高中化学必修2课件：第4章 第2节 资源综合利用 环境保护课件（共42 张PPT）
文档属性
| 名称 | 高中化学必修2课件：第4章 第2节 资源综合利用 环境保护课件（共42 张PPT） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-09-12 20:22:51 | ||
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文档简介
第2节
资源的综合利用 环境保护
美人已远去，现代版的“沉鱼落雁闭月羞花”让我们看到了现实中环境的不堪，甚至重重地敲响了环境保护的警钟！
背景知识回顾
一、煤 、石油、天然气的综合利用
1. 化石燃料：煤、石油和天然气都是古代 经过一系列复杂变化而成的，它们是人们生活中经常使用的主要燃料，因此人们常称它们为 燃料，是 资源。
动植物遗骸
不可再生
化石
背景知识回顾
一、煤 、石油、天然气的综合利用
2. 煤、石油燃烧对环境的影响
（1）煤的燃烧对空气的影响
煤燃烧时会排放出 等气体和一些烟尘，它们都是大气的污染物。
（2）用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加工产品——汽油、煤油、柴油等，它们燃烧时会排放出 、 、含 化合物、未燃烧的 化合物和烟尘等，它们都是大气的污染物。
SO2、NO2
CO
氮的氧化物
铅
碳氢
煤的组成及其综合利用
一、煤 、石油、天然气的综合利用
（1）煤的组成：煤是由 和
组成的复杂混合物，主要含 元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。
（2）煤综合利用的途径：___________、
__________、__________。
有机物
少量无机物
碳
煤的干馏
煤的气化
煤的液化
煤的干馏
一、煤 、石油、天然气的综合利用
原理：将煤隔绝空气加强热使它分解的过程，也叫煤的焦化。
煤干馏得到焦炭、煤焦油、出炉煤气等，属于化学变化。
煤干馏的主要产品和用途
煤的气化
一、煤 、石油、天然气的综合利用
原理：将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。
C(s) + H2O CO(g) + H2(g)
高温
水煤气
煤的液化
直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。
间接液化：使煤先汽化为一氧化碳和氢气，再催化合成甲醇等
CO + 2H2 CH3OH（甲醇）
一定条件
天然气的综合利用
一、煤 、石油、天然气的综合利用
天然气是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇等。
还可以利用甲烷合成含有两个或多个碳原子的其他有机物。
石油的综合利用
一、煤 、石油、天然气的综合利用
石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。
（1）石油的分馏：
利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的混合物分离成简单和更有用的混合物的过程叫做分馏，该过程是物理变化。石油的分馏产物如汽油、煤油、柴油等仍然是混合物。
一、煤 、石油、天然气的综合利用
石油的综合利用
石油的综合利用
一、煤 、石油、天然气的综合利用
（2）石油的裂化和裂解：石油的裂化和裂解都是将碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为碳原子数较少、沸点较低的汽油的过程。
裂化的目的:
裂解(深度裂化)的目的:
提高轻质液体燃料的产量
获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料
C16H34→C8H18+C8H16
C4H10→C2H4+C2H6
C4H10→CH4+C3H6
分馏汽油：饱和烷烃
裂化汽油：含有不饱和烃
（2）聚乙烯:
乙烯在一定条件下发生反应，形成高分子化合物。
方程式为： 。
在聚乙烯中，n称为聚合度，表示高分子化合物中的数目，n有的相同，有的不同，所以它是混合物。单体为： ,链节为 。
合成材料
一、煤 、石油、天然气的综合利用
（1）三大合成材料：
塑料、合成橡胶和合成纤维是三大合成材料，都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。
n CH2＝CH2 → -[CH2＝CH2 ]-n
催化剂
—CH2—CH2—
CH2＝CH2
聚丙烯：
单体：
CH2＝CHCH3
聚苯乙烯
单体：
CH2＝CH
C6H5
聚甲基丙烯酸甲酯
（有机玻璃）
单体：
CH2＝C
CH3
COOCH3
︱
酚醛塑料
单体：
苯酚、甲醛
聚四氟乙烯
单体：
CF2＝CF2
合成纤维
纤维
天然纤维
化学纤维
棉花
羊毛
木材
草类
合成纤维：用石油、天然气等为原料制成的单体，再经聚合制成的纤维（如：“六大纶”、碳纤维、光导纤维等）
人造纤维：用木材、草类的纤维经化学加工制成。如黏胶纤维等
合成橡胶
橡 胶
天然橡胶
合成橡胶
通用橡胶
特种橡胶
丁苯橡胶
顺丁橡胶
氯丁橡胶
聚硫橡胶
硅橡胶
“三废”污染及其防治（废气废水废渣）
二、环境保护与绿色化学
大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程中产生的废气及其携带的颗粒物。工业生产中的废水往往含有复杂的成分，任意排放会导致土壤、水源的污染，需要经过多步处理才能达到排放标准。废渣等固体废弃物的处理兼有减少环境污染和资源回收利用两个重要目的。
绿色食品是指无污染、无公害的食品，
白色污染是指塑料垃圾。
大气污染的来源、危害、治理：
1. 主要污染物：二氧化硫、碳氧化物、氮氧化物、碳氢化物、飘尘、煤尘、放射性物质等。
2. 来源：煤、石油的燃烧；矿石的冶炼、汽车尾气、工业废气等。
3. 危害：危害人体健康，影响植物生长、破坏建筑材料，改变地球气候等
①酸雨：
2SO2+O2+2H2O 2H2SO4
飘尘
NOx→HNO3
②光化学烟雾：
汽车尾气产生的NO2在日光的照射下，分解成NO和氧原子，即开始了光化学烟雾的循环，不断地产生臭氧。
总反应：
3O2 = 2O3
NO2 NO +O
2NO +O2 = 2NO2
O +O2 = O3
光
光化学烟雾危害人体健康，农作物的生长也受到损害。
③温室效应：
是由于大气里温室气体（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的，它的后果使全球的气温升高，引发自然灾害。
④臭氧层破坏：
主要是氟氯烃（如氟里昂等）和氮氧化物破坏了大气中的臭氧层。
Cl + O3 = ClO + O2
ClO + O = Cl + O2
O3 + NO = O2 + NO2
NO2 + O = NO + O2
4. 治理：
调整能源结构，开发新能源（太阳能、风能、氢能、核能、水能、地热等）；减少使用煤、石油等化石燃料，减少工业废气的排放，对废气进行回收、净化等；大力植树造林，政府部门合理规划，制定标准，加强监测。
空气质量预报的主要三项指标：
总悬浮颗粒物：这是大气降尘的主要污染指标。
二氧化硫含量：主要由燃煤引起的。
氮氧化物：主要是NO和NO2 ，由机动车尾
气引起的
二、水污染的来源、危害和防治：
1. 主要污染物：无机物、重金属盐、植物营养物质、石油、难降解有机物，还有氰化物、酚类、病原体等。
2. 来源：石油炼制、工业废水的排放、生活污水的排放、使用过农药、化肥的农田排水，降雨淋洗大气污染物等。
3. 危害：
①赤潮：海洋近海岸海区发生富营养化现象，使腰鞭毛藻类等大量繁殖，使海水呈粉红色。对渔业生产危害极大。
②水华：过多的氮、磷等营养物质进入水体而使得水域中的浮游生物如蓝藻、硅藻以及水草大量繁殖覆盖水面，形成水华。
③水俣病：由于含汞的工业废水的排放引起的。
④骨痛病：由于含镉的工业废水的排放引起的。
4. 治理：
控制污水的任意排放，对污水进行净化处理，改善用水制度，研究无污染新工艺；合理科学地施用化肥、农药等。
绿色化学
二、环境保护与绿色化学
绿色化学的核心就是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。
原子经济：反应物的原子全部转化为期望的最终产物，也就是原子利用率为100%。
原子利用率＝（预期产物的分子量／全部生成物的分子量总和）×100％
绿色化学特点
二、环境保护与绿色化学
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，以减少向环境排放废物；
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。
资源的综合利用 环境保护
美人已远去，现代版的“沉鱼落雁闭月羞花”让我们看到了现实中环境的不堪，甚至重重地敲响了环境保护的警钟！
背景知识回顾
一、煤 、石油、天然气的综合利用
1. 化石燃料：煤、石油和天然气都是古代 经过一系列复杂变化而成的，它们是人们生活中经常使用的主要燃料，因此人们常称它们为 燃料，是 资源。
动植物遗骸
不可再生
化石
背景知识回顾
一、煤 、石油、天然气的综合利用
2. 煤、石油燃烧对环境的影响
（1）煤的燃烧对空气的影响
煤燃烧时会排放出 等气体和一些烟尘，它们都是大气的污染物。
（2）用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加工产品——汽油、煤油、柴油等，它们燃烧时会排放出 、 、含 化合物、未燃烧的 化合物和烟尘等，它们都是大气的污染物。
SO2、NO2
CO
氮的氧化物
铅
碳氢
煤的组成及其综合利用
一、煤 、石油、天然气的综合利用
（1）煤的组成：煤是由 和
组成的复杂混合物，主要含 元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。
（2）煤综合利用的途径：___________、
__________、__________。
有机物
少量无机物
碳
煤的干馏
煤的气化
煤的液化
煤的干馏
一、煤 、石油、天然气的综合利用
原理：将煤隔绝空气加强热使它分解的过程，也叫煤的焦化。
煤干馏得到焦炭、煤焦油、出炉煤气等，属于化学变化。
煤干馏的主要产品和用途
煤的气化
一、煤 、石油、天然气的综合利用
原理：将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。
C(s) + H2O CO(g) + H2(g)
高温
水煤气
煤的液化
直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。
间接液化：使煤先汽化为一氧化碳和氢气，再催化合成甲醇等
CO + 2H2 CH3OH（甲醇）
一定条件
天然气的综合利用
一、煤 、石油、天然气的综合利用
天然气是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇等。
还可以利用甲烷合成含有两个或多个碳原子的其他有机物。
石油的综合利用
一、煤 、石油、天然气的综合利用
石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。
（1）石油的分馏：
利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的混合物分离成简单和更有用的混合物的过程叫做分馏，该过程是物理变化。石油的分馏产物如汽油、煤油、柴油等仍然是混合物。
一、煤 、石油、天然气的综合利用
石油的综合利用
石油的综合利用
一、煤 、石油、天然气的综合利用
（2）石油的裂化和裂解：石油的裂化和裂解都是将碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为碳原子数较少、沸点较低的汽油的过程。
裂化的目的:
裂解(深度裂化)的目的:
提高轻质液体燃料的产量
获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料
C16H34→C8H18+C8H16
C4H10→C2H4+C2H6
C4H10→CH4+C3H6
分馏汽油：饱和烷烃
裂化汽油：含有不饱和烃
（2）聚乙烯:
乙烯在一定条件下发生反应，形成高分子化合物。
方程式为： 。
在聚乙烯中，n称为聚合度，表示高分子化合物中的数目，n有的相同，有的不同，所以它是混合物。单体为： ,链节为 。
合成材料
一、煤 、石油、天然气的综合利用
（1）三大合成材料：
塑料、合成橡胶和合成纤维是三大合成材料，都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。
n CH2＝CH2 → -[CH2＝CH2 ]-n
催化剂
—CH2—CH2—
CH2＝CH2
聚丙烯：
单体：
CH2＝CHCH3
聚苯乙烯
单体：
CH2＝CH
C6H5
聚甲基丙烯酸甲酯
（有机玻璃）
单体：
CH2＝C
CH3
COOCH3
︱
酚醛塑料
单体：
苯酚、甲醛
聚四氟乙烯
单体：
CF2＝CF2
合成纤维
纤维
天然纤维
化学纤维
棉花
羊毛
木材
草类
合成纤维：用石油、天然气等为原料制成的单体，再经聚合制成的纤维（如：“六大纶”、碳纤维、光导纤维等）
人造纤维：用木材、草类的纤维经化学加工制成。如黏胶纤维等
合成橡胶
橡 胶
天然橡胶
合成橡胶
通用橡胶
特种橡胶
丁苯橡胶
顺丁橡胶
氯丁橡胶
聚硫橡胶
硅橡胶
“三废”污染及其防治（废气废水废渣）
二、环境保护与绿色化学
大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程中产生的废气及其携带的颗粒物。工业生产中的废水往往含有复杂的成分，任意排放会导致土壤、水源的污染，需要经过多步处理才能达到排放标准。废渣等固体废弃物的处理兼有减少环境污染和资源回收利用两个重要目的。
绿色食品是指无污染、无公害的食品，
白色污染是指塑料垃圾。
大气污染的来源、危害、治理：
1. 主要污染物：二氧化硫、碳氧化物、氮氧化物、碳氢化物、飘尘、煤尘、放射性物质等。
2. 来源：煤、石油的燃烧；矿石的冶炼、汽车尾气、工业废气等。
3. 危害：危害人体健康，影响植物生长、破坏建筑材料，改变地球气候等
①酸雨：
2SO2+O2+2H2O 2H2SO4
飘尘
NOx→HNO3
②光化学烟雾：
汽车尾气产生的NO2在日光的照射下，分解成NO和氧原子，即开始了光化学烟雾的循环，不断地产生臭氧。
总反应：
3O2 = 2O3
NO2 NO +O
2NO +O2 = 2NO2
O +O2 = O3
光
光化学烟雾危害人体健康，农作物的生长也受到损害。
③温室效应：
是由于大气里温室气体（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的，它的后果使全球的气温升高，引发自然灾害。
④臭氧层破坏：
主要是氟氯烃（如氟里昂等）和氮氧化物破坏了大气中的臭氧层。
Cl + O3 = ClO + O2
ClO + O = Cl + O2
O3 + NO = O2 + NO2
NO2 + O = NO + O2
4. 治理：
调整能源结构，开发新能源（太阳能、风能、氢能、核能、水能、地热等）；减少使用煤、石油等化石燃料，减少工业废气的排放，对废气进行回收、净化等；大力植树造林，政府部门合理规划，制定标准，加强监测。
空气质量预报的主要三项指标：
总悬浮颗粒物：这是大气降尘的主要污染指标。
二氧化硫含量：主要由燃煤引起的。
氮氧化物：主要是NO和NO2 ，由机动车尾
气引起的
二、水污染的来源、危害和防治：
1. 主要污染物：无机物、重金属盐、植物营养物质、石油、难降解有机物，还有氰化物、酚类、病原体等。
2. 来源：石油炼制、工业废水的排放、生活污水的排放、使用过农药、化肥的农田排水，降雨淋洗大气污染物等。
3. 危害：
①赤潮：海洋近海岸海区发生富营养化现象，使腰鞭毛藻类等大量繁殖，使海水呈粉红色。对渔业生产危害极大。
②水华：过多的氮、磷等营养物质进入水体而使得水域中的浮游生物如蓝藻、硅藻以及水草大量繁殖覆盖水面，形成水华。
③水俣病：由于含汞的工业废水的排放引起的。
④骨痛病：由于含镉的工业废水的排放引起的。
4. 治理：
控制污水的任意排放，对污水进行净化处理，改善用水制度，研究无污染新工艺；合理科学地施用化肥、农药等。
绿色化学
二、环境保护与绿色化学
绿色化学的核心就是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。
原子经济：反应物的原子全部转化为期望的最终产物，也就是原子利用率为100%。
原子利用率＝（预期产物的分子量／全部生成物的分子量总和）×100％
绿色化学特点
二、环境保护与绿色化学
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，以减少向环境排放废物；
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。