高中化学必修2课件全集：第4章 第2节 资源综合利用 环境保护

高中化学必修2课件全集：第4章 第2节 资源综合利用 环境保护

第 2 节 资源的综合利用 环境保护 沉鱼 落雁 闭月 羞花 美人已远去，现代版的“沉鱼落雁闭月羞花”让我们看到了现实中环境的不堪，甚至重重地敲响了环境保护的警钟！ 背景知识回顾 一、煤 、石油、天然气的综合利用 1. 化石燃料：煤、石油和天然气都是古代 经过一系列复杂变化而成的，它们是人们生活中经常使用的主要燃料，因此人们常称它们为 燃料，是 资源。 动植物遗骸 不可再生 化石 背景知识回顾 一、煤 、石油、天然气的综合利用 2. 煤、石油燃烧对环境的影响 （ 1 ）煤的燃烧对空气的影响 煤燃烧时会排放出 等气体和一些烟尘，它们都是大气的污染物。 （ 2 ）用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加工产品 —— 汽油、煤油、柴油等，它们燃烧时会排放出 、 、含 化合物、未燃烧的 化合物和烟尘等，它们都是大气的污染物。 SO 2 、NO 2 CO 氮的氧化物 铅 碳氢 煤的组成及其综合利用 一、煤 、石油、天然气的综合利用 （ 1 ）煤的组成：煤是由 和 组成的复杂混合物，主要含 元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。 （ 2 ）煤综合利用的途径： ___________ 、 __________ 、 __________ 。 有机物 少量无机物 碳 煤的干馏 煤的气化 煤的液化 煤的干馏 一、煤 、石油、天然气的综合利用 原理： 将煤隔绝空气加强热使它分解的过程 ，也叫煤的焦化。 煤干馏得到 焦炭、煤焦油、出炉煤气 等，属于 化学变化 。 煤干馏的主要产品和用途 煤的气化 一、煤 、石油、天然气的综合利用 原理： 将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。 C(s) + H 2 O CO(g) + H 2 (g) 高温 水煤气 煤的液化 直接液化：使煤与 氢气 作用生成液体燃料。 间接液化：使煤先汽化为 一氧化碳 和 氢气 ，再催化合成 甲醇 等 CO + 2H 2 CH 3 OH （甲醇） 一定条件 天然气的综合利用 一、煤 、石油、天然气的综合利用 天然气是一种清洁的 化石 燃料，更是一种重要的化工原料，主要用于合成 氨 和生产 甲醇 等。 还可以利用甲烷合成 含有两个或多个碳原子的其他有机物 。 石油的综合利用 一、煤 、石油、天然气的综合利用 石油主要是由多种 碳氢化合物 组成的混合物。 （ 1 ）石油的分馏： 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叫做分馏，该过程是 物理变化 。石油的分馏产物如汽油、煤油、柴油等仍然是 混合物 。 一、煤 、石油、天然气的综合利用 石油的综合利用 石油的综合利用 一、煤 、石油、天然气的综合利用 （ 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 : 裂解 ( 深度裂化 ) 的目的 : 提高轻质液体燃料的产量 获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料 C 16 H 34 →C 8 H 18 +C 8 H 16 C 4 H 10 →C 2 H 4 +C 2 H 6 C 4 H 10 →CH 4 +C 3 H 6 分馏汽油：饱和烷烃 裂化汽油：含有不饱和烃 （ 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 。 合成材料 一、煤 、石油、天然气的综合利用 （ 1 ）三大合成材料： 塑料 、 合成橡胶 和 合成纤维 是三大合成材料，都主要是以 石油 、 煤 和 天然气 为原料生产的。 n CH 2 ＝ CH 2 → -[ CH 2 ＝ CH 2 ]-n 催化剂 —CH 2 —CH 2 — CH 2 ＝ CH 2 聚丙烯： 单体： CH 2 ＝ CHCH 3 聚苯乙烯 单体： CH 2 ＝ CH C 6 H 5 聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃） 单体： CH 2 ＝ C CH 3 COOCH 3 ︱ 酚醛塑料 单体： 苯酚、甲醛 聚四氟乙烯 单体： CF 2 ＝ CF 2 合成纤维 纤维 天然纤维 化学纤维 棉花 羊毛 木材 草类 合成纤维 ：用石油、天然气等为原料制成的单体，再经聚合制成的纤维（如：“六大纶”、碳纤维、光导纤维等） 人造纤维 ：用木材、草类的纤维经化学加工制成。如黏胶纤维等 合成橡胶 橡　胶 天然橡胶 合成橡胶 通用橡胶 特种橡胶 丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶 聚硫橡胶 硅橡胶 “ 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 塑料垃圾 。 大气污染的来源、危害、治理： 1. 主要污染物：二氧化硫、碳氧化物、氮氧化物、碳氢化物、飘尘、煤尘、放射性物质等。 2. 来源：煤、石油的燃烧；矿石的冶炼、汽车尾气、工业废气等。 3. 危害：危害人体健康，影响植物生长、破坏建筑材料，改变地球气候等 ①酸雨： 2SO 2 +O 2 +2H 2 O 2H 2 SO 4 飘尘 NO x →HNO 3 ②光化学烟雾 ： 汽车尾气产生的 NO 2 在日光的照射下，分解成 NO 和氧原子，即开始了光化学烟雾的循环，不断地产生臭氧。 总反应： 3O 2 = 2O 3 NO 2 NO +O 2NO +O 2 = 2NO 2 O +O 2 = O 3 光 光化学烟雾危害人体健康，农作物的生长也受到损害。 ③温室效应 ： 是由于大气里温室气体（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的，它的后果使全球的气温升高，引发自然灾害。 ④臭氧层破坏： 主要是氟氯烃（如氟里昂等）和氮氧化物破坏了大气中的臭氧层。 Cl + O 3 = ClO + O 2 ClO + O = Cl + O 2 O 3 + NO = O 2 + NO 2 NO 2 + O = NO + O 2 4. 治理： 调整能源结构，开发新能源（太阳能、风能、氢能、核能、水能、地热等）；减少使用煤、石油等化石燃料，减少工业废气的排放，对废气进行回收、净化等；大力植树造林，政府部门合理规划，制定标准，加强监测。 空气质量预报的主要三项指标： 总悬浮颗粒物：这是大气降尘的主要污染指标。 二氧化硫含量：主要由燃煤引起的。 氮氧化物：主要是 NO 和 NO 2 ，由机动车尾 气引起的 二、水污染的来源、危害和防治： 1. 主要污染物：无机物、重金属盐、植物营养物质、石油、难降解有机物，还有氰化物、酚类、病原体等 。 2. 来源：石油炼制、工业废水的排放、生活污水的排放、使用过农药、化肥的农田排水，降雨淋洗大气污染物等。 3. 危害： ① 赤潮 ：海洋近海岸海区发生富营养化现象，使腰鞭毛藻类等大量繁殖，使海水呈粉红色。对渔业生产危害极大。 ②水华：过多的氮、磷等营养物质进入水体而使得水域中的浮游生物如蓝藻、硅藻以及水草大量繁殖覆盖水面，形成水华。 ③水俣病：由于含汞的工业废水的排放引起的。 ④骨痛病：由于含镉的工业废水的排放引起的。 4. 治理： 控制污水的任意排放，对污水进行净化处理，改善用水制度，研究无污染新工艺；合理科学地施用化肥、农药等。 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。