第二节环境保护绿色化学(新课课件.ppt

1、第二节第二节 资源综合利用资源综合利用 环境保护环境保护.煤、石油和天然气煤、石油和天然气仍然是人类仍然是人类使用的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 污染环境污染环境COx、NOx、SO2 烟尘烟尘煤的组成煤的组成1 1、煤、煤的组成及其综合利用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.煤的综合利用煤的综合利用煤的干馏煤

2、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.煤干馏的产物有哪些？煤干馏的产物有哪些？将煤隔绝空气加高温使之分解的过程，将煤隔绝空气加高温使之分解的过程，叫做叫做煤的干馏煤的干馏。焦炉煤气、煤焦油、焦炭焦炉煤气、煤焦油、焦炭煤的干馏煤的干馏.在一定条件下把煤中的有机物转化在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。为可燃性气体的过程。主要反应是：主要反应是：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温高温.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

3、CH3OH催化剂催化剂.2 2、天然气、天然气的组成及其综合利用的组成及其综合利用 天然气的主要成分是甲烷。天然气的主要成分是甲烷。我国的天然气资源很丰富我国的天然气资源很丰富,但分布很不均但分布很不均匀匀,为了改善我国东部的能源结构为了改善我国东部的能源结构,制定了什制定了什么计划？么计划？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、化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物两碳或多碳有机物.石油的成分：石油的成分：含烃的混合物含烃的混合物 按元素来看：碳、氢含量为按元素来看：碳、氢含量为97%-98%按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃

4、的按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物混合物.3、石油、石油的组成及其综合利用的组成及其综合利用（1）石油的组成：）石油的组成：由多种碳氢化合物组成的混合物由多种碳氢化合物组成的混合物（2）石油的综合利用）石油的综合利用气态：石油气气态：石油气液态：汽油、煤油液态：汽油、煤油固态：沥青固态：沥青石油的石油的分馏分馏：将化合物按沸点不：将化合物按沸点不同经分馏塔分离同经分馏塔分离石油的石油的裂化和裂解裂化和裂解：将大分子的：将大分子的重油断裂再分解为小分子的轻油重油断裂再分解为小分子的轻油石油的石油的催化重整催化重整：将石油中链状：将石油中链状烃重新调整结构转化为环状烃烃重新调整结构转化为环

5、状烃注：注：石油的分馏石油的分馏是物理变化，是物理变化，裂化、裂解、裂化、裂解、催化重整是催化重整是化学变化。化学变化。.P97 裂化裂化、裂解反应式举例：、裂解反应式举例：.4、化石燃料的产品化石燃料的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、合成纤维加成聚合反应（即加聚反应）加成聚合反应（即加聚反应）方法：将方法：将双键改双键改为为单键单键，将原来连在，将原来连在不饱和碳原不饱和碳原子上的其它原子（或原子团）写在链节的上子上的其它原子（或原子团）写在链节的上方或方或下方下方。聚乙烯聚乙烯nCH2CH2 CH2CH2 n 催化剂催化剂.聚氯乙烯聚氯乙烯nCH2CH

6、2 CH2CH2 n 催化剂催化剂ClClnCH2CH2 CH2CH2 n 催化剂催化剂CH3CH3聚丙烯聚丙烯.思考与交流：思考与交流：你认为应该限制生产、使用聚苯乙烯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？塑料快餐盒，还是回收利用？下列变化属于物理变化的是下列变化属于物理变化的是 （）、煤的气化、石油的分馏、石油的裂解、煤的干馏B.第二节第二节资源的综合利用与环境保护资源的综合利用与环境保护.蓝.绿绿绿.这是多么迷人的这是多么迷人的自然美景自然美景 ！然而，！然而，如今的地球正在遭受如今的地球正在遭受着前所未有的灾难：着前所未有的灾难：.大气污染大气污染.水污染水污染.海

7、滩废弃物海滩废弃物.海洋污染海洋污染.酸雨的危害酸雨的危害.光化学烟雾污染光化学烟雾污染.臭氧层空洞臭氧层空洞南极臭氧空洞.固体废弃物污染固体废弃物污染.土壤污染土壤污染.沙尘暴沙尘暴.中国环境正在恶化中国环境正在恶化!全球性的环境恶化已经引起了广泛的关注，全球性的环境恶化已经引起了广泛的关注，我国政府为了改善环境作出了不懈努力，但我国政府为了改善环境作出了不懈努力，但也应该看到，我们要做的还很多：也应该看到，我们要做的还很多：每年每年27亿立方吨的工业污水只有不到亿立方吨的工业污水只有不到30%经过处经过处理，而又只有不到理，而又只有不到50%的的“处理过处理过”的工业污水的工业污水能达到国

8、家标准能达到国家标准 在绝大多数工业城镇，灰尘和悬浮颗粒含量超标在绝大多数工业城镇，灰尘和悬浮颗粒含量超标几倍几倍 每年有每年有5亿多的肥沃土地被侵蚀流失亿多的肥沃土地被侵蚀流失 现存的淡水资源只有现存的淡水资源只有2400吨吨/单位单位/年，不到世界年，不到世界平均水平的平均水平的1/4 这是一个很清楚的事实这是一个很清楚的事实如果我们不试图如果我们不试图平衡经济与环境的关系，我们将不可能有真平衡经济与环境的关系，我们将不可能有真正意义上的经济与文明的发展正意义上的经济与文明的发展。.1998摩洛哥干旱羊上树屡次经受干旱考验的摩洛哥山羊学会了在没有草吃的时候爬上树吃树叶。.环境污染每年损失环

9、境污染每年损失2830亿亿 日前，记者从全国人大环境资源委员会了解到，日前，记者从全国人大环境资源委员会了解到，由于环境污染，使国内每年的损失约为由于环境污染，使国内每年的损失约为亿元。据亿元。据光明日报光明日报报道，在由环境污染造成报道，在由环境污染造成的损失中，水质污染带来的损失为亿元。的损失中，水质污染带来的损失为亿元。自年代到现在，全国监测的条大小河自年代到现在，全国监测的条大小河流中，受到了不同程度污染。全国流中，受到了不同程度污染。全国多个湖泊，凡能接纳城镇污水的，大多水质受多个湖泊，凡能接纳城镇污水的，大多水质受到污染。同时，大气污染带来的损失为亿到污染。同时，大气污染带来的损失

10、为亿元，这主要有城市燃煤、工业企业排放废气及机元，这主要有城市燃煤、工业企业排放废气及机动车尾气污染。此外，生态环境破坏和自然灾害动车尾气污染。此外，生态环境破坏和自然灾害带来的损失为亿元。其他污染如固体废带来的损失为亿元。其他污染如固体废物排放、噪声污染等造成的损失也高达亿物排放、噪声污染等造成的损失也高达亿元。元。(摘自中国环境网）.通常所说的环境问题，主要指由于人类通常所说的环境问题，主要指由于人类不合理不合理开发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。产和人类生活所造成的环境污染。要了解环境污染情

11、况，消除和控制污染以及研究污要了解环境污染情况，消除和控制污染以及研究污染物的存在、分布和转化规律，就需要对污染物的存在染物的存在、分布和转化规律，就需要对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定，提供可靠的分析数据。形态、含量等进行分析和鉴定，提供可靠的分析数据。1.环境问题和监测环境问题和监测.问题问题1 1 硫氧化物和氮氧化物是形成酸硫氧化物和氮氧化物是形成酸雨的主要物质。工业上常利用雨的主要物质。工业上常利用它们与一些廉价易得到的化学它们与一些廉价易得到的化学物质发生反应加以控制、消除物质发生反应加以控制、消除或回收利用。请举例说明这些或回收利用。请举例说明这些方法的化学反应原理和类型。

12、方法的化学反应原理和类型。.“空中的死神空中的死神 ”酸雨酸雨.酸雾酸雾酸雨酸雨.我国其它酸雨区我国其它酸雨区：1、珠江三角洲及其北部、珠江三角洲及其北部2、杭州湾杭州湾.这正是工业文明带来的新课题这正是工业文明带来的新课题!.PH5.6的雨水的雨水 空气中硫的氧化物和氮的氧化物空气中硫的氧化物和氮的氧化物被烟尘中的金属被烟尘中的金属离子催化氧化后离子催化氧化后遇水变成遇水变成H2SO4、HNO3等随着雨水降等随着雨水降下就成为酸雨。下就成为酸雨。危害：破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊危害：破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化，加速建筑物、文物、桥梁、工业设备等的腐蚀酸化，加速建筑物、

13、文物、桥梁、工业设备等的腐蚀什么是酸雨？有什么危害？什么是酸雨？有什么危害？2.2.酸雨：酸雨：.1 1、通常所说的三废是指、通常所说的三废是指 、和和 。2 2、绿色食品是指、绿色食品是指 的食品。的食品。3 3、白色污染是指、白色污染是指 。废渣废渣废气废气废水废水无污染无污染、无公害无公害塑料垃圾塑料垃圾 大气污染大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物生产过程产生的废气及其携带的颗粒物3.3.大气污染：大气污染：.思考与交流思考与交流SO2主要来自于含硫矿物的燃烧和硫酸工厂废气。主要来自于含硫矿物的燃烧和硫酸工厂废气。(1)若用

14、若用Na2SO3溶液来吸收工厂的溶液来吸收工厂的SO2尾气，加热尾气，加热吸收液可获得高浓度的吸收液可获得高浓度的SO2，变废为宝。你能写出，变废为宝。你能写出主要的化学方程式吗？主要的化学方程式吗？Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 2NaHSONaHSO3 3=Na2SO3+SO2+H2O SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4 +SO2+H2O.(2)为除去燃料中的硫，可为除去燃料中的硫，可采用右图所示的石灰固硫采用右图所示的石灰固硫工艺。你能写出主要的化工艺。你能写出主要的化学方程式吗？学方程式吗？S+O2=SO2CaO

15、+SO2=CaSO3 2CaSO3+O2=2CaSO4点燃点燃.思考与交流思考与交流 机动车所排放的废气中主机动车所排放的废气中主要含要含CO和氮氧化物。为使机和氮氧化物。为使机动车达标排放，可在排气筒动车达标排放，可在排气筒中安装一个催化净化装置，中安装一个催化净化装置，使尾气中的使尾气中的CO和和NO转化为转化为参与大气循环的两种无毒气参与大气循环的两种无毒气体。体。(1)写出反应的化学方程式。写出反应的化学方程式。(2)“催化转换器催化转换器”的缺点是的缺点是在一定程度上提高空气的酸在一定程度上提高空气的酸度，其原因是度，其原因是 什么？什么？尾气催化转化装置尾气催化转化装置.问题问题2

16、 2 含氮、磷的大量污水任意排含氮、磷的大量污水任意排向湖泊、水库和进海海域，向湖泊、水库和进海海域，会出现水华、赤潮等水体污会出现水华、赤潮等水体污染问题。你认为在农村和城染问题。你认为在农村和城市造成的这种水体污染各有市造成的这种水体污染各有什么特点，并查阅资料了解什么特点，并查阅资料了解有关的污染及治理情况。有关的污染及治理情况。.什么是什么是赤潮？赤潮？海洋中出现大面积变色的海水这一现象海洋中出现大面积变色的海水这一现象称为红潮或赤潮。称为红潮或赤潮。赤潮是由浮游生物引起的，包括赤潮是由浮游生物引起的，包括夜光虫、夜光虫、鞭藻、硅藻、蓝藻鞭藻、硅藻、蓝藻等单细胞生物。等单细胞生物。赤潮

17、一般出现在含赤潮一般出现在含N、P微量元素的有机微量元素的有机化合物丰富的近岸海域中，条件适宜大量繁化合物丰富的近岸海域中，条件适宜大量繁殖，但生存期不长，死后要消耗海水中的殖，但生存期不长，死后要消耗海水中的O2来分解它们的遗体，从而导致海水中缺溶解来分解它们的遗体，从而导致海水中缺溶解氧致使海洋生物因缺氧而大量窒息死亡氧致使海洋生物因缺氧而大量窒息死亡。.水华水华赤潮赤潮.4.绿色化学绿色化学核心：核心：利用化学原理从源头上减少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。和消除工业生产对环境的污染。原子经济：原子经济：反应物的原子全部转化反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利为期望的最终产物，这时原子利用率为用率为100%.原子利用率原子利用率=100%.原子经济性反应原子经济性反应高选择性反应高选择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）.保护环境保护环境 从我做起从我做起 “一室不扫，何以一室不扫，何以扫天下扫天下”。胸怀大志的。胸怀大志的同学们，让我们携起手同学们，让我们携起手来从身边做起吧来从身边做起吧!.