力发电对环境
保护的最大贡献是有助于控制废渣废气废水D1)温室效应2)形成酸雨3)空气中的固体颗粒浓度4 . 1986年4月，前苏联乌克兰基辅北部的切尔诺贝利核电站4号反应堆爆炸起火，造成死亡31人，237人受伤，13万居民紧急疏散。这些死伤者主要受到了（ ）
A 毒气伤害 B 噪声污染
C 电磁波伤害 D 放射性污染D.大力推广使用无磷洗涤剂，是因
为含磷、氮物质大量使用，会造
成 湖泊的（ ）
A 水生物死亡
B 富营养化，产生“水华”现象
C 金属污染 D 氢化物污染
B1、大气污染：来自工业废气, 汽车尾气,
生活废气(硫与氮的氧化物,碳氧化物,碳
氢化物;卤素化合物;放射性)人类保护伞的洞——臭氧层被破坏空中死神——酸雨全球变暖——温室效应光化学烟雾无形杀手——居室污染环境污染的类别：2、水污染：来自工业废水、生活废水(无
机物, 重金属盐类,营养物有机物, 洗
涤剂, 石油)·水体富营养化（N、P、K、S的化合物）·（生活污水、农田排水、化肥、合成洗 涤剂、工业废水引起藻类、浮游生物暴发性繁殖——赤潮、水华） p101 重金属污染：如 汞、镉、铅、铬、砷猫自杀事件——水俣病（汞污染）骨骼畸形变脆——骨痛病（镉污染）智力发展隐性杀手——铅污染3、土壤污染 来自工业垃圾、生活垃圾、废水、化肥、农药残留(Cl,P,S)、放射物质残留4、噪声污染 5、辐射污染6、食品污染： 2月02日：国际湿地日
3月22日：世界水日
4月22日：地球日
5月31日：世界无烟日
6月05日：世界环境日
6月17日：世界防治荒漠化和干旱日
7月11日：世界人口日
9月16日：国际保护臭氧层日
10月4日：世界动物日
10月16日：世界粮食日
12月29日：国际生物多样性日世 界 环 境 日 把保护生态环境看成自己的神圣使命，正成为世界上越来越多人的共识。请看 ---练 习1.含有碳元素的混合物是 （ ）
①二氧化碳， ②石灰石， ③甲烷，
④天然气， ⑤一氧化碳， ⑥石油，
⑦乙醇， ⑧煤，⑨醋酸，⑩水煤气。
A．①②③④⑤ B．⑥⑦⑧⑨⑩
C．①③⑤⑦⑨ D．②④⑥⑧⑩D2.下列燃料燃烧不会造成环境污染的是( )
A.煤 B.酒精 C．汽油 D.氢气BD4.下列各气体属于纯净物的是 （ ）
A．天然气 B．水煤气
C．甲烷 D．液化石油气C3.在相同条件下，对环境污染程度最小的燃
料是（ ）
A.液化气 B.煤油 C.煤饼 D.木柴A5.下列关于煤的叙述中不正确的是（ ）
A．煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源
B．煤的干馏过程属于化学变化
C．煤是由多种有机物组成的混合物
D．煤除了主要含有碳元素外，还含有少量的
氢、氮、硫、氧等元素。C6.下列说法正确的是（ ）
A．煤的气化和液化是使煤变成清洁能源的有
效途径
B．煤的干馏过程属于物理变化，通过干馏可
以得到焦炉气、煤焦油、焦炭等产品
C．煤里主要含有碳及少量的其它元素，工业
上大量燃烧含硫燃料是形成“酸雨”的主
要原因
D．煤是由非常复杂的无机物和有机物组成的
化合物AC7.下列物质中属于高分子化合物的是（ ）
①硫化橡胶 ②蔗糖 ③油脂
④酚醛树酯 ⑤蛋白质
A．①②③④⑤ B．①③④⑤
C．①②④⑤ D．①④⑤D8.按照绿色化学原则，下列反应符合最
理想原子经济性的是（ ）
A．乙烯与氧气在银催化作用下生成环
氧乙烷
B．乙烷与氯气反应制备氯乙烷
C．苯与乙醇在一定条件下生产乙苯
D．乙醇与浓硫酸共热制备乙烯
A9.石油的分馏和煤的干馏两种变化，本质
上的不同是（ ）
A．加热的温度二者不同
B．获得的产品二者不同
C．前者是物理变化，后者是化学变化
D．前者不需要隔绝空气，后者需隔绝空气C10.下列说法正确的是（ ）
A．煤的气化和液化是使煤变成清洁能源的
有效途径
B．煤的干馏过程属于物理变化，通过干馏
可以得到焦炉气、煤焦油、焦炭等产品
C．煤里主要含有碳及少量的其它元素，工
业上大量燃烧含硫燃料是形成“酸雨”
的主要原因
D．煤是由非常复杂的无机物和有机物组成
的化合物AC11.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述不正确的是DA．乙烯常温下是气体，为纯净物；聚乙烯常
温下是固体，为混合物B．乙烯的化学性质比聚乙烯活泼C．取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，生
成的 CO2 和 H2O 的质量分别相等D．取等物质的量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，
生成的 CO2 和 H2O 的物质的量分别相等12.下列说法错误的是A．石油是只含有的烷烃，可以通过石油的分
馏得到汽油B．含以上烷烃的重油经过催化裂化可以得
到汽油C．石油的分馏是一个化学过程D．石油裂解得到的裂解气中含不饱和的烯烃本题主要考查石油的成分和石油的炼制，裂化是将大分子的烃转化为小分子的烃，得到轻质汽油。裂解主要是将长链的烃断裂为短链的，目的得到化工原料。裂化和裂解的产物中都有不饱和烃。C13.请将石油产品汽油、柴油、煤油、沥
青、液化石油气按其组成物质分子中
碳原子数递增的顺序排列 汽油、柴油、煤油、沥青石油炼制的目的是将混合物进行一定程度分离，通过分离将石油分成不同沸点范围的蒸馏产物，其中混合物的沸点范围越低，则混合物中烃分子所含碳原子数越少。 14.下列说法错误的是（ ）
A．石油中含有的烷烃，可以通过石油的分馏得到
汽油
B．含以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C．煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物
D．煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方
法把它们分离出来D石油的分馏和裂化都得到汽油，煤经高温干馏后所得的煤焦油中含有苯和甲苯，而不是煤中含有苯和甲苯。 15.下列物质中，有固定熔沸点的是（ ）
A．汽油 B．煤 C．苯 D．煤焦油C 16.下列石油的炼制和加工的过程，属于化学
变化的是（ ）
A．常压分馏 B．减压分馏
C．裂化 D．裂解 C D17.空气污染下列叙述错误的是： （ ）
A．温室效应是CO具有增高地球温度的效应造成的
B．破坏臭氧层的主要物质是氟氯烃等物质
C．CO能与血红蛋白形成稳定的化合物，降低血液
输入氧的能力
D．酸雨主要是雨水与 SO3或 SO2反应，最终形成
的H2SO4、还有少量的 NO2 及 CO2 和水反应生
成的 HNO3与 H2CO3 造成的C 解析 A温室效应是CO2浓度增高所致。D中含硫的物质燃烧生成SO2，SO2在一些催化剂作用下生成SO3，SO3被水吸收成H2SO4或SO2与水反应生成H2SO3，H2SO3再被氧化成H2SO4。空气中NO2（汽车尾气）与H2O反应生成HNO3或NO和O2，水反应生成HNO3。
课件42张PPT。第四章 化学与自然资源的开发利用第二节 资源综合利用 环境保护中油网消息：中国国有资产监督管理委员会副主任黄淑和5月25日在北京表示，按目前能源消费方式，2020年中国原油缺口可能加大到2.57亿吨，中国将面临更大的资源环境压力。他称，到2020年中国需要一次能源32亿吨以上标准煤，能源消费要比2000年增长2.5倍。 中国正在积极从国外进口石油。
近年来，每年中国从俄罗斯进口原油超过1200万吨，大约占到了中国石油进口总量的10%。随着中国经济的快速向前发展，所需要的能源消耗也越来越多，因此中国必须要正确制定能源战略，积极与多个国家进行能源合作。中国正在积极寻找能源合作者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炭的主要组成煤的综合利用 干馏： 液化： 气化： 煤隔绝空气加强热使之分解的过程。 产品：焦炭、煤焦油、焦炉煤气 煤的组成：复杂的混合物，含有C、 H、 O 、N、S等元素。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 气煤炭化工转化模拟示意图煤炭开采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天然气作为化工原料模拟示意图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：将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。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：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）方法：将双键改为单键，将原来连在不饱和碳原子上的其它原子（或原子团）写在链节的上方或下方。2、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料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：壁虎的脚与胶黏剂白色污染1、由于合成材料的广泛应用和发展，一些塑料制品带来的环境污染就是“白色污染”。2、白色污染的危害；3、白色污染的治理：
A、废弃塑料的再利用（如直接作为材料、制作单体和燃料油、制作气体等）；
B、制造易降解材料。思考与交流：
你认为应该限制生产、使用聚苯乙烯塑料快餐盒，还是回收利用？ 下列变化属于物理变化的是 （ ）Ａ、煤的气化 Ｂ、石油的分馏 Ｃ、石油的裂解 Ｄ、煤的干馏B1、环境问题的含义是什么？2、什么是环境污染？如何分类？4、什么是水污染？污染源有哪些？如何分类？如何防治？3、什么是大气污染？如何分类？有什么危害？如何防治？5、什么是土壤污染？土壤污染物有哪些？防治措施如何？二、环境保护与绿色化学1、环境问题：主要指由于人类不合理开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。练习1、不属于人类三大环境问题的是（ ）
A、酸雨 B、臭氧空洞
C、温室效应 D、白色污染D一)环境保护2、环境污染：是指生活与生产活动中，排放的有毒、有害物质的含量超过了环境的自净能力，使环境质量发生恶化，危及人类健康和生存的现象。分类：①按环境要素分大气污染：水体污染：土壤污染：②按人类活动分工业环境污染：农业环境污染：城市环境污染：③按造成污染的性质、来源分化学污染物理污染固体废弃物污染生物污染能源污染澡声污染、放射性污染、热污染、电磁波污染等练习2、下列污染都对人体的健康构成巨大威胁，但其中一般不被称作环境污染的是（ ） A、地下水被污染 B、医疗用血污染 C、粮食蔬菜被农药污染 D、大量使用修改液造成教室里的空气污染B3、大气污染：当大气中某些有毒有害物质的含量超过正常值或大气的自净能力时，就发生了大气污染。分类：大气中常见污染物的分类如下： 其主要的大气污染物有：SO2、CO、氮氧化物（NOx）、碳氢化物（CxHy）、飘尘、氟化物、砷、有毒重金属等。大气污染的危害（1）危害人体健康（2）影响动植物生长（3）破坏建筑材料（4）改变地球的气候大气污染的防治（1）调整能源结构（2）合理规划工业发展和 城市建设布局（3）充分利用环境自净能力（4）运用各种防治污染的技术（5）制定大气质量标准（6）加强大气质量监测大气污染的监测（1）空气质量日报的主要内容：空气污染指数、空气质量级别、首要污染物等。（2）我国空气污染指数的项目暂定为：SO2、NO2和可吸入颗粒物等练习3、为了保护臭氧层，可采取的有效措施是（ ） A、减少二氧化硫的排放量 B、减少含铅废气的排放量 C、减少氟氯代烃的排放量 D、减少二氧化碳的C4、水污染： 由于人类活动排放的污染物，使水的物理、化学性质发生变化或生物群落组成发生变化，从而降低了使用价值的现象叫做水污染。水的污染源：工业废水、生活污水、农用排水、垃圾渗漏等水的污染的种类重金属、酸、碱、盐等无机物的污染耗氧物质的污染植物营养物质的污染石油和难降解有机物的污染病原体、放射性、悬浮固体物和热污染水华赤潮水污染的防治：控制污水的任意排放用物理、化学、生物等方法的综合治理。练习4、某工厂排放的酸性废水中含有较多的Cu2+，它对农作物和人畜都有害。现用化学方法除去该废水中的有害万分最好加入下列物质中的（ ） A、食盐和硫酸 B、胆矾和生石灰 C、铁粉和生石灰 D、苏打和盐酸C5、进入土壤的污染物的数量超过了土壤的自净能力，引起土壤质量下降的现象，叫做土壤污染。土壤污染物城市污水、工业废水生活垃圾及工矿企业固体废弃物化肥、农药大气沉淀物牲畜排泄物、生物残体等练习5、当前我国环保亟待解决的“白色污染”通常指（ ） A、冶炼厂的白色灰尘 B、石灰窑的白色粉末 C、聚乙烯等塑料垃圾 D、白色建筑废料C最理想的“原子经济”：反应物中原子全部转化为期望的最终产物，实现“零排放”。即原子利用率100%. 绿色化学的核心之一：原子经济性绿色化学的核心内容之二：5R原则
Reduction——“减量”
Reuse——“重复使用”
Recycling——“回收”
Regeneration——“再生”
Rejection ——“拒用” 原子经济性反应
高选择性反应绿色化学示意图 资源的开发利用和保护环境关系到人类可持续发展。综合利用自然资源环境保护绿色生活方式“5R原则”
“Reduce” 节约资源，减少污染；
“Reevaluate” 绿色生活，环保选购；
“Reuse” 重复使用，多次利用；
“Recycle” 分类回收，循环再生；
“Rescue” 保护自然，万物共存 ★ 我们只有一个地球，爱护地球！保护环境，人人有责！！！
