高一化學(xué)必修2_資源綜合利用_環(huán)境保護(hù)_ppt.ppt

1、第四章 化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展,Ag,Al,Au,Cu,Fe,Mg,Co,Mn,2020年9月19日星期六,第二節(jié) 化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護(hù),第一課時(shí),三廢:,廢氣、廢水、廢渣,煤、石油和天然氣仍然是人類(lèi)使用的主要能源，也是三種重要的化石燃料,優(yōu)點(diǎn): 提供能量、化工原料,缺點(diǎn): 不可再生、環(huán)境污染,求知課堂互動(dòng) 一、煤的綜合利用 1、煤的組成,組成元素:主要是碳元素；（還有少量的H、O、N、P、S、鹵素等） 組成成分：是由多種有機(jī)物、無(wú)機(jī)物組成的復(fù)雜混合物。,煤的結(jié)構(gòu)模型,無(wú)機(jī)物(少量),有機(jī)物,C 元素大量,H、O、N、S 等元素 少量,無(wú)機(jī)鹽等,污染環(huán)境,COx、NOx、 SO2 煙塵,煤的

2、組成,1、煤的組成,煤的綜合利用,煤的干餾,煤的氣化,煤的液化,獲得潔凈的燃料和多種化工原料物盡其用，保護(hù)環(huán)境,煤直接作燃料利用率低并污染環(huán)境,煤的干餾實(shí)驗(yàn)裝置圖,實(shí)驗(yàn)裝置1,實(shí)驗(yàn)裝置2,2、煤的綜合利用 （1）煤的干餾 煤的干餾原理： 把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使它分解的過(guò)程。,表4-2 煤干餾的主要產(chǎn)品和用途,（2）煤的氣化：,將煤中的有機(jī)物及碳轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過(guò)程。,中熱值氣,高熱值氣,將煤轉(zhuǎn)化液體燃料的過(guò)程。 分為直接液化和間接液化。,（3）煤的液化：,如：,二、石油的綜合利用 1、石油的組成元素:,主要是碳、氫元素,是由各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴組成的混合物。（還有水分、鹽分等雜質(zhì)）,石油的

3、主要成分：,2、石油的煉制(除水脫鹽后),（1）石油的分餾：,利用原油中各組分的沸點(diǎn)不同將復(fù)雜的混合物分離成簡(jiǎn)單混合物的過(guò)程。,石油分餾示意圖,比較蒸餾、分餾、干餾,3、石油的裂化和裂解 （1）裂化的目的： （2）裂化的原理： 石油的裂化是 。,在催化劑的作用下將含碳原子多的重油（烴）斷裂成碳原子較少的烴的過(guò)程。,提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量。,(3)裂解: 深度的裂化。,裂解的目的： 獲得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。,乙烯的產(chǎn)量是一個(gè)國(guó)家石化水平的標(biāo)志,C16H34 C8H18 + C8H16,催化劑,加熱、加壓,十六烷,辛烷,辛烯,C8H18 C4H10 + C4H8,催化劑,加熱、加壓

4、,丁烷,丁烯,辛烷,C4H10 CH4 + C3H6,催化劑,加熱、加壓,甲烷,丙烯,丁烷,C4H10 C2H6 + C2H4,催化劑,加熱、加壓,乙烷,乙烯,丁烷,25%,產(chǎn)量提高,三、天然氣的綜合利用 天然氣既是一種清潔的化石燃料，更是一種重要的化工原料，作為化工原料，它主要用于合成 和生產(chǎn) 等。天然氣化工以含一個(gè)碳原子的甲烷為原料，通過(guò)化學(xué)變化形成含兩個(gè)或多個(gè)碳原子的其他有機(jī)化合物。實(shí)現(xiàn)天然氣的有效轉(zhuǎn)化是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的課題。,氨,甲醇,天然氣灶,液化天然氣公交車(chē),四、合成材料 1、原料： 。 2、合成材料基本特征： 。 3、合成材料的合成原理： 。 例如：乙烯合成聚乙烯 ， 丙烯合成聚

5、丙烯 。,石油、煤、天然氣,相對(duì)分子質(zhì)量很大，屬于高分子化合物,加聚、縮聚,4、聚乙烯與高分子化合物,（1）聚乙烯的生成,（2）高分子化合物及其特征,相對(duì)分子質(zhì)量很大,是混合物,無(wú)固定的熔沸點(diǎn)。,加聚反應(yīng),聚合反應(yīng)：由相對(duì)分子質(zhì)量小的化合物分子互相結(jié)合成相對(duì)分子質(zhì)量大的高分子的反應(yīng)。 此反應(yīng)屬于乙烯的加成反應(yīng)，所以這種聚合反應(yīng)又叫加成聚合反應(yīng)，簡(jiǎn)稱(chēng)加聚反應(yīng)。,三大合成材料:,塑料、合成橡膠、合成纖維,綜合利用的意義：物盡其用、保護(hù)資源， 創(chuàng)造出更多產(chǎn)品,聚丙烯：,單體：,CH2CHCH3,聚苯乙烯,單體：,聚甲基丙烯酸甲酯 （有機(jī)玻璃）,單體：,酚醛塑料,單體：,苯酚、甲醛,聚四氟乙烯,單體：

6、,CF2CF2,思考與交流： 1、目前，回收利用廢舊合成材料有很多途徑，請(qǐng)查閱資料了解有哪些途徑？并試著從環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)成本等方面作出評(píng)價(jià)。 2、你認(rèn)為應(yīng)該限制生產(chǎn)、使用聚苯乙烯塑料快餐盒，還是回收利用？請(qǐng)用必要資料和數(shù)據(jù)作為論據(jù)。,1、回收利用廢舊合成材料主要有三種途徑：一是通過(guò)熔融再生重新作成多種有用的材料；二是采用熱裂解或化學(xué)處理的方法使其分解，用于制備多種化工原料；三是將廢舊合成材料作為燃料使用。,練習(xí),石油加工的主要目的是（ ） 將石油按其成分的沸點(diǎn)不同加以分離 將石油按飽和與不飽和烴加以分離 得到碳原子數(shù)多的烴類(lèi) 將石油中烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴分開(kāi),A,石油加工的主要目的是（ ） 將

7、石油按其成分的沸點(diǎn)不同加以分離 將石油按飽和與不飽和烴加以分離 得到碳原子數(shù)多的烴類(lèi) 將石油中烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴分開(kāi),用重油制取丙烯的方法是（ ） A.減壓分餾 B.干餾 C.裂化 D.裂解,D,用重油制取丙烯的方法是（ ） A.減壓分餾 B.干餾 C.裂化 D.裂解,石油裂解的目的是（ ） 提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量 主要提高汽油的產(chǎn)量 獲得短鏈不飽和烴 改善汽油的質(zhì)量,C,石油裂解的目的是（ ） 提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量 主要提高汽油的產(chǎn)量 獲得短鏈不飽和烴 改善汽油的質(zhì)量,第二課時(shí),第二課時(shí) 背景知識(shí)回顧 1、通常所說(shuō)的三廢是指 、 和 。 2、綠色食品是指 的食品， 白色污染是指 。,廢渣

8、,廢氣,廢水,塑料垃圾,無(wú)污染、無(wú)公害,求知課堂互動(dòng) 一、環(huán)境保護(hù) 1、在環(huán)境問(wèn)題面前，化學(xué)工作者所面臨的重要問(wèn)題 在環(huán)境問(wèn)題日益突出的今天，化學(xué)工作者所面臨的重要任務(wù)是對(duì) 的檢測(cè)、 的治理、尋找從源頭上治理 的生產(chǎn)工藝。 2、化學(xué)在三廢治理過(guò)程中的重要作用,環(huán)境情況,三廢,環(huán)境污染,二、環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué),1、環(huán)境：主要是指人類(lèi)的生存環(huán)境。 2、環(huán)境問(wèn)題：主要是指由于人類(lèi)不合理開(kāi)發(fā)和利用自然資源而造成生態(tài)環(huán)境的破壞，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類(lèi)生活所造成的環(huán)境污染問(wèn)題。 3、環(huán)境污染：人類(lèi)排放的污染物質(zhì)超過(guò)了環(huán)境的自?xún)裟芰?，引起環(huán)境質(zhì)量發(fā)生不良變化從而危害人類(lèi)健康和生存的現(xiàn)象。 因此，要隨時(shí)進(jìn)行環(huán)境

9、監(jiān)測(cè)！ 如：水華、赤潮、酸雨、光化學(xué)煙霧,環(huán)境污染的分類(lèi)：,按環(huán)境要素：分大氣污染、水體污染、土壤污染。 按人類(lèi)活動(dòng)分：工業(yè)環(huán)境污染、城市環(huán)境污染、農(nóng)業(yè)環(huán)境污染。 按造成污染的性質(zhì)、來(lái)源分：化學(xué)污染、生物污染、物理污染（噪聲、放射性、熱、電磁波等）、固體廢物污染、能源污染。,思考與交流: 1、硫氧化物和氮氧化物是形成酸雨的主要 物質(zhì) 。工業(yè)上常利用它們與一些廉價(jià)易得的化學(xué) 物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)加以控制、消除或回收利用。請(qǐng)舉例 說(shuō)明這些方法的化學(xué)反應(yīng)原理和類(lèi)型。,酸雨是指PH5.6的酸性降水，其主要成分是硫酸和硝酸，屬于嚴(yán)重的大氣污染現(xiàn)象，會(huì)區(qū)域性或隨風(fēng)漂移形成對(duì)土壤肥力、森林、水生動(dòng)植物和建筑物等的大

10、范圍危害。酸雨主要是由化石燃料的燃燒、金屬礦物的冶煉、生產(chǎn)和使用硫酸、硝酸的工廠等排放的硫氧化物和氮氧化物所造成的。,水華是淡水中的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，是由于水的富營(yíng)養(yǎng) 化引起藻類(lèi) （如藍(lán)藻 、綠藻、硅藻等）的迅猛生長(zhǎng)， 水一般呈藍(lán)色或綠色。,淡水中“水華”造成的最大危害是：飲用水源受到威脅， 藻毒素通過(guò)食物鏈影響人類(lèi)的健康，藍(lán)藻“水華”的次 生代謝產(chǎn)物MCRST能損害肝臟，具有促癌效應(yīng)，直接威脅 人類(lèi)的健康和生存。,赤潮是由于海水中浮游藻類(lèi)、原生動(dòng)物或細(xì)菌異常增殖或 聚集而引起海水變色的現(xiàn)象。實(shí)際上，赤潮并不一定都是 紅色的，它可因引發(fā)赤潮的生物種類(lèi)和數(shù)量不同而呈現(xiàn)出 不同顏色。,返回,綠色化

11、學(xué)理念（防治優(yōu)于治理）,核心：利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的污染。又稱(chēng)為“環(huán)境無(wú)害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”。 從學(xué)科觀點(diǎn)看：是化學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的更新。（改變反應(yīng)歷程） 從環(huán)境觀點(diǎn)看：強(qiáng)調(diào)從源頭上消除污染。（從一開(kāi)始就避免污染物的產(chǎn)生） 從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看：它提倡合理利用資源和能源，降低生產(chǎn)成本。（盡可能提高原子利用率） 熱點(diǎn)：原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)物原子全部轉(zhuǎn)化為最終的期望產(chǎn)物，原子利用率為100%,原子利用率=25.4%,原子利用率=100%,綠色化學(xué)對(duì)于化學(xué)反應(yīng)提出了“原子經(jīng)濟(jì)性”（原子節(jié)約）的新 概念及要求。理想的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn) 變成所需產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)零排放。下列幾種生產(chǎn)乙苯 的方法中，原子經(jīng)濟(jì)性最好的是（反應(yīng)均在一定條件下進(jìn)行） （ ）,H2,C,某工廠利用銅屑制硝酸銅。你認(rèn)為可以用哪些 方法？哪種最好？,利用銅屑制硝酸銅可以采用以下三種方法： 銅與濃硝酸反應(yīng)； 銅與稀硝酸反應(yīng)； 銅與氧氣反應(yīng)后，再與硝酸反應(yīng)。 從原子經(jīng)濟(jì)性的角度考慮，從最大限度地減少?gòu)U 物的排放的角度考慮，采用銅與氧氣反應(yīng)后，再 與硝酸反應(yīng)的方法是最好的。,汽車(chē)尾氣（含有烴類(lèi)、CO、SO2與NO等物質(zhì)）是城市空氣 的污染源。治理的方法之一是在汽車(chē)的排氣管上裝一個(gè) “催化轉(zhuǎn)換器”（用鉑、鈀合金作催化劑）。它的特點(diǎn)