第二节　资源综合利用　环境保护教案2

第

二

节 资

源

综

合

利

用

及

环

境

保

护

知识与技能

1.以金属矿物的开发和利用为例，认识化学方法在实现物质间转化中的作用，体会保护金属资源的重要性。

2.了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。

3.认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。

4.以聚乙烯为例，了解高分子材料在生活等领域中的应用及可能带来的环境问题。

5.认识化学在环境保护中的作用，树立绿色化学的观念。

煤、石油和天然气仍然是人类使用的主要能源，也是一、煤的综合利用

三种重要的化石燃料

1、煤的组成

优点:

提供能量、化工原料

缺点:

不可再生、环境污染

（废气、废水、废渣）

煤的结构模型

无机物(少量)无机盐等煤

污的

染H、O、N、S 等元素组环

成境—少量有机物

C元素—大量

COx、NOx、SO2烟尘

煤直接作燃料——利用率低并污染环境

2、煤的综合利用

煤煤的干馏

的获得洁净的燃料和

综煤的气化多种化工原料——

合

物尽其用，保护环境利

用煤的液化

（1）煤的干馏：

把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。

（2）煤的气化：

高温

C(s) + H2O CO(g) + H2(g)

中热值气一定

CO(g)+ 3H2条件CH4(g) + H2O(l)

高热值气

2CO(g)+ O22CO2(g)；△H=-566KJ/mol

2H2(g)+ O22H2O(l)；△H=-571KJ/mol

CH4(g)+ 2O2CO2(g) + 2H2O(l)

△H=-890.3KJ/mol

（3）煤的液化：将煤转化液体燃料的过程。

分为直接液化和间接液化。

C(s) + H2O CO(g) + H2(g)CO + 2H2

一定条件高温CH3OH（甲醇）

二、石油的综合利用

1、石油的组成:

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）

2、石油的炼制(除水脱盐后) 石油的分馏：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。

石油气常压加热炉减压加热炉汽油煤油轻柴油重柴油轻润滑油中润滑油重润滑油原油重油常压分馏塔渣油减压分馏塔

3、石油的裂化和裂解

（1）裂化的目的：提高轻质液体燃料的产量。

裂化的原理：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。

(2 ) 裂解: 深度的裂化。

裂解的目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。

乙烯的产量是一个国家石化水平的标志

催化剂C16H34 C8H18 + C8H16

加热、加压

十六烷辛烷辛烯

催化剂C8H18 C4H10 + C4H8

加热、加压

石蜡辛烷丁烷丁烯

氧化铝催化剂C4H10 CH4 + C3H6

加热、加压

丁烷甲烷丙烯

催化剂C4H10 C2H6 + C2H4

加热、加压

乙烷乙烯丁烷

水KMnO4溶液

三、天然气的综合利用

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，它主要用于合成氨和生产甲醇等。天然气化工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物。

2CH4

C

4+2H

2

2H

四、合成材料

1、原料：石油、煤、天然气

2、合成材料基本特征：相对分子质量很大，属于高分子化合物

3、合成材料的合成原理：加聚、缩聚

4、聚乙烯与高分子化合物

（1）聚乙烯的生成

CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+……

催化剂

[ CH

—CH22]n

[ CH2—CH2]nnCH2=CH2

（2）高分子化合物及其特征聚乙烯

相对分子质量很大,是混合物,无固定

的熔沸点。

CH2＝CH聚丙烯：CH2＝CHCH3；

聚苯乙烯：

聚甲基丙烯酸甲酯

C6H5

（有机玻璃）

五、环境保护

CH2＝CCOOCH3CH3

1、回收利用废旧合成材料主要有三种途径：一是通过熔融再生重新作成多种有用的材料；二是采用热裂解或化学处理的方法使其分解，用于制备多种化工原料；三是将废旧合成材料作为燃料使用。

2、环境污染的分类：

•

按环境要素：分大气污染、水体污染、土壤污染。

•

按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。

•

按造成污染的性质、来源分：化学污染、生物污染、物理污染（噪声、放射性、热、电磁波等）、固体废物污染、能源污染。

是指PH≤5.6的酸性降水，其主要成分是硫酸和硝酸，属于严重的大气污染现象，会区域性或随风漂移形成对土壤肥力、森林、水生动植物和建筑物等的大范围危害。酸雨主要是由化石燃料的燃烧、金属矿物的冶炼、生产和使用硫酸、硝酸的工厂等排放的硫氧化物和氮氧化物所造成的。利用化学方法可以控制硫和氮氧化物，进而控制酸雨等危害。例如：针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点，主要采取燃料预脱煤、炉内脱硫和烟囱排气除硫等措施，用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3、水等吸收脱硫。

CaO+SO2====CaSO3 ；

2CaSO3+O2====2CaSO4

；

SO2+2NH3+H2O====(NH4)2SO3

；

是淡水中的一种自然生态现象，是由于水的富营养化引起藻类

（如蓝藻

、绿藻、硅藻等）的迅猛生长，水一般呈蓝色或绿色。赤潮是由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或聚集而引起海水变色的现象。实际上，赤潮并不一绿色化学示意图定都是红色的，它可因引发赤潮的生物种类和数量不同而呈现出不同颜色。

安全的生产工艺提高能源的利用率

反应过程

反应产物反应物

原子经济性反应

高选择性反应无毒无害原料环境友好产品（安全、

可再生资源能降解、可再利用）

应用无毒无害的溶剂应用无毒无害的催化剂