化学与资源综合利用、环境保护

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1、第四章化学与可持续发展AgAlAuCuFeMgCoMn9/19/2021第二节化学与资源综合利用、环境保护第一课时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、环境污染无机物(少量)有机物C元素—大量H、O、N、S等元素—少量无机盐等污染环境COx、NOx、SO2烟尘煤的组成1、煤的组成及其综合利用一、煤、石油和天然气的综合利用无烟煤泥煤褐煤煤的种类煤的综合利用煤的干馏煤的气化煤的液

2、化获得洁净的燃料和多种化工原料——物尽其用，保护环境煤直接作燃料——利用率低并污染环境煤干馏的产物有哪些？将煤隔绝空气加高温使之分解的过程，叫做煤的干馏。焦炉煤气、煤焦油、焦炭煤的干馏表4-2煤干馏的主要产品和用途在一定条件下把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。主要反应是：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温煤的气化在一定条件下将煤转化为液体燃料直接液化间接液化煤与氢气作用生成液体燃料先转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇CO+2H2CH3OH催化剂煤的液化2、天然气的组成及其综合利用天然气的主要成分是甲烷。我国的天然气资源很丰富,但分布很不均匀

3、,为了改善我国东部的能源结构,制定了什么计划？综合利用：A、燃料——清洁能源B、化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物3、石油的组成及其综合利用石油主要是多种碳氢化合物组成的混合物。(黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，不溶于水，有特殊气味，无固定沸点。)按元素：碳、氢含量为97%~98%按物质：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。（一般石油不含烯烃）按组成状态：固态、液态、气态。大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。过程原理原料产品及用途脱水脱盐分馏催化裂化裂解催化重整除去原油中的盐和水，减少能耗及对设备的腐蚀。利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的

4、产物。石油气，汽油，煤油，柴油，石蜡油、润滑油、重油等。轻质液体燃料（裂化汽油）在一定条件下使用催化剂并加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。采用比裂化更高的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子乙烯、丙烯、丁二烯等（有机化工的原料）重油原油原油燃料油、润滑油石油炼制在加热和催化剂作用下，对直链烷烃的结构进行重新调整，使其转化成带支链的烷烃或环状烃。燃料油、润滑油苯的同系物及其它芳香烃注：石油的分馏是物理变化，催化裂化、裂解、催化重整是化学变化。比较蒸馏、分馏、干馏蒸馏分馏干馏操作过程原理目的加热和冷凝加热和冷凝隔绝空气加强热

5、物理变化物理变化复杂的物理变化和化学变化分离精炼加工煤4、聚乙烯与高分子化合物（1）聚乙烯的生成CH2=CH2CH2=CH2CH2=CH2+++……[CH2—CH2]n（2）高分子化合物及其特征相对分子质量很大,是混合物,无固定的熔沸点。nCH2＝CH2→[CH2—CH2]n____（2）聚乙烯:乙烯在一定条件下发生反应，形成高分子化合物。方程式为：。在聚乙烯中，n称为聚合度，表示高分子化合物中的数目，n有的相同，有的不同，所以它是混合物。单体为：,链节为。nCH2＝CH2→-[CH2＝CH2]-n催化剂-[CH2＝CH2]-nCH2＝CH2加聚反应聚合反应：由相对

6、分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应。此反应属于乙烯的加成反应，所以这种聚合反应又叫加成聚合反应，简称加聚反应。三大合成材料:塑料、合成橡胶、合成纤维综合利用的意义：物尽其用、保护资源，创造出更多产品“三废”污染及其防治（废气废水废渣）二、环境保护与绿色化学大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程中产生的废气及其携带的颗粒物。工业生产中的废水往往含有复杂的成分，任意排放会导致土壤、水源的污染，需要经过多步处理才能达到排放标准。废渣等固体废弃物的处理兼有减少环境污染和资源回收利用两个重要目的。绿色食品是指无污染、无公害的食品，白色污染是指塑

7、料垃圾。绿色化学二、环境保护与绿色化学绿色化学的核心就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。原子经济：反应物的原子全部转化为期望的最终产物，也就是原子利用率为100%。原子利用率＝（预期产物的分子量／全部生成物的分子量总和）×100％绿色化学特点二、环境保护与绿色化学1．充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；2．在无毒、无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物；3．提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；4．生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。