第二节　资源综合利用　环境保护特级教师教学实录

第二节

资源综合利用

环境保护

（一）煤.石油和天然气的综合利用

一、煤的组成和综合利用

1、煤的种类与组成

①、煤的种类：

②、煤的组成：

2．煤的综合利用

方法：煤的干馏、煤的液化、煤的气化

目的：获得洁净的燃料和多种化工原料。

①、煤的干馏（煤的焦化）

1）、定

义：将煤隔绝空气加强热使它分解的过程。

2）、主要产品：出炉煤气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭

②、煤的气化

1）、定义：

将煤中的有机物及碳转化为可燃性气体的过程。

2）、目的：把煤转化成清洁能源，提高利用率

③、煤的液化：在一定条件下将煤转化为液体燃料

1）、煤的直接液化：使煤与氢气作用生成液体燃料。

1

2）、煤的间接液化：

煤的组成有机物和无机物组成的混合物主要含碳；还含少量Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｓ等焦炉气H2、CH4、C2H4、CO氨、铵盐苯、甲苯、二甲苯焦炉煤气粗氨水粗苯煤煤的干馏煤的综煤的合利用气化苯、甲苯、二甲苯煤焦油焦炭酚、萘沥青高温C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)煤的直接液化液化间接液化二、天然气的组成及其综合利用

煤＋氢气→液体燃料CO、H2CH3OH8

我国的天然气资源很丰富,但分布很不均匀,为了改善我国东部的能源结构,制定了什么计划？

综合应用：



一种清洁燃料，可以直接用作燃料。



一种重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇及分子内含两个或两个以上碳原子的其他有机化合物。

三、石油的组成及其综合利用

1、石油的组成

由多种碳氢化合物组成的混合物

2、石油的成分

•

•

•

含烃的混合物

按元素来看：碳、氢含量为97%--98% 按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物

3、石油的综合利用：

2

①、石油分馏主要在分馏塔中进行，通过分馏可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油。

温度计蒸馏烧瓶冷凝器接受器（牛角管）碎瓷片实验室蒸馏石油的装置14

13

比较蒸馏、分馏、干馏

操作过程

原理

目的

蒸馏

分馏

干馏

3

②、石油的裂化：

原料

目的

成分

[注意]汽油有直馏汽油和裂化汽油两种. 直馏汽油是由石油直接分馏而得的汽油(不含烯烃)；

裂化汽油是由重油经裂化而制得的汽油(含有烯烃)。

③、石油的裂解: 目的：为了获得更多的短链的不饱和烃（如乙烯、丙烯、丁烯、甲烷、乙烷等），以进行三大合成（塑料、橡胶、纤维）

原料：

原理：在更高的温度下，使长链烃（石油分馏产物）断裂成乙烯、丙烯等短链烃。

④、催化重整:

把链状烃转化成为环状烃的过程.如:苯或甲苯等. 分馏分馏裂化裂化石油的炼分馏、裂化、裂解的对比石油的炼热裂催化石油的裂解石油的裂解热裂催化制方法制方法常压减压常压减压化化裂化裂化原理原理主要原料主要原料主要产品主要产品用蒸发冷凝的用蒸发冷凝的方方法把石油分法把石油分成不成不同沸点范同沸点范围的蒸围的蒸馏产物馏产物原油原油石油气汽油煤油柴油重油重油重油重柴油燃料油润滑油石蜡沥青在加热或催化剂存在在加热或催化剂存在的条件下，把相对的条件下，把相对在高温下，把石在高温下，把石油产品中具有长分子质量大，沸油产品中具有长分子质量大，沸链分子的烃断裂点高的烃断裂成链分子的烃断裂点高的烃断裂成成为各种短链的相对分子质量成为各种短链的相对分子质量气态烃或液态烃。小，沸点低的烃小，沸点低的烃气态烃或液态烃。含直链烷烃的石重油油分馏产品（含含直链烷烃的石石油气）重油油分馏产品（含石油气）抗震性能好的汽油等乙烯、丙烯、甲烷、丁二烯19

四、合成材料

1、有机高分子材料

天然有机高分子材料：

合成有机高分子材料：

（简称合成材料）

4

2、加聚反应：

①、由单体写加聚反应产物方法：将双键改为单键，将原来连在不饱和碳原子上的其它原子（或原子团）写在链节的上方或下方。

②、由加聚反应产物写单体方法：

3、缩聚反应（教材98页资料卡片）

（二）环境保护与绿色化学

一、环境保护与绿色化学

1、环境问题的含义：

2、保护环境工作者当前的任务：

①、对环境情况的检测

②、三废的治理

③、寻找源头治理环境的生产工艺：

5

二、环境污染的类别：

1、大气污染：来自工业废气，汽车尾气，生活废气（硫与氮的氧化物，碳氧化物，氮氢化物，卤素化合物，放射性）

①、人类保护伞的洞——臭氧层被破坏

②、空中死神——酸雨

③、全球变暖——温室效应

④、光化学烟雾

⑤、无形杀手——居室污染

2、水污染：来自工业废水、生活废水(无机物, 重金属盐类,营养物有机物, 洗

涤剂, 石油) ①、水体富营养化（N、P、K、S的化合物）·（生活污水、农田排水、化肥、合成洗涤剂、工业废水引起藻类、浮游生物暴发性繁殖——

赤潮、水华）

②、水华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。

淡水中“水华”造成的最大危害是：饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华”的次生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。

③、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。

3、土壤污染

来自工业垃圾、生活垃圾、废水、化肥、农药残留(Cl,P,S)、放射物质残留

4、噪声污染

5、辐射污染

6、食品污染



2月02日：国际湿地日

3月22日：世界水日



4月22日：地球日

5月31日：世界无烟日



6月05日：世界环境日

6月17日：世界防治荒漠化和干旱日



7月11日：世界人口日

9月16日：国际保护臭氧层日



10月4日：世界动物日

10月16日：世界粮食日



12月29日：国际生物多样性日

6

三、绿色化学

1、绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头减少和消除污染。

①、绿色化学理念（防治优于治理）

②、核心：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“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。

从学科观点看：是化学基础内容的更新。（改变反应历程）

从环境观点看：强调从源头上消除污染。（从一开始就避免污染物的产生）

从经济观点看：它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。（尽可能提高原子利用率）

③、热点：原子经济性——反应物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为100% 绿色化学应用于科学研究安全的生产工艺提高能源的利用率无毒无害原料可再生资源原子经济性反应高选择性反应环境友好产品（安全、能降解、可再利用）应用无毒无害的催化剂12应用无毒无害的溶剂4934567

2、

原子利用率和产率原子利用率=预期产物的相对分子质量全部生成物的相对分×100%子质量综合产率=期望产物的实际质量期望产物的理论质量×100%转化率已反应掉的反应物质量100%投入反应物的总质量50

7