第二节　资源综合利用　环境保护优秀教学设计

第二节

资源综合利用

环境保护

南川三中

程宏进

【学习目标】

能说出煤、石油、天然气的主要成分，如何对它们进行综合利用。

【学习重点】煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用；

【学习难点】石油裂化的原理

【知识梳理】

一、煤、石油和天然气的综合利用

1.煤的综合利用：煤是由

有机物

和

无机物

组成的复杂混合物，主要含

碳

元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。

（1）煤的干馏

煤干馏是指

把煤隔绝空气加强热使它分解的过程

，得到焦炭、煤焦油、煤气。煤干馏过程中发生一系列复杂的化学反应，从煤干馏产物中可获得重要的化工原料，如氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳、苯、甲苯、二甲苯、萘、酚类等。

（2）煤的气化

将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，主要反应为：

C + H2O高温

CO +H2

。

（3）煤的液化

煤的直接液化：

煤与氢气生成液体燃料

。

煤的间接化：

煤→

CO +H2 →

甲醇

。

2.天然气的综合利用：天然气是一种

高效、清洁

的化石燃料；同时也是一种重要的

化工原料

，主要用于合成

氨

和生产

甲醇

。

3.石油的加工：石油主要是由

碳氢化合物

组成的混合物。

（1）石油的分馏

石油分馏是利用原油中各组分

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。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。

（2）石油的催化裂化

石油的催化裂化是将含碳原子较

多

、沸点较

高

的烃断裂为含碳原子较

少

、沸点较

低

的汽油的过程。石油裂化的产品再经过进一步裂解，可以获得很多重要的化工原料。

乙烯

、

丙烯

、

甲烷

等都是通过石油裂化和裂解得到的重要化工原料。例如：

催化剂C16H34



CH + CH

818816加热、加压催化剂C8H18



CH +CH

48410加热、加压催化剂C4H10



CH +CH

436加热、加压催化剂

C4H10



CH

+ CH

2426加热、加压（3）其它的石油加工

石油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，获得

苯

、

甲苯

等重要化工基本原料。

4.以煤、石油和天然气为原料生产合成其他材料

（1）主要以煤、石油和天然气为原料生产的三大合成材料是

塑料

、

合成橡胶

、

合成纤维

。

（2）聚乙烯塑料的生产原理：

在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下，乙烯可以发生

加聚反应

，形成相对分子质量巨大的

高分子化合物——聚乙烯

。用化学方程式表示该反应：

nCH2=CH2

→_—【CH2—CH2】n—

像这种反应成称为

加成聚合反应

，简称

加聚反应

。聚乙烯分子中，

单体

；

重复结构单元－CH2－CH2－称为

链节

；n称为

聚合度

。

（3）高分子化合物的基本特征是相对分子质量巨大。高分子化合物有天然的，如

淀粉

、

纤维素

、

天然橡胶

等，也有人工合成的，如

塑料

、

合成纤维

、

合成橡胶

。人工合成的高分子由于在自然界中

降解速率很慢，会造成巨大的环境压力。

二、环境保护和绿色化学

在环境保护问题上，化学工作者面临的任务主要有以下三个方面：

（1）对环境情况的监测

：对污染物的存在形态、含量进行分析和鉴定。

（2）

三废的处理

：对生产过程中产生的废气、废水和废渣进行处理，减少环境污染，实现资源的回收利用。

（3）

寻找源头治理环境污染的生产工艺

：实施清洁生产——绿色化学。

绿色化学的核是

利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染

。按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是

反应物的原子全部转化为期望的最终产物

，这时原子利用率为100%。

【知能检测】

1.通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志是（

B ）

A.石油的年产量

B.乙烯的年产量

D.合成纤维的年产量

D.硫酸的年产量

2.下列说法不正确的是（

C）

A.化石燃料在燃烧过程中会产生污染环境的CO、SO2等有害气体

B.煤转化成煤气后燃烧，可以提高燃烧效率

C.天然气是气体，它不属于化石燃料

D.把煤隔绝空气加强热使之分解的过程叫干馏

3.酸雨的形成主要是由于（

）

A.森林遭到乱砍滥伐，破坏了生态环境

B.含硫化石燃料的大量燃烧

C.大气中二氧化碳的含量增大

D.汽车排出大量尾气

4.石油加工的主要目的是（

A

）

A.将石油按其成分沸点的不同加以分离

B.将石油按饱和烃与不饱和烃加以分离

C.得到碳原子数更多的烃

D.将石油中的烷烃、环烷烃和芳香烃分开

5.下列过程属于物理变化的是（

B

）

A.煤的干馏

B.石油分馏

C.石油裂化

D.乙烯聚合

6.石油裂化的目的是（

D

）

A.使长链烃分子断裂为短链烃分子

B.除去石油中的杂质

C.使直链烃转化为芳香烃

D.提高汽油的产量和质量

7.下列物质中不能用于萃取溴水中的溴的是（

B

）

A.直馏汽油

B.裂化汽油

C.酒精

D.苯

8.甲、乙、丙三名同学设计了制取Cu(NO3)2的方案：（甲）铜与浓硝酸反应；（乙）铜与稀硝酸反应；（丙）铜先在空气中灼烧生成氧化铜，再跟硝酸反应。从绿色化学的角度评价实验方案的优劣