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时间:2019-07-27
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1、第四章化学与可持续发展第二节《化学与资源综合利用、环境保护》于都二中高一年级徐德文蓝绿绿绿这是多么迷人的自然美景!然而,如今的地球正在遭受着前所未有的灾难:大气污染水污染海洋污染酸雨的危害光化学烟雾污染臭氧层空洞固体废弃物污染土壤污染沙尘暴SaveOurSoul保护地球保护环境中国环境保护徽迄今为止,煤、石油、天然气仍是人类使用的主要能源,同时它们也是重要的化工原料。如何实现化石燃料的综合利用,提高利用率,减少化石燃料燃烧所造成的环境污染,是人类面临的重大挑战。4.2.1《煤、石油和天然气的综合利用》第四章化学与可持续
2、发展第二节《化学与资源综合利用、环境保护》第1课时中海油渤海石油平台我国煤的分布图上京煤矿宁夏优质无煤—太西煤露天采区当前地球正面临的严重问题:化石能源越来越少环境问题越来越严重保护环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题三废:废气、废水、废渣煤、石油和天然气仍然是人类使用的主要能源,也是三种重要的化石燃料优点:提供能量、化工原料缺点:不可再生、环境污染1)煤的主要成分?2)煤综合利用的途径有哪些?相应的产物又有哪些?1、煤的综合利用(一)从煤、石油和天然气中获得基本化工原料阅读P95-96煤炭的主要组成煤是由有机物和
3、少量无机物组成的复杂的混合物,含有C、H、O、N、S等元素。煤的综合利用煤的干馏煤的气化煤的液化获得洁净的燃料煤直接作燃料——利用率低并污染环境获得多种化工原料物尽其用,保护环境煤的干馏实验装置图实验装置1实验装置2(1)煤的干馏①煤的干馏原理:把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。1、煤的综合利用煤的综合利用干馏:液化:气化:煤隔绝空气加强热使之分解的过程。产品:焦炭、煤焦油、焦炉煤气C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温直接液化:煤与氢气生成液体燃料间接液化:煤→CO+H2→甲醇水煤气化学变化将其转化成可燃性气
4、体的过程②煤干馏的主要产品和用途二、天然气的综合利用阅读教材P96资料卡片—甲烷水合物。用途:(1)化石燃料(2)化工原料:合成氨、生产甲醇、合成多个碳原子的有机化合物(3)可燃冰CH4·nH2OCH4+H2OCO+3H2催化剂高温[例题]最近,新华社的一条消息中披露:我国南海海底发现巨大的“可燃冰”带,能源总量估计相当于中国石油总量的一半;而我国东海“可燃冰”的蕴藏量也很可观……“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体(CH4·H2O).请结合初中化学知识回答下列问题:(1)下列说法中正确的是(填序号)_________
5、__.A.CH4·H2O晶体中水是溶剂B.CH4·H2O的组成元素有3种C.CH4·H2O中CH4和H2O的质量比为1:1D.可燃冰能燃烧,说明水具有可燃性(2)可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的前景.你认为能开发利用的新能源还有(至少填写二种)___________,_______________.三、石油的综合利用1、石油的组成元素:主要是碳、氢元素是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。(还有水分、盐分等杂质)石油的主要成分:想一想:石油就是汽油吗?石油和煤油、柴油的关系呢?二、石油的综
6、合利用分馏:利用原油中各组分沸点的不同,将复杂的混合物分离成简单和更有用的混合物的过程2、石油的炼制(除水脱盐后)(1)石油的分馏:石油分馏示意图3、石油分馏产物石油常压分馏石油气(液化):家用、车用燃料汽油(汽油发动机燃料)煤油(飞机和煤油炉燃料)柴油(柴油发动机燃料)重油减压分馏柴油燃料油(轮船、火力发电燃料)石蜡(化工原料)沥青(铺路原料)润滑油(用作机油)直镏汽油分馏是分离提纯沸点相近的混合液体的一种方法,它实质上就是多次蒸馏。如石油的分馏。干馏、分馏和蒸馏的区别:干馏是固态物质隔绝空气加强热发生分解反应的过程,
7、属于化学反应。如:煤的干馏。蒸馏是液态混合物在不需要隔绝空气情况下加热发生的液体气化再冷凝的过程。属于物理变化。石油经分镏后可以获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油,但其产量难以满足社会需求,而含碳原子数多的重油却供大于求。哪有没有办法将碳原子数多的重油转变为含碳原子含碳原子少的轻质油呢?有,石油的裂化和裂解(2)石油的裂化和裂解:石油的裂化和裂解都是将碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为碳原子数较少、沸点较低的汽油的过程。裂化的目的:提高轻质液体燃料的产量C16H34→C8H18+C8H16直馏汽油:饱和烷烃裂化汽油:
8、含有不饱和烃3、石油的组成及其综合利用C8H18→C4H10+C4H8(3)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。C4H10→C2H4+C2H6C4H10→CH4+C3H6乙烯的产量是一个国家石化水平的标志25%产量提高4、石油结构的重整石油在加热和催化剂的作用下,可以通过结构的重新调
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