新人教版《化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展》素材1

第四章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)教學(xué)資源文章導(dǎo)度1.海洋──人類未來(lái)的財(cái)富

2.海水化學(xué)資源概況和海水利用

3.海水淡化技術(shù)4.我國(guó)的海水淡化事業(yè)

5.石油的成分

6.我國(guó)的石油資源7.石油分餾的工藝過(guò)程

8.汽油

9.催化裂化10.石油的重整

11.煤的組成

12.煤的結(jié)構(gòu)13.煤的氣化和液化

14.環(huán)境、環(huán)境問(wèn)題

15.生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)平衡16.環(huán)境的污染

17.土壤的污染及防治

18.水污染及防治19.大氣污染的危害

20.酸雨及其危害

21.綠色化學(xué)5.石油的成分在石油中由碳、氫兩種元素組成的化合物的成分很復(fù)雜。按其結(jié)構(gòu)可分為烷烴（包括直鏈和支鏈烷烴）、環(huán)烷烴（多數(shù)為烷基環(huán)戊烷和烷基環(huán)己烷）和芳香烴（多數(shù)是烷基苯）。在石油中一般不含烯烴。在石油中含硫的化合物主要有硫醇（RSH）、硫醚（RSR）、二硫化物（RSSR）和噻吩等。在石油中含氧的化合物主要有環(huán)烷酸和酚（以苯酚為主），此外還含有少量的脂肪酸。環(huán)烷酸是指分子中含有一個(gè)或多個(gè)駢合脂環(huán)、碳原子數(shù)為11～30個(gè)的羧酸。羧基既可以在脂環(huán)上，也可以在側(cè)鏈上。在煉油生產(chǎn)中，常將環(huán)烷酸和酚統(tǒng)稱為石油酸。在石油中含氮的化合物主要有吡啶、吡咯、喹啉和胺類（RNH2）等。因吡咯在空氣中容易被氧化，顏色逐漸變深，這與汽油久存后顏色變深有關(guān)。石油的化學(xué)組成不是固定的，而是隨產(chǎn)地的不同而不同。根據(jù)石油中所含烴的成分的不同，一般將石油分為烷烴基石油、環(huán)烷基石油、混合基石油和芳烴基石油等幾大類。但各產(chǎn)油國(guó)常根據(jù)本國(guó)資源的情況有不同的分類。6.我國(guó)的石油資源在我國(guó)960×104km2的土地上，經(jīng)過(guò)地質(zhì)普查，發(fā)現(xiàn)有300多個(gè)可供勘探石油的沉積盆地，沉積巖面積達(dá)450×104km2，約占國(guó)土總面積的44%。其中面積大于10×104此外，還有大量的中小盆地油氣資源也很豐富，有些已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了油田或工業(yè)油流。如酒泉盆地、蘇北盆地和百色盆地等。地質(zhì)學(xué)家根據(jù)大量的科學(xué)資料分析以后，估計(jì)我國(guó)陸上石油的儲(chǔ)量大約為300×109t～600×109t。除了陸上石油外，我國(guó)還擁有18000km的海岸線，其大陸架的面積約占世界大陸架總面積的1/20。根據(jù)近幾年的勘查結(jié)果，先后在渤海、黃海南部、東海、臺(tái)灣淺灘、珠江口、鶯歌海、北部灣等海域發(fā)現(xiàn)了7個(gè)油氣盆地，總面積約為100×104km2。從發(fā)展遠(yuǎn)景來(lái)看，我國(guó)近海石油的儲(chǔ)量不亞于陸上石油的儲(chǔ)量。我國(guó)專家估計(jì)，我國(guó)近海石油的儲(chǔ)量為200×109～500×109t，國(guó)外人士估計(jì)我國(guó)近海石油的儲(chǔ)量為200×109～900×107.石油分餾的工藝過(guò)程（1）原油加工前的預(yù)處理在原油中含有一定量的石油氣、水、鹽類和泥沙等雜質(zhì)，如不除去這些雜質(zhì)，將會(huì)給以后的工序帶來(lái)困難。預(yù)處理的步驟是先通過(guò)油氣分離器，將石油氣分離出去。再進(jìn)入沉降池中除去泥沙及部分水和鹽類。最后，在15～25kV的高壓電場(chǎng)下脫鹽、脫水。（2）初餾將預(yù)處理后的原油在初餾塔中加熱到220～250℃，從塔頂蒸出輕汽油和殘留的水分。（3）常壓分餾用泵將從初餾塔底得到的拔頂油送入加熱爐中加熱到360～370℃后，再送入常壓分餾塔中。經(jīng)分餾，在塔頂可得到低沸點(diǎn)汽油餾分，經(jīng)冷凝和冷卻到30～40℃時(shí)，一部分作為塔頂回流液，另一部分作為汽油產(chǎn)品。此外，還設(shè)有1～2個(gè)中段回流。在常壓塔中一般有3～4個(gè)側(cè)線，分別餾出煤油、輕柴油。側(cè)線產(chǎn)品是按人們的不同需要而取的不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)品，在不同的流程中并不相同。有的側(cè)線產(chǎn)品僅為煤油和輕柴油，而重油為塔底產(chǎn)品；有的側(cè)線為煤油、輕柴油和重柴油，而塔底產(chǎn)品為常壓渣油。（4）減壓分餾原油在常壓分餾塔中只能分餾出沸點(diǎn)較低的餾分。要分餾出沸點(diǎn)約在500℃以上的裂化原料和潤(rùn)滑油原料，就會(huì)出現(xiàn)一定的問(wèn)題。因?yàn)檫@些餾分所含有的大分子烴類在450℃以上就會(huì)發(fā)生裂解反應(yīng)，使餾出的油品變質(zhì)，并生成焦炭，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。為了解決這個(gè)問(wèn)題，就必須在減壓下進(jìn)行蒸餾。因此，將從常壓塔底出來(lái)的重油經(jīng)加熱爐加熱到410℃8.汽油汽油是一種重要燃料，主要用于化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)。如汽車、摩托車等。在發(fā)動(dòng)機(jī)中，汽油應(yīng)在燃燒沖程燃燒。但有的汽油在壓縮過(guò)程就燃燒爆炸，不僅影響氣缸的正常運(yùn)行，而且由于強(qiáng)烈地震動(dòng)，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。這種汽油在氣缸中的不正常的燃燒現(xiàn)象，稱為汽油的爆震性。汽油的爆震性與汽油的成分有密切的關(guān)系，以芳烴的抗震性最好（即爆震性最?。h(huán)烷烴和異構(gòu)烷烴次之，烯烴再次之，烷烴中正構(gòu)（直鏈）烷烴的抗震性小。汽油的抗震性能用辛烷值來(lái)表示。提高汽油辛烷值的方法之一，是增加汽油中的芳烴的含量，減少正構(gòu)烷烴的含量；另一種方法是加入少量的四乙基鉛〔Pb(C2H5)4〕。一般來(lái)說(shuō)，只要在汽油中加%～%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的四乙基鉛就可以顯著地提高汽油的抗震性。但是，在汽油中使用四乙基鉛存在著許多的問(wèn)題。一方面是四乙基鉛有毒，只需少量就可以使人體中毒。因此，加入四乙基鉛的汽油通常被染成紅色或藍(lán)色。另一方面是四乙基鉛在氣缸中燃燒后，其中的鉛會(huì)變成氧化鉛沉積下來(lái)，增加積炭量，引起氣缸過(guò)熱，增大發(fā)動(dòng)機(jī)零件的