江蘇省南京市東山外語國際學校高一化學《資源綜合利用環(huán)境保護》課件

1、高一年級 化學必修2第四章 第二節(jié) 資源綜合利用 環(huán)境保護2021/8/8 星期日1當前地球正面臨的嚴重問題：化石能源越來越少環(huán)境問題越來越嚴重保護環(huán)境已成為實現(xiàn)人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要課題2021/8/8 星期日2三廢:廢氣、廢水、廢渣 煤、石油和天然氣仍然是人類使用的主要能源，也是三種重要的化石燃料優(yōu)點: 提供能量、化工原料缺點: 不可再生、環(huán)境污染2021/8/8 星期日31）煤的主要成分？2）煤綜合利用的途徑有哪些？相應的產(chǎn)物又有哪些？1、煤的綜合利用(一)從煤、石油和天然氣中獲得基本化工原料閱讀P95-962021/8/8 星期日4煤炭的主要組成 煤是由有機物和少量無機物組成的復雜的

2、混合物，含有C、 H、 O 、N、S等元素。2021/8/8 星期日5煤的綜合利用煤的干餾煤的氣化煤的液化獲得潔凈的燃料煤直接作燃料利用率低并污染環(huán)境獲得多種化工原料物盡其用，保護環(huán)境2021/8/8 星期日6煤的綜合利用 干餾： 液化： 氣化： 煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程。 產(chǎn)品：焦炭、煤焦油、焦爐煤氣C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)高溫直接液化：煤與氫氣生成液體燃料間接液化：煤CO + H2甲醇水 煤 氣化學變化將其轉(zhuǎn)化成可燃性氣體的過程1、煤的組成及其綜合利用2021/8/8 星期日72、天然氣的綜合利用閱讀教材P96資料卡片甲烷水合物。用途：（1）化石燃料 （2）化工原料

3、：合成氨、生產(chǎn)甲醇、合成多個碳原子的有機化合物 （3）可燃冰CH4nH2OCH4H2O CO 3H2催化劑高溫2021/8/8 星期日8結合P96圖46思考：石油分餾的產(chǎn)品有哪些及其用途？3.石油的綜合利用2021/8/8 星期日93、石油的組成及其綜合利用石油常壓分餾石油氣（液化）：家用、車用燃料汽油（汽油發(fā)動機燃料）煤油（飛機和煤油爐燃料）柴油（柴油發(fā)動機燃料）重油減壓分餾柴油燃料油（輪船、火力發(fā)電燃料）石蠟（化工原料）瀝青（鋪路原料）潤滑油（用作機油）直鎦汽油2021/8/8 星期日10實驗室根據(jù)石油各組分沸點的不同用分餾的方法分離原油，分餾和蒸餾的異同?分餾：利用原油中各組分沸點的不同

4、，將復雜的混合物分離成簡單和更有用的混合物的過程2021/8/8 星期日11石油的裂化和裂解：石油的裂化和裂解都是將碳原子數(shù)較多、沸點較高的烴斷裂為碳原子數(shù)較少、沸點較低的汽油的過程。 裂化的目的:裂解(深度裂化)的目的:提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量獲得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料C16H34C8H18+C8H16C4H10C2H4+C2H6C4H10CH4+C3H6直餾汽油：飽和烷烴裂化汽油：含有不飽和烴3、石油的組成及其綜合利用2021/8/8 星期日12分餾是分離提純沸點相近的混合液體的一種方法，它實質(zhì)上就是多次蒸餾。如石油的分餾。干餾、分餾和蒸餾的區(qū)別： 干餾是固態(tài)物質(zhì)隔絕空氣加強熱發(fā)

5、生分解反應的過程，屬于化學反應。如：煤的干餾。 蒸餾是液態(tài)混合物在不需要隔絕空氣情況下加熱發(fā)生的液體氣化再冷凝的過程。屬于物理變化。2021/8/8 星期日133.石油的綜合利用2021/8/8 星期日14石油的催化重整：在加熱和催化劑的作用下，可以通過結構的重新調(diào)整，使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴，如苯3、石油的組成及其綜合利用2021/8/8 星期日15方法：將雙鍵改為單鍵，將原來連在不飽和碳原子上的其它原子（或原子團）寫在鏈節(jié)的上方或下方。聚乙烯nCH2CH2 CH2CH2 n 催化劑（二）以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料在聚乙烯中，n稱為聚合度，表示高分子化合物中的數(shù)目，n有的相同，有的不同

6、，所以它是混合物。單體為 CH2CH2 ,鏈節(jié)為-CH2CH2- 。 2021/8/8 星期日16加聚反應聚合反應：由相對分子質(zhì)量小的化合物分子互相結合成相對分子質(zhì)量大的高分子的反應。此反應屬于乙烯的加成反應，所以這種聚合反應又叫加成聚合反應，簡稱加聚反應。三大合成材料:塑料、合成橡膠、合成纖維綜合利用的意義：物盡其用、保護資源， 創(chuàng)造出更多產(chǎn)品2021/8/8 星期日17聚氯乙烯塑料聚乙烯塑料聚丙烯塑料聚苯乙烯塑料2021/8/8 星期日18聚四氟乙烯聚甲基丙烯酸甲酯有機玻璃酚醛塑料2021/8/8 星期日192021/8/8 星期日20合成纖維2021/8/8 星期日212021/8/8

7、星期日22第二課時2021/8/8 星期日23“三廢”污染及其防治（廢氣廢水廢渣）二、環(huán)境保護與綠色化學大氣污染物主要來自化石燃料燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣及其攜帶的顆粒物。工業(yè)生產(chǎn)中的廢水往往含有復雜的成分，任意排放會導致土壤、水源的污染，需要經(jīng)過多步處理才能達到排放標準。廢渣等固體廢棄物的處理兼有減少環(huán)境污染和資源回收利用兩個重要目的。 綠色食品是指無污染、無公害的食品，白色污染是指塑料垃圾。2021/8/8 星期日24P101思考與交流酸雨是指PH5.6的酸性降水，其主要成分是硫酸和硝酸，屬于嚴重的大氣污染現(xiàn)象，會區(qū)域性或隨風漂移形成對土壤肥力、森林、水生動植物和建筑物等的大范圍危害

8、。酸雨主要是由化石燃料的燃燒、金屬礦物的冶煉、生產(chǎn)和使用硫酸、硝酸的工廠等排放的硫氧化物和氮氧化物所造成的。2021/8/8 星期日25“空中的死神 ”酸雨酸雨是怎樣形成的？SO2H2SO3H2SO4NO2HNO3酸雨的危害有哪些？1.酸化土壤,使土壤養(yǎng)分流失并失去活性2.酸化水資源,使魚類減少甚至滅絕。3.侵蝕建筑物、橋梁等4.侵蝕國家保護文物2021/8/8 星期日26為防治酸雨,降低煤燃燒時向大氣中排放二氧化硫,工業(yè)上將生石灰和硫煤混合燃燒,請寫出此法“固硫”的化學方程式:SO2+CaO=CaSO32CaSO3+O2=2CaSO42021/8/8 星期日27再如，機動車輛的尾氣排放也同樣

9、需要控制，其中的氮氧化物還是光化學污染的主要成因，它比硫氧化物的消除難度大，一般采用CH4、H2、NH3等在Pt、Pd等催化作用下是氮氧化物還原，轉(zhuǎn)化為N2、CO2、H2O等無害氣體。CH4+4NO2=4NO+CO2+2H2OCH4+4NO=2N2+CO2+2H2OPt400500 Pt4005002021/8/8 星期日28水華是淡水中的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，是由于水的富營養(yǎng)化引起藻類 （如藍藻 、綠藻、硅藻等）的迅猛生長，水一般呈藍色或綠色。淡水中“水華”造成的最大危害是：飲用水源受到威脅，藻毒素通過食物鏈影響人類的健康，藍藻“水華”的次生代謝產(chǎn)物MCRST能損害肝臟，具有促癌效應，直接威脅人

10、類的健康和生存。2021/8/8 星期日29赤潮是由于海水中浮游藻類、原生動物或細菌異常增殖或聚集而引起海水變色的現(xiàn)象。實際上，赤潮并不一定都是紅色的，它可因引發(fā)赤潮的生物種類和數(shù)量不同而呈現(xiàn)出不同顏色。 返回2021/8/8 星期日30綠色化學 二、環(huán)境保護與綠色化學綠色化學的核心就是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。 原子經(jīng)濟：反應物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，也就是原子利用率為100%。原子利用率（預期產(chǎn)物的分子量全部生成物的分子量總和）1002021/8/8 星期日31原子利用率=25.4%原子利用率=100%P101注釋12021/8/8 星期日32綠色化學特點

11、 P101綠色化學示意圖 二、環(huán)境保護與綠色化學1充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料；2在無毒、無害的條件下進行反應，以減少向環(huán)境排放廢物；3提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納，實現(xiàn)“零排放”；4生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。 2021/8/8 星期日33課堂練習1、某工廠利用銅屑制硝酸銅。你認為可以用哪些方法？哪種最好？A、銅與濃硝酸反應；B、銅與稀硝酸反應；C、銅與氧氣反應后，再與硝酸反應。解析：從原子經(jīng)濟性的角度考慮，從最大限度地減少廢物的排放的角度考慮，采用銅與氧氣反應后，再與硝酸反應的方法是最好的。2021/8/8 星期日342

12、、汽車尾氣（含有烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì)）是城市空氣的污染源。治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉(zhuǎn)換器”（用鉑、鈀合金作催化劑）。它的特點是使CO與NO反應，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促使烴類充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。（1）寫出一氧化碳與一氧化氮反應的化學方程式 ： （2）“催化轉(zhuǎn)換器”的缺點是在一定程度上提高空氣的酸度，其原因（ ） （3）控制城市空氣污染源的方法可以有 a 開發(fā)氫能源 b 使用電動車 c 植樹造林 d 戴上呼吸面具 abSO2轉(zhuǎn)化為SO3，產(chǎn)生硫酸酸霧 2021/8/8 星期日353、1moL 某直鏈烷烴A可以直接裂解成1moL 氣態(tài)烷烴 B 和

13、 1moL氣態(tài)烯烴 C，經(jīng)測定，裂解后混合氣體的密度是同溫同壓下氫氣的 14.5倍，試回答：(1)A的式量為 ，結構簡式為 .(2)B可能是 ,C可能是 .(3)如果將1moL B完全燃燒需要 2moL 氧氣，則C 就是 。該烯烴發(fā)生加聚反應的化學方程式為 。 58CH3CH2CH2CH3甲烷或乙烷丙烯或乙烯丙烯nCH2=CHCH3 CH2 CH n 催化劑CH32021/8/8 星期日361998摩洛哥干旱羊上樹2021/8/8 星期日37請看以下數(shù)據(jù)：1全世界每年消耗的化石燃料，20世紀初不足15億噸，70年代初達7080億噸人類每年都在制造成千上萬種新化學品，有毒化學品已達400萬噸南極

14、企鵝體內(nèi)也檢驗出滴滴涕,北極附近冰蓋層,鉛汞含量不斷上升.污染到處存在,世界已無凈土2021/8/8 星期日381986年4月,烏克蘭基輔北部切爾諾貝利核電站4號反應堆爆炸,放射性物質(zhì)大量外瀉,造成31人死亡,237人受放射性傷害.2021/8/8 星期日39沙塵暴:2021/8/8 星期日40央視東方時空：毒患籠罩下的天津癌癥村2021/8/8 星期日41根據(jù)村民的不完全統(tǒng)計，自1999年以來，西堤頭村和劉快莊村各種癌癥患者有232人，平均年齡51歲，最小的才7歲，已經(jīng)死亡172人，其中肺癌、肝癌和腸癌的患病比例最高。兩個村的總?cè)丝诖蠹s是1.3萬，癌癥發(fā)病率達到了178/萬，是全國癌癥平均發(fā)病率7/萬的25倍多2021/8/8 星期日