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第二节第二节 化学与资源综合利用、化学与资源综合利用、环境保护环境保护葫芦岛二高中葫芦岛二高中 范文艳范文艳一、煤的综合利用一、煤的综合利用煤由煤由_和和少量少量_组成的复杂组成的复杂混合物，主要含混合物，主要含_，还含有少量，还含有少量_等元素。等元素。煤的干馏：煤的干馏：将煤隔绝空气加高温使之分解，得将煤隔绝空气加高温使之分解，得到焦炉煤气、煤焦油和焦炭。到焦炉煤气、煤焦油和焦炭。有机物有机物有机物有机物无机无机无机无机物物物物碳元素碳元素碳元素碳元素氢、氧、氮、硫氢、氧、氮、硫氢、氧、氮、硫氢、氧、氮、硫煤的气化：煤的气化：将其中的有机物转化为可燃气体的过程，主要将其中的有机物转化为可燃气体的过程，主要将其中的有机物转化为可燃气体的过程，主要将其中的有机物转化为可燃气体的过程，主要反应是反应是反应是反应是C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）高温高温水煤气水煤气煤的液化煤的液化（直接液化、间接液化）：（直接液化、间接液化）：直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料间接液化：先转化为一氧化碳和氢气，再在间接液化：先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇等。催化剂作用下合成甲醇等。二、天然气的综合利用二、天然气的综合利用主要成份是甲烷主要成份是甲烷清洁的化石燃料清洁的化石燃料化工原料用于合成氨和生产甲醇化工原料用于合成氨和生产甲醇三、石油的综合利用三、石油的综合利用石油主要由多种碳氢化合物组成的混合物。石油主要由多种碳氢化合物组成的混合物。石油的分馏：石油的分馏：利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的混利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。石油的催化裂化石油的催化裂化在催化剂作用下，在催化剂作用下，将含碳原子较多、沸点将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的汽油等。汽油等。C16H34 C8H18+C8H16 催化剂催化剂加热、加压加热、加压催化剂催化剂加热、加压加热、加压 C8H18C4H10+C4H8 石油的裂解石油的裂解用比裂化更高的温度使长链的烃分子断裂用比裂化更高的温度使长链的烃分子断裂成碳原子数较少的气态烃分子和少量的液态成碳原子数较少的气态烃分子和少量的液态烃烃，获取有机化工原料，获取有机化工原料，如乙烯等，如乙烯等催化剂催化剂加热、加压加热、加压CH+CH CHCH催化剂催化剂加热、加压加热、加压CH+CH 石油的催化重整：石油的催化重整：在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃，如苯重新调整，使链状烃转化为环状烃，如苯（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。下列变化属于物理变化的是下列变化属于物理变化的是 （）.煤的气化煤的气化.石油的分馏石油的分馏 .石油的裂解石油的裂解.煤的干馏煤的干馏B四、三大合成材料：四、三大合成材料：塑料、合成橡胶和合成纤维。塑料、合成橡胶和合成纤维。聚乙烯的生成原理：（聚合反应）聚乙烯的生成原理：（聚合反应）在适当温度、压强和有催化剂存在的情况下，乙在适当温度、压强和有催化剂存在的情况下，乙烯双键里的一个键会断裂，分子里的碳原子能互相烯双键里的一个键会断裂，分子里的碳原子能互相结合成为很长的链。结合成为很长的链。CH2=CH2CH2=CH2CH2=CH2+CH2CH2 n（聚乙烯）（聚乙烯）nCH2=CH2 CH2CH2 n（单体单体）（链节链节）(n n 为聚合度为聚合度)nCH2=CHCH3催化剂 CH2CH nCH3丙烯丙烯聚丙烯聚丙烯加成聚合反应（加聚反应）加成聚合反应（加聚反应）聚氯乙烯塑料聚氯乙烯塑料聚乙烯塑料聚乙烯塑料聚丙烯塑料聚丙烯塑料聚苯乙烯塑料聚苯乙烯塑料聚乙烯颗粒聚乙烯颗粒聚乙烯颗粒聚乙烯颗粒 思考思考3：如何处理高：如何处理高分子材料带来的环分子材料带来的环境污染？境污染？三、三、环境环境保护与绿色化学：保护与绿色化学：主要污染物：废水主要污染物：废水 废气废气 废渣废渣如：水华、赤潮、酸雨、温室效应、臭氧层空洞、如：水华、赤潮、酸雨、温室效应、臭氧层空洞、光化学烟雾光化学烟雾赤潮、水华：含氮、磷的工业废水、生活污水排放赤潮、水华：含氮、磷的工业废水、生活污水排放酸雨：酸雨：目前规定目前规定PH5.6的各种形式的酸性降水。的各种形式的酸性降水。硫氧化物和氮氧化物（硫氧化物和氮氧化物（NOx）是形成酸雨是形成酸雨 的主要物质的主要物质。温室效应：人类向自然界过多排放温室效应：人类向自然界过多排放CO2气体气体臭氧层空洞：氟氯（溴）烃（臭氧层空洞：氟氯（溴）烃（CF2Cl2）、）、NO光化学烟雾光化学烟雾：碳氢化合物（碳氢化合物（HC）和氮氧化物）和氮氧化物（NOx）等）等一次污染物一次污染物在阳光（在阳光（紫外光紫外光）作用下）作用下发生光化学反应生成发生光化学反应生成二次污染物二次污染物 13环境污染已成为人类社会面临的重大问题，各种污染数不胜数，下列词语与环境污染无关的是()。温室效应 赤潮 酸雨 光化学污染 臭氧空洞 水俣病 潮汐 大脖子病 水华A B C D四、绿色化学（环境友好化学）：四、绿色化学（环境友好化学）：核心：核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产利用化学原理从源头上减少和消除工业生产 对环境造成的污染。又称为对环境造成的污染。又称为“环境无害化学环境无害化学”、“环境友好化学环境友好化学”、“清洁化学清洁化学”。从环境观点：从环境观点：强调从源头上消除污染。（从一开强调从源头上消除污染。（从一开 始就避免污染物的产生）始就避免污染物的产生）从经济观点：从经济观点：提倡合理利用资源和能源，降低成本。提倡合理利用资源和能源，降低成本。“原子经济性原子经济性”反应物原子全部转化为最终的期反应物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为望产物，原子利用率为100%思思考考与与交交流流：原子利用率原子利用率=25.4%原子利用率原子利用率=100%绿色化学对于化学反应提出了绿色化学对于化学反应提出了“原子经济性原子经济性”（原子节约）的新（原子节约）的新要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。下列几种生产乙苯的方法需产物，不产生副产物，实现零排放。下列几种生产乙苯的方法中，原子经济性最好的是（反应均在一定条件下进行）（中，原子经济性最好的是（反应均在一定条件下进行）（）：）：A A C C2 2H H5 5ClCl HClHClB B C C2 2H H5 5OHOH H H2 2O OC C CHCH2 2CHCH2 2D D HBrHBr H H2 2C某工厂用铜屑制硝酸铜。可用哪些方法？哪某工厂用铜屑制硝酸铜。可用哪些方法？哪种好？种好？利用铜屑制硝酸铜可以采用以下三种方法：利用铜屑制硝酸铜可以采用以下三种方法：铜与浓硝酸反应；铜与浓硝酸反应；铜与稀硝酸反应；铜与稀硝酸反应；铜与氧气反应后，再与硝酸反应。铜与氧气反应后，再与硝酸反应。从原子经济性的角度考虑，从最大限度地减少废从原子经济性的角度考虑，从最大限度地减少废物的排放的角度考虑，采用铜与氧气反应后，再物的排放的角度考虑，采用铜与氧气反应后，再与硝酸反应的方法是最好的。与硝酸反应的方法是最好的。