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1、第四章第四章 第二节第二节资源的综合利用资源的综合利用 环境保护环境保护1优选专业2优选专业3优选专业4优选专业5优选专业美人已远去，美人已远去，现代版的现代版的“沉沉鱼落雁闭月羞鱼落雁闭月羞花花”让我们看让我们看到了现实中环到了现实中环境的不堪，甚境的不堪，甚至重重地敲响至重重地敲响了环境保护的了环境保护的警钟！警钟！6优选专业o背景知识回顾背景知识回顾一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用1 1、化石燃料：煤、石油和天然气都是古、化石燃料：煤、石油和天然气都是古代代 经过一系列复杂变化而成经过一系列复杂变化
2、而成的，它们是人们生活中经常使用的主要的，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，因此人们常称它们为 燃燃料，是料，是 资源。资源。动植物遗骸动植物遗骸不可再生不可再生化石化石7优选专业o背景知识回顾背景知识回顾一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用2、煤、石油燃烧对环境的影响、煤、石油燃烧对环境的影响（1）煤的燃烧对空气的影响）煤的燃烧对空气的影响煤燃烧时会排放出煤燃烧时会排放出 等气体和一等气体和一些烟尘，它们都是大气的污染物。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
3、是石油的加）用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加工产品工产品汽油、煤油、柴油等，它们燃烧汽油、煤油、柴油等，它们燃烧时会排放出时会排放出 、 、含、含 化化合物、未燃烧的合物、未燃烧的 化合物和烟尘等，化合物和烟尘等，它们都是大气的污染物。它们都是大气的污染物。SO2、NO2CO氮的氧化物氮的氧化物铅铅碳氢碳氢8优选专业原油原油原油原油煤炭煤炭煤炭煤炭天然气天然气天然气天然气水电水电水电水电核能核能核能核能全世界全世界全世界全世界36.8%36.8%36.8%36.8%27.2%27.2%27.2%27.2%23.7%23.7%23.7%23.7%6.2%6.2%6.2%6.2%6.1%6.1%
4、6.1%6.1%中国中国中国中国22.3%22.3%22.3%22.3%69.0%69.0%69.0%69.0%2.5%2.5%2.5%2.5%5.4%5.4%5.4%5.4%0.8%0.8%0.8%0.8%20052005年世界及我国能源利用情况表年世界及我国能源利用情况表 结论：我国的能源结构不合理，对煤炭结论：我国的能源结构不合理，对煤炭能源的依赖过大能源的依赖过大,新能源的开发和利用不够新能源的开发和利用不够.思考：据下表，你能得出什么结论思考：据下表，你能得出什么结论? ? 9优选专业o煤的组成及其综合利用煤的组成及其综合利用一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、
5、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、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：_、_、_。 有机物有机物少量无机物少量无机物碳碳煤的干馏煤的干馏煤的气化煤的气化煤的液化煤的液化10优选专业o煤的干馏煤的干馏一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用原理：原理：将煤隔绝空气加强热使它分解的将煤隔绝空气加强热使它分解的过程过程，也叫煤的焦化。，也叫煤的焦化。煤干馏得到煤干馏得到焦炭、煤焦油、出炉煤气焦炭、煤焦油、出
6、炉煤气等，等，属于属于化学变化化学变化。 11优选专业煤干馏的主要产品和用途煤干馏的主要产品和用途12优选专业o煤的气化煤的气化一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用原理：原理：将其中的有机物转化为可燃性气将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。体的过程。C(s) + HC(s) + H2 2O CO(g) + HO CO(g) + H2 2(g)(g)高温水煤气o煤的液化煤的液化直接液化：使煤与直接液化：使煤与氢气氢气作用生成液体燃料。作用生成液体燃料。间接液化：使煤先汽化为间接液化：使煤先汽化为一氧化碳一氧化
7、碳和和氢气氢气，再催，再催化合成化合成甲醇甲醇等等 CO + 2HCO + 2H2 2 CH CH3 3OHOH（甲醇）（甲醇）一定条件13优选专业o天然气的综合利用天然气的综合利用 一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用天然气是一种清洁的天然气是一种清洁的化石化石燃料，更是一燃料，更是一种重要的化工原料，主要用于合成种重要的化工原料，主要用于合成氨氨和和生产生产甲醇甲醇等。等。 还可以利用甲烷合成还可以利用甲烷合成含有两个或多个碳原子含有两个或多个碳原子的其他有机物的其他有机物。14优选专业o石油的综合利用石
8、油的综合利用一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用石油主要是由多种石油主要是由多种碳氢化合物碳氢化合物组成的混合物。组成的混合物。 （1 1）石油的分馏：）石油的分馏：利用原油中各组分利用原油中各组分沸点沸点的不同，将复杂的混合物的不同，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，分离成简单和更有用的混合物的过程叫做分馏，该过程是该过程是物理变化物理变化。石油的分馏产物如汽油、煤。石油的分馏产物如汽油、煤油、柴油等仍然是油、柴油等仍然是混合物混合物。15优选专业一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然
9、气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用o石油的综合利用石油的综合利用16优选专业o石油的综合利用石油的综合利用一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用（2 2）石油的裂化和裂解：石油的裂化和裂解都是）石油的裂化和裂解：石油的裂化和裂解都是将将碳原子数碳原子数较多、较多、沸点沸点较高的烃断裂为较高的烃断裂为碳原子数碳原子数较少、较少、沸点沸点较低的汽油的过程。较低的汽油的过程。 裂化的目的裂化的目的:裂解裂解(深度裂化深度裂化)的目的的目的:提高轻质液体燃料的产量提高轻
10、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获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料C16H34C8H18+C8H16C4H10C2H4+C2H6C4H10CH4+C3H6分馏（直馏）汽油：饱和烷烃分馏（直馏）汽油：饱和烷烃裂化汽油：含有不饱和烃裂化汽油：含有不饱和烃17优选专业18优选专业（3）石油的综合利用）石油的综合利用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
11、构转化为环状烃烃重新调整结构转化为环状烃注：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。19优选专业（2 2）聚乙烯）聚乙烯: :乙烯在一定条件下发生反应，形成高分子化合物。乙烯在一定条件下发生反应，形成高分子化合物。方程式为：方程式为： 。在聚乙烯中，在聚乙烯中，n n称为称为聚合度聚合度，表示高分子化合物中的，表示高分子化合物中的数目，数目，n n有的相同，有的不同，所以它是有的相同，有的不同，所以它是混合混合物。单物。单体为：体为： , ,链节为链节为 。 o合成材料合成材料 一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然气的综
12、合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用（1 1）三大合成材料：）三大合成材料：塑料塑料、合成橡胶合成橡胶和和合成纤维合成纤维是三大合成材料，都主要是三大合成材料，都主要是以是以石油石油、煤煤和和天然气天然气为原料生产的。为原料生产的。n CH2CH2 - -CH2CH2 -n-n催化剂CH2CH2 CH2CH2 20优选专业聚丙烯：聚丙烯： 单体：单体：CH2CHCH321优选专业聚苯乙烯聚苯乙烯单体：单体：CH2CHC6H522优选专业聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）（有机玻璃）单体：单体：CH2CCH3COOCH323优选专业酚醛塑料酚
13、醛塑料单体：单体：苯酚、甲醛苯酚、甲醛24优选专业聚四氟乙烯聚四氟乙烯单体：单体：CF2CF225优选专业合成纤维合成纤维纤纤维维天天然然纤纤维维化化学学纤纤维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26优选专业合成橡胶合成橡胶橡橡胶胶天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶通通用用橡橡胶胶特特种种橡橡胶
14、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27优选专业o“三废三废”污染及其防治（废气废水废渣）污染及其防治（废气废水废渣）二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学大气污染物主要来自大气污染物主要来自化石燃料燃烧化石燃料燃烧和工业生产过和工业生产过程中产生的程中产生的废气废气及其携带的及其携带的颗粒物颗粒物。工业生产中。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
15、体废弃物的处理兼有放标准。废渣等固体废弃物的处理兼有减少环境减少环境污染污染和和资源回收利用资源回收利用两个重要目的。两个重要目的。 绿色食品是指绿色食品是指无污染、无公害无污染、无公害的食品，的食品，白色污染是指白色污染是指塑料垃圾塑料垃圾。28优选专业大气污染的来源、危害、治理：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、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。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、来源：煤、石油的燃烧；矿石的冶炼、汽车尾气、工业废气等。汽车尾气、工业废气等。3、危害：
16、危害人体健康，影响植物生长、破、危害：危害人体健康，影响植物生长、破坏建筑材料，改变地球气候等坏建筑材料，改变地球气候等酸雨：酸雨：2SO2+O2+2H2O 2H2SO4飘尘飘尘NOxHNO329优选专业光化学烟雾光化学烟雾：汽车尾气产生的汽车尾气产生的NO2在日光的照射下，分解成在日光的照射下，分解成NO和氧原子，即开始了光化学烟雾的循环，不断地和氧原子，即开始了光化学烟雾的循环，不断地产生臭氧。产生臭氧。总反应：总反应：3O2 = 2O3NO2 NO +O2NO +O2 = 2NO2 O +O2 = O3 光光 光化学烟雾危害人体健康，农作物的生长光化学烟雾危害人体健康，农作物的生长也受到
17、损害。也受到损害。30优选专业温室效应温室效应： 是由于大气里温室气体（二氧化碳、甲烷等）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，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。引发自然灾害。臭氧层破坏：臭氧层破坏： 主要是氟氯烃（如氟里昂等）和氮氧化物破主要是氟氯烃（如氟里昂等）和氮氧化物破坏了大气中的臭氧层。坏了大气中的臭氧层。Cl + O3 = ClO + O2 ClO + O = Cl + O2 O3 + NO = O2 + NO2NO2 + O = NO + O231优选专业4、治理：、治理： 调整能源结构，开发新能源（太阳能、风
18、能、氢能、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；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，加强大力植树造林，政府部门合理规划，制定标准，加强监测。监测。空气质量预报的主要三项指标：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。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。二氧化硫含量：主要由燃煤引起的。氮氧化物：主要是氮氧化物：主要是NO和和NO2
19、，由机动车尾，由机动车尾 气引起的气引起的32优选专业二、水污染的来源、危害和防治：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、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、物质、石油、难降解有机物，还有氰化物、酚类、病原体等病原体等。2、来源：石油炼制、工业废水的排放、生活污、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。雨淋洗大气污染物等。3、危害：、危害：赤潮赤潮：海洋近海岸海区发生富营养化现象，：海洋近海岸海区发生富营养化现象，使
20、腰鞭毛藻类等大量繁殖，使海水呈粉红色。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。对渔业生产危害极大。33优选专业水华：过多的氮、磷等营养物质进入水体而使水华：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。繁殖覆盖水面，形成水华。水俣病：由于含汞的工业废水的排放引起的。水俣病：由于含汞的工业废水的排放引起的。骨痛病：由于含镉的工业废水的排放引起的。骨痛病：由于含镉的工业废水的排放引起的。4、治理：、治理：控制污水的任意排放，对污水进行净化处理，控制污水的任意排放，对污水进行净化处理，
21、改善用水制度，研究无污染新工艺；合理科学改善用水制度，研究无污染新工艺；合理科学地施用化肥、农药等。地施用化肥、农药等。34优选专业o绿色化学绿色化学 二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学绿色化学的核心就是利用绿色化学的核心就是利用化学原理化学原理从从源头上源头上减少和消除减少和消除工业生产对环境的污染。工业生产对环境的污染。 o原子经济：反应物的原子原子经济：反应物的原子全部全部转化为期望的最终转化为期望的最终产物，也就是原子利用率为产物，也就是原子利用率为100%。o原子利用率（预期产物的分子量全部生成物原子利用率（预期产物的分子量全部生成物的分子量总和）的分子量总和）10035优选专业o绿色化学特点绿色化学特点 二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学二、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。 36优选专业 请你以绿色化学为理念，设计一套实验方案制取硫酸铜。可选择的药品和仪器有：Cu丝、稀硫酸、浓硫酸、酒精灯、试管及其他必要的实验仪器。37优选专业保护环境 从我做起38优选专业
