化学与资源综合利用、环境保护.ppt

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1、AgAlAuCuFeMgCoMn10/27/2022第一课时第一课时当前地球正面临的严重问题：当前地球正面临的严重问题：n化石能源越来越少化石能源越来越少n环境问题越来越严重环境问题越来越严重n保护环境已成为实现人类社会保护环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题可持续发展的重要课题废废 气气、废废 水水、废废 渣渣 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

2、、O、N、S 等元素等元素 少量少量无机盐等无机盐等 污污染染环环境境COx、NOx、SO2 烟尘烟尘煤煤的的组组成成1 1、煤的组成及其综合利用、煤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无烟煤无烟煤泥煤泥煤 褐煤褐煤煤煤的的综综合合利利用用煤的干馏煤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物尽其用，保护环境物尽其用，保护环境n n煤煤直接作燃料直接作燃料利用率低并污染环境利用率低并污染环境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

3、煤气、煤焦油、焦炭焦炉煤气、煤焦油、焦炭煤的干馏表表4-2 4-2 煤干馏的主要产品和用途煤干馏的主要产品和用途n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。n主要反应是：主要反应是：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温高温煤的气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 CH3OH催化剂催化剂煤的液化2 2、天然气的组成及其综合利用、天然气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

4、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3 3、石油的组成及其综合利用、石油的组成及其综合利用 石油主要是多种碳氢化合物组成的混石油主要是多种碳氢化合物组成的混合物。合物。(黑色或深棕色粘稠液体，比水稍黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，不溶于水，有特殊气味，无固定沸轻，不溶于水，有特殊气味，无固定沸点。点。)按元素：按元素

5、：碳、氢含量为碳、氢含量为 97%98%按物质：按物质：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。（一般石油不含烯烃一般石油不含烯烃）按组成状态：按组成状态：固态、液态、气态。大部分是液固态、液态、气态。大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。除去原油中的盐和水，减少能耗除去原油中的盐和水，减少能耗及对设备的腐蚀。及对设备的腐蚀。利用加热和冷凝，把石油分成利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。不同沸点范围的产物。石油气，汽油，煤油，石油气，汽油，煤油，柴油，石蜡油、润滑柴油，石蜡油、润滑油、重油等。油、重油等。轻质液体

6、燃料轻质液体燃料（裂化汽油）（裂化汽油）在一定条件下使用催化剂并加热，把在一定条件下使用催化剂并加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。相对分子质量较小、沸点较低的烃。采用比裂化更高的温度，使其中采用比裂化更高的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子分子乙烯、丙烯、丁乙烯、丙烯、丁二烯等（有机化二烯等（有机化工的原料）工的原料）重油重油原油原油原油原油燃料油、燃料油、润滑油润滑油石油炼制在加热和催化剂作用下，对直链在加热和催化剂作用下，对直链烷烃的结构进行重新调整，使其烷烃的结构进行重新调整，使其

7、转化成带支链的烷烃或环状烃。转化成带支链的烷烃或环状烃。燃料油、燃料油、润滑油润滑油苯的同系物及其苯的同系物及其苯的同系物及其苯的同系物及其它芳香烃它芳香烃它芳香烃它芳香烃注：注：石油的分馏是物石油的分馏是物理变化，催化裂理变化，催化裂化、裂解、催化化、裂解、催化重整是化学变化。重整是化学变化。比较蒸馏、分馏、干馏比较蒸馏、分馏、干馏4 4、聚乙烯与高分子化合物、聚乙烯与高分子化合物（1 1）聚乙烯的生成）聚乙烯的生成CH2=CH2CH2=CH2CH2=CH2+CH2CH2 n（2 2）高分子化合物及其特征）高分子化合物及其特征 相对分子质量很大相对分子质量很大,是混合物是混合物,无固定的无固

8、定的熔沸点。熔沸点。n CH2CH2 CH2CH2 n_（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 。n CH2CH2 -CH2CH2-n-n催化剂-CH2CH2-n-n CH2CH2 加聚反应加聚反应n n聚合反应：由相对分子质量小的化合物聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相

9、对分子质量大的高分分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应。子的反应。n n此反应属于乙烯的加成反应，所以这种此反应属于乙烯的加成反应，所以这种聚合反应又叫加成聚合反应，简称加聚聚合反应又叫加成聚合反应，简称加聚反应。反应。塑料、合成橡胶、合成纤维综合利用的意义：综合利用的意义：物尽其用、保护资源，物尽其用、保护资源，创造出更多产品创造出更多产品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

10、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。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

11、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）100o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。