1、 第二节第二节 化学与资源综合利用、环境保护化学与资源综合利用、环境保护学习目标：学习目标：了解化学在资源综合利用及环境保护方面了解化学在资源综合利用及环境保护方面的作用和意义。的作用和意义。重点：重点：1、煤、石油、天然气的综合利用，特别、煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用。是石油的利用。2、通过环境保护和绿色化学的有关知识，、通过环境保护和绿色化学的有关知识，使学生加强环保意识并培养绿色化学的理使学生加强环保意识并培养绿色化学的理念。念。难点：石油裂化的原理。难点：石油裂化的原理。煤的组成煤的组成无机物无机物有机物有机物C 元素元素大量大量H、N、S、O等元素等元素 少量少量Si
2、、Al、Ca、Fe 污染环境污染环境COx NOx SO2 烟尘烟尘煤的组成煤的组成我国煤的分布图我国煤的分布图上京煤矿上京煤矿宁夏优质无烟宁夏优质无烟煤煤 太西煤露天太西煤露天采区采区 煤的干馏煤的干馏 将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫做做煤的干馏煤的干馏 煤干馏的产物有哪些？煤干馏的产物有哪些？焦炉煤气、煤焦油、焦炭焦炉煤气、煤焦油、焦炭煤干馏的主要产品和用途煤干馏的主要产品和用途煤的气化煤的气化 在一定条件下把煤及其干馏物转化为煤气在一定条件下把煤及其干馏物转化为煤气（CO、H2）。）。C（s）H2O（g）CO（g）H2(g)高温煤气储气柜煤气储气
3、柜煤碳煤气化炉煤碳煤气化炉宜昌煤制气厂宜昌煤制气厂等离子体辅助煤汽化装置等离子体辅助煤汽化装置煤的液化煤的液化 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又又称人造石油，可继续精制成汽油、柴油、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。的情况下，煤的液化具有十分诱人的前景。将煤转化液体燃料的过程。将煤转化液体燃料的过程。分为直接液化和间接液化。分为直接液化和间接液化。煤的液化：煤的液化：C(s)+HC(s)+H2 2O CO(g)+HO CO(g)+H2 2(g)(g)高温
4、 CO+2H CO+2H2 2 CH CH3 3OHOH（甲醇）（甲醇）一定条件如：如：直接液化直接液化:使煤和氢气作用生成液体燃料使煤和氢气作用生成液体燃料间接液化：将煤先转化为间接液化：将煤先转化为CO和和H2，再，再在在 催化剂作用下合成甲醇催化剂作用下合成甲醇石油的综合利用石油的综合利用（1）石油的组成元素石油的组成元素:主要是碳、氢元素主要是碳、氢元素是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。（还有水分、盐分等杂质）物。（还有水分、盐分等杂质）石油的主要成分：石油的主要成分：（2）石油的炼制石油的炼制(除水脱盐后除水脱盐后)石油的分馏：石油的分馏
5、：利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物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。分离成简单混合物的过程。石油分馏示意图石油分馏示意图石油的裂化和裂解石油的裂化和裂解（1）裂化的目的：）裂化的目的：（2）裂化的原理：）裂化的原理：石油的裂化是石油的裂化是 。在催化剂的作用下将含碳原子多的重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。油（烃）断裂成碳原子较少的烃的过程。提高轻质液体燃料的产量。提高轻质液体燃料的产量。(3)裂解裂解:深度的裂化。深度的裂化。裂解的目的：裂解的目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工
6、基本原料。乙烯的产量是一个国家石化水平的标志乙烯的产量是一个国家石化水平的标志天然气的综合利用天然气的综合利用 天然气既是一种清洁的化石燃料，更是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，它主一种重要的化工原料，作为化工原料，它主要用于合成要用于合成 和生产和生产 等。天然气化工等。天然气化工以含一个碳原子的甲烷为原料，通过化学变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物。实现天然气的有效转化是一项具有挑战性的课题。性的课题。氨氨甲醇甲醇珠海振戎公司已经珠海
7、振戎公司已经与伊朗方面签署协与伊朗方面签署协议，同意在未来议，同意在未来25年向伊朗购买年向伊朗购买200亿亿美元的液化天然气美元的液化天然气亚洲最大的天亚洲最大的天然气处理厂然气处理厂天然气灶天然气灶液化天然液化天然气公交车气公交车2.2.以煤、石油和天然气为原料的生产合成材料以煤、石油和天然气为原料的生产合成材料1、原料：、原料：。2、合成材料基本特征：、合成材料基本特征：。3、合成材料的合成原理：、合成材料的合成原理：。例如：乙烯合成聚乙烯例如：乙烯合成聚乙烯丙烯合成聚丙烯丙烯合成聚丙烯 石油、煤、天然气石油、煤、天然气相对分子质量很大，属于高分子化合物相对分子质量很大，属于高分子化合物
8、加聚、缩聚加聚、缩聚合成材料概况：合成材料概况：随着人类不断的文明和进步，人对天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，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于是就发生了一场材料的革命人工合成材料；成材料；合成材料的原料丰富、制造加工简单，合成材料的原料丰富、制造加工简单，性能千变万化；性能千变万化；塑料、合成纤维、合成橡胶塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大称为三大合成材料；合成材料；黏合剂、涂料也属于合成材料。黏合剂、涂料也属于合成材料。聚丙烯：聚丙烯：单体：单体：CH2CHCH3聚四氟乙烯聚四氟乙烯单体：单体：CF2CF2纤维纤维
9、天然纤维天然纤维化学纤维化学纤维棉花棉花羊毛羊毛木材木材草类草类合成纤维合成纤维：用石油、天然气等为原：用石油、天然气等为原料制成的单体，再经聚合制成的纤料制成的单体，再经聚合制成的纤维（如：维（如：“六大纶六大纶”、碳纤维、光、碳纤维、光导纤维等）导纤维等）人造纤维人造纤维：用木材、草类的纤维经：用木材、草类的纤维经化学加工制成。如黏胶纤维等化学加工制成。如黏胶纤维等橡胶橡胶天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶通用橡胶通用橡胶特种橡胶特种橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶聚硫橡胶聚硫橡胶硅橡胶硅橡胶二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学第二课时二、环境保护与绿色化学二、环
10、境保护与绿色化学被污染的小河被污染的小河 背景知识回顾背景知识回顾1、通常所说的三废是指、通常所说的三废是指 、和和 。2、绿色食品是指、绿色食品是指 的食品，的食品，白色污染是指白色污染是指 。废渣废渣废气废气废水废水塑料垃圾塑料垃圾无污染、无公害无污染、无公害求知课堂互动求知课堂互动一、环境保护一、环境保护1、在环境问题面前，化学工作者所面临的重要问题、在环境问题面前，化学工作者所面临的重要问题在环境问题日益突出的今天，化学工作者所面临的重在环境问题日益突出的今天，化学工作者所面临的重要任务是对要任务是对 的检测、的检测、的治理、寻找从的治理、寻找从源头上治理源头上治理 的生产工艺。的生产
11、工艺。2、化学在三废治理过程中的重要作用、化学在三废治理过程中的重要作用环境情况环境情况三废三废环境污染环境污染环境污染环境污染 工农业生产和人类活动排放的物质超过了工农业生产和人类活动排放的物质超过了环境的自净能力，环境质量就发生不良变化，环境的自净能力，环境质量就发生不良变化，危害人类健康和生存。危害人类健康和生存。环境污染的环境污染的分类分类：1、按环境要素分：、按环境要素分：大气污染、水体污染、大气污染、水体污染、土壤污染；土壤污染；2、按人类活动分：、按人类活动分：工业环境污染、城市环境工业环境污染、城市环境 污染、农业环境污染；污染、农业环境污染；3、按造成污染的性质分：、按造成污
12、染的性质分：化学污染、生物污化学污染、生物污染、物理污染、固体废弃物污染、能源污染。染、物理污染、固体废弃物污染、能源污染。1.大气污染的来源、危害、治理大气污染的来源、危害、治理主要污染物主要污染物:w二氧化物二氧化物 碳氧化物碳氧化物 氮氧化物氮氧化物 碳碳 氢化物氢化物 飘尘飘尘 煤尘煤尘 放射性物质等放射性物质等w1.1.来源来源:w煤煤 石油的燃烧石油的燃烧,矿石冶炼矿石冶炼,汽车尾气汽车尾气,w工业废气等工业废气等2.2.危害危害:危害人类健康危害人类健康 影响植物生长影响植物生长 破坏建筑材料破坏建筑材料 改变地球气候改变地球气候讨论：讨论：“温室效应温室效应”与全球变暖与全球变
13、暖治理治理：调整资源结构，开发新能源调整资源结构，开发新能源（太阳能、（太阳能、氢能、风能、地热等），氢能、风能、地热等），减少使用减少使用煤、煤、石油、天然气等化石燃料，石油、天然气等化石燃料，减少减少工业工业废气排放，对废气进行废气排放，对废气进行回收净化再利回收净化再利用用等。等。大力大力植树造林植树造林严禁乱砍滥伐。政府部严禁乱砍滥伐。政府部门合理规划、制定标准、加强监测。门合理规划、制定标准、加强监测。2.水污染水污染的来源、危害、治来源、危害、治理理1.来源：来源：2.危害：危害：污染水源，改变水质，加剧水源污染水源，改变水质，加剧水源危害。造成水体富营养化，破坏危害。造成水体富营
14、养化，破坏海滨风景区。海滨风景区。石油炼制、工业废水、生活废水、石油炼制、工业废水、生活废水、使用过农药、化肥的农田排水、使用过农药、化肥的农田排水、降水淋洗大气污染物和地面淋洗降水淋洗大气污染物和地面淋洗固体垃圾等。固体垃圾等。治理治理：控制污水控制污水任意排放，对污水进行任意排放，对污水进行净净化化处理，处理，改善改善用水制度，研究用水制度，研究无污无污染染新工业，合理、科学地施用化肥、新工业，合理、科学地施用化肥、农药农药。3.居室污染的来源、危害及防居室污染的来源、危害及防治措施治措施 煤、石油、液化气、天然气等的煤、石油、液化气、天然气等的燃烧燃烧，煎、炒、煎、炒、烘、烤等高温烹调加
15、工中产生的烘、烤等高温烹调加工中产生的烟雾烟雾，烟草的烟草的燃燃烧烧，电器发出的电器发出的电磁波电磁波，地毯中的地毯中的螨虫螨虫，建筑装建筑装潢材料产生的潢材料产生的甲醛甲醛、放射性稀有气体放射性稀有气体氡氡，化妆品化妆品，日用化学品日用化学品，家宠家宠等等。1.来源：来源：2.危害：危害：引起人体引起人体呼吸道、消化道呼吸道、消化道等疾病，导致各种等疾病，导致各种癌症、癌症、皮肤病、传染病皮肤病、传染病，影响婴幼儿，影响婴幼儿智力和发育智力和发育等。等。CO2COSO2NOXNH3酚类、烟雾、酚类、烟雾、烟尘、放射烟尘、放射性稀有气体性稀有气体氡、电磁波、氡、电磁波、螨虫、细菌、螨虫、细菌、
16、病毒等病毒等主要污染物：主要污染物：保持室内保持室内清洁通风清洁通风对电器辐射采取防护措施对电器辐射采取防护措施,并保持距离并保持距离厨房要有厨房要有通风换气通风换气设施设施宠物宠物要经常洗浴要经常洗浴,养成良好的排便习惯养成良好的排便习惯,并注并注意及时清除意及时清除.女性朋友要女性朋友要慎用化妆品慎用化妆品和和日常化学用品日常化学用品建议男士建议男士少抽烟或不抽烟少抽烟或不抽烟3、防治措施、防治措施:地球人的行动地球人的行动：1、开发、开发“绿色资源绿色资源”是当今世界上工业化国家是当今世界上工业化国家开源节流、化害为利和保护环境的重要措施。开源节流、化害为利和保护环境的重要措施。2、兴建
17、、兴建“绿色建筑绿色建筑”是人们崇尚自然、回归自是人们崇尚自然、回归自然的一种潮流。然的一种潮流。3、吃、吃“环境餐环境餐”，以间接保护自然环境而且有，以间接保护自然环境而且有益于身体健康。益于身体健康。增强全球的环境意识，保护和合理增强全球的环境意识，保护和合理利用土地、矿藏、森林、水等自然利用土地、矿藏、森林、水等自然资源，努力改善生态环境。资源，努力改善生态环境。绿色化学绿色化学 绿色化学的核心就是利用化学原理从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。源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则，最理想的按照绿色化学的原则，最理想的“原子原子经济
18、经济“就是反应物的原子全部转化为期望就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为的最终产物，这时原子利用率为100%。乙烯生产环氧乙烷乙烯生产环氧乙烷91页原子经济原子经济性反应性反应高选择性高选择性反应反应无毒无害无毒无害原料原料可再生资源可再生资源环境友好产品环境友好产品（安全、能降解（安全、能降解可再生利用）可再生利用）1、安全的生产工艺2、应用无毒无害的催化剂3、应用无毒无害的溶剂4、提高能源的利用率原子利用原子利用率率100%原子利用率原子利用率=25.4%原子利用率原子利用率=100%l 2月月02日：国际湿地日日：国际湿地日l 3月月22日：世界水日日：世界水日l
19、4月月22日：地球日日：地球日l 5月月31日：世界无烟日日：世界无烟日l 6月月05日：世界环境日日：世界环境日l 6月月17日：世界防治荒漠化和干旱日日：世界防治荒漠化和干旱日l 7月月11日：世界人口日日：世界人口日l 9月月16日：国际保护臭氧层日日：国际保护臭氧层日l 10月月4日：世界动物日日：世界动物日l10月月16日：世界粮食日日：世界粮食日l12月月29日：国际生物多样性日日：国际生物多样性日 把保护生态环境看把保护生态环境看成自己的神圣使命，正成自己的神圣使命，正成为世界上越来越多人成为世界上越来越多人的共识。请看的共识。请看 -练习练习 1.含有碳元素的混合物是含有碳元素的混合物是（）二氧化碳，石灰石，甲烷，天然气，二氧化碳，石灰石，甲烷，天然气，一氧化碳，石油，乙醇，煤，醋酸，一氧化碳，石油，乙醇，煤，醋酸，水煤气。水煤气。A B C D D
