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
第一课时 资源综合利用
当前地球正面临的严重问题：
化石能源越来越少；
环境问题越来越严重；
保护环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题。
煤、石油和天然气仍然是人类使用的主要能源，也是三种重要的化石燃料。
优点: 提供能量、化工原料
缺点: 不可再生、污染环境
无机物(少量)
C 元素（大量）
H、O、N、S 等元素（少量）
无机盐等
污染环境
COx、NOx、 SO2 烟尘
煤的组成
一、煤的组成及其综合利用
有机物
无烟煤
泥煤
褐煤
煤的综合利用
煤的干馏
煤的气化
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
煤直接作燃料——利用率低并污染环境
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，叫做煤的干馏，工业上也叫煤的焦化。
1、煤的干馏
表4-2 煤干馏的主要产品和用途
在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。
主要反应是：
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)
高温
2、煤的气化
CO和H2的混合物又叫水煤气
在一定条件下将煤转化为液体燃料。
直接液化
间接液化
煤与氢气作用生成液体燃料
先转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇
CO+2H2 CH3OH
催化剂
3、煤的液化
二、天然气的组成及其综合利用
天然气的主要成分是 。
我国的天然气资源很丰富,但分布很不均匀,为了改善我国东部的能源结构,制定了什么计划？
综合利用：
A、燃料——清洁能源
B、化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物
甲烷
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。(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。)
按元素：碳、氢含量为 97% ~ 98%
按物质：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。
（一般石油不含烯烃）
按组成状态：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。
重柴油
润滑油(脱凡士林石蜡)
渣油(制沥青)
利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做分馏，分馏产物叫馏分。(它属混合物)
石油气
汽油: C5～C11(直馏汽油)
煤油: C11～C16
柴油: C15～C18
重油
常压 常压
石油 ──→ ──→
加热炉 分馏塔
重油: C16 以上
减压 减压
──→ ──→
加热炉 分馏塔
1、石油的分馏：
2、重油的裂化
C16H34
C8H18+C8H16
催化剂
加热、加压
催化剂
加热、加压
C8H18
C4H10+ C4H8
主要是汽油（称裂化汽油）
提高轻质液体燃料（特别是汽油）的产量和质量。
（１）定义：
在一定条件下，把相对分子质量大的烃断裂为相对分子质量小的烃。
（２）目的：
（３）产品：
3、石油的裂解
（２）目的：
（３）产品：
（１）定义：
采用比裂化更高的温度,把石油产品中具有长链分子的烃断裂成短链不饱和气态烃和少量液态烃。故裂解又叫深度裂化。
提供有机化工原料，特别是乙烯。
短链不饱和气态烃（如乙烯、丙烯、丁二烯等）和少量液态烃。
催化剂
加热、加压
CH4+ C3H6
C4H10
C4H10
催化剂
加热、加压
C2H4+ C2H6
衡量一个国家石油化工水平的标志是：
乙烯的产量
过程 原理 原料 产品及用途
脱水
脱盐
分
馏
催化裂化
裂解
催化重整
除去原油中的盐和水，减少能耗及对设备的腐蚀。
利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。
石油气，汽油，煤油，柴油，石蜡油、重油等。
轻质液体燃料（裂化汽油）
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较小、沸点较低的烃。
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
乙烯、丙烯、丁二烯等（有机化工的原料）
重油
原油
原油
燃料油、润滑油
石油炼制
在加热和催化剂作用下，对直链烷烃的结构进行重新调整，使其转化成带支链的烷烃或环状烃。
燃料油、润滑油
苯的同系物及其它芳香烃
比较蒸馏、分馏、干馏
蒸馏 分馏 干馏
操作过程
原理
目的
加热和冷凝 加热和冷凝 隔绝空气
加强热
物理
变化 物理
变化 复杂的物理变化和化学变化
分离 精炼 加工煤
四、合成材料：
合成塑料、合成橡胶、合成纤维
三大合成材料：
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化合物的反应。
加聚反应：通过加成反应而生成高分子化合物，叫加成聚合反应，简称加聚反应。
1、聚乙烯的生成
CH2
=CH2
CH2
=CH2
CH2
=CH2
+
+
+
……
[ CH2—CH2 ]n
nCH2=CH2
[ CH2—CH2 ]n
聚乙烯
单体
—CH2—CH2—
CH2=CH2
链节
聚合度
n
2、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。
巩固练习：
1、我国三峡工程提供的清洁、廉价、强劲、可再生的水电，相当于每年燃烧3千万吨原煤的火力发电厂产生的能源，因此，三峡工程有助于控制（ ）
①温室效应②二氧化硫的排放
③白色污染④碳氢化合物的排放
A、①② B、①②③
C、①②④ D、①②③④
A
2、某人跟在一辆卡车后面，观察到这辆车在起动、刹车时排出黑烟，由此可推断这辆车所用的燃料是（ ）
A、汽油 B、液化石油气
C、天然气 D、柴油
D
3、下列物质中，属于纯净物的是（ ）
A、液氯 B、汽油
C、海水 D、煤焦油
A
4、写出下列加聚反应的化学方程式：
nCH2=CH—CH3
催化剂
nCH2=CHCl
催化剂
[CH2—CH]n
CH3
[CH2—CH]n
Cl
CH=CH2
n
催化剂
[CH CH2]
n
第二节
资源综合利用 环境保护
第一课时 资源综合利用
当前地球正面临的严重问题：
化石能源越来越少；
环境问题越来越严重；
保护环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题。
煤、石油和天然气仍然是人类使用的主要能源，也是三种重要的化石燃料。
优点: 提供能量、化工原料
缺点: 不可再生、污染环境
无机物(少量)
C 元素（大量）
H、O、N、S 等元素（少量）
无机盐等
污染环境
COx、NOx、 SO2 烟尘
煤的组成
一、煤的组成及其综合利用
有机物
无烟煤
泥煤
褐煤
煤的综合利用
煤的干馏
煤的气化
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
煤直接作燃料——利用率低并污染环境
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，叫做煤的干馏，工业上也叫煤的焦化。
1、煤的干馏
表4-2 煤干馏的主要产品和用途
在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。
主要反应是：
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)
高温
2、煤的气化
CO和H2的混合物又叫水煤气
在一定条件下将煤转化为液体燃料。
直接液化
间接液化
煤与氢气作用生成液体燃料
先转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇
CO+2H2 CH3OH
催化剂
3、煤的液化
二、天然气的组成及其综合利用
天然气的主要成分是 。
我国的天然气资源很丰富,但分布很不均匀,为了改善我国东部的能源结构,制定了什么计划？
综合利用：
A、燃料——清洁能源
B、化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物
甲烷
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。(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。)
按元素：碳、氢含量为 97% ~ 98%
按物质：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。
（一般石油不含烯烃）
按组成状态：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。
重柴油
润滑油(脱凡士林石蜡)
渣油(制沥青)
利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做分馏，分馏产物叫馏分。(它属混合物)
石油气
汽油: C5～C11(直馏汽油)
煤油: C11～C16
柴油: C15～C18
重油
常压 常压
石油 ──→ ──→
加热炉 分馏塔
重油: C16 以上
减压 减压
──→ ──→
加热炉 分馏塔
1、石油的分馏：
2、重油的裂化
C16H34
C8H18+C8H16
催化剂
加热、加压
催化剂
加热、加压
C8H18
C4H10+ C4H8
主要是汽油（称裂化汽油）
提高轻质液体燃料（特别是汽油）的产量和质量。
（１）定义：
在一定条件下，把相对分子质量大的烃断裂为相对分子质量小的烃。
（２）目的：
（３）产品：
3、石油的裂解
（２）目的：
（３）产品：
（１）定义：
采用比裂化更高的温度,把石油产品中具有长链分子的烃断裂成短链不饱和气态烃和少量液态烃。故裂解又叫深度裂化。
提供有机化工原料，特别是乙烯。
短链不饱和气态烃（如乙烯、丙烯、丁二烯等）和少量液态烃。
催化剂
加热、加压
CH4+ C3H6
C4H10
C4H10
催化剂
加热、加压
C2H4+ C2H6
衡量一个国家石油化工水平的标志是：
乙烯的产量
过程 原理 原料 产品及用途
脱水
脱盐
分
馏
催化裂化
裂解
催化重整
除去原油中的盐和水，减少能耗及对设备的腐蚀。
利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。
石油气，汽油，煤油，柴油，石蜡油、重油等。
轻质液体燃料（裂化汽油）
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较小、沸点较低的烃。
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
乙烯、丙烯、丁二烯等（有机化工的原料）
重油
原油
原油
燃料油、润滑油
石油炼制
在加热和催化剂作用下，对直链烷烃的结构进行重新调整，使其转化成带支链的烷烃或环状烃。
燃料油、润滑油
苯的同系物及其它芳香烃
比较蒸馏、分馏、干馏
蒸馏 分馏 干馏
操作过程
原理
目的
加热和冷凝 加热和冷凝 隔绝空气
加强热
物理
变化 物理
变化 复杂的物理变化和化学变化
分离 精炼 加工煤
四、合成材料：
合成塑料、合成橡胶、合成纤维
三大合成材料：
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化合物的反应。
加聚反应：通过加成反应而生成高分子化合物，叫加成聚合反应，简称加聚反应。
1、聚乙烯的生成
CH2
=CH2
CH2
=CH2
CH2
=CH2
+
+
+
……
[ CH2—CH2 ]n
nCH2=CH2
[ CH2—CH2 ]n
聚乙烯
单体
—CH2—CH2—
CH2=CH2
链节
聚合度
n
2、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。
巩固练习：
1、我国三峡工程提供的清洁、廉价、强劲、可再生的水电，相当于每年燃烧3千万吨原煤的火力发电厂产生的能源，因此，三峡工程有助于控制（ ）
①温室效应②二氧化硫的排放
③白色污染④碳氢化合物的排放
A、①② B、①②③
C、①②④ D、①②③④
A
2、某人跟在一辆卡车后面，观察到这辆车在起动、刹车时排出黑烟，由此可推断这辆车所用的燃料是（ ）
A、汽油 B、液化石油气
C、天然气 D、柴油
D
3、下列物质中，属于纯净物的是（ ）
A、液氯 B、汽油
C、海水 D、煤焦油
A
4、写出下列加聚反应的化学方程式：
nCH2=CH—CH3
催化剂
nCH2=CHCl
催化剂
[CH2—CH]n
CH3
[CH2—CH]n
Cl
CH=CH2
n
催化剂
[CH CH2]
n