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1、,第二節(jié) 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù),一、煤、石油和天然氣的綜合利用,(一)從煤、石油、天然氣中獲得基本化工原料,1、煤,煤的結(jié)構(gòu)模型,有機(jī)物和無(wú)機(jī)物(少量),元素:,物質(zhì):,C(主要)、H、O、N、S,煤的組成,煤的綜合利用,煤的干餾,煤的氣化,煤的液化,獲得潔凈的燃料和多種化工原料物盡其用,保護(hù)環(huán)境,煤直接作燃料利用率低并污染環(huán)境,(1)煤的干餾(煤的焦化),把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解的過(guò)程。, 煤的干餾原理:, 煤干餾的主要產(chǎn)物:,焦炭,氣體: 液體: 固體:,出爐煤氣(CO、H2、CH4、C2H4),煤焦油 (苯、甲苯、二甲苯),教材95頁(yè)表4-2,煤的干餾實(shí)驗(yàn)裝置圖,(2)煤的氣化,水煤

2、氣反應(yīng),在一定條件下把煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過(guò)程。,(3)煤的液化:,直接液化:,間接液化:,煤+氫氣 液體燃料,煤,CO+H2,CH3OH等,煤的干餾、氣化、液化都是化學(xué)變化,2、天然氣,(1)直接作為清潔燃料,(2)作為化工原料,合成NH3,生產(chǎn)CH3OH,3、石油的綜合利用,石油主要是多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物。,按元素:碳、氫含量為 97% 98% 按物質(zhì):烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴的混合物。(一般石油不含烯烴),(1)石油的成分,(2)石油的煉制,石油的分餾,原油在煉制前必須先經(jīng)過(guò)脫水、脫鹽。,原油 脫鹽脫水 石油 常壓分餾,石油氣(C1C4),汽油(C5C11),煤油(C10C1

3、6),柴油(C15C18),重油,分餾:根據(jù)物質(zhì)的沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離的過(guò)程。,分餾出來(lái)的各種成分叫餾分。,每一種餾分仍然是多種烴的混合物。,75%,(2)減壓分餾:,注意:石油的分餾屬于物理變化。, 石油的裂化與裂解,裂化目的:提高輕質(zhì)油特別是汽油的產(chǎn)量。,裂化: 在一定條件下,將相對(duì)分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴的過(guò)程。,討論:分別向KMnO4酸性溶液中加入直餾汽油和裂化汽油, 現(xiàn)象如何?,(2) 裂解深度裂化,石油裂解氣的主要成分:乙烯、丙烯、丁二烯及甲烷、乙烷等。,注意:石油的裂化與裂解屬于化學(xué)變化。,乙烯的產(chǎn)量是衡量一個(gè)國(guó)家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志。,討論

4、:下列物質(zhì)中,不能用于萃取溴水中溴的物質(zhì)是( ) A、直餾汽油 B、裂化汽油 C、甲苯 D、酒精,B D,石油,分餾,裂解,裂化,產(chǎn)物為不同沸點(diǎn)范圍的多種烴的混合物(餾分),產(chǎn)物為沸點(diǎn)較低的短鏈烴的混合物,加熱,低沸點(diǎn)的烴先汽化,經(jīng)冷凝后又分離出來(lái),在一定條件下,將分子質(zhì)量較大的烴斷裂為相對(duì)分子量較小的烴的過(guò)程,是一種深度的裂化,小結(jié),(二)以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料,1、合成材料:,塑料、合成橡膠、合成纖維,不飽和單體間通過(guò)加成反應(yīng)相互結(jié)合生成高分子化合物的反應(yīng)。,(1)加聚反應(yīng)(加成聚合),聚乙烯,乙烯,(二)以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料,H,Cl,單體,CH2CHCl,

5、聚合物,氯乙烯,苯乙烯,練習(xí)1:請(qǐng)寫出下列物質(zhì)經(jīng)加聚反應(yīng)得到的產(chǎn)物,CH2CHCOOH,CH2CHCH3,CH3CHCHCH3,(二)以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料,(2)縮聚反應(yīng):,單體分子間脫去小分子而相互結(jié)合生成 高分子化合物的反應(yīng)。,(一般來(lái)說(shuō)其單體必須至少有兩個(gè)官能團(tuán)),(2n-1)H2O,HO,H,練習(xí):請(qǐng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:,(二)以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料,(n-1)H2O,OH,H,加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng)的比較,含不飽和鍵,含雙官能團(tuán) 如:-OH, -COOH,-NH2等,相同或不同的單體,相同或不同的單體,高聚物與單體間具有相同的組成,高聚物與單體的組成不相同,只有高聚物,高聚物和小分子,二、環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué),1、幾大環(huán)境問(wèn)題,CO2,造成全球氣候變暖,SO2 NOx,土壤酸化、水源污染、建筑物腐蝕,氟氯代烷 NOx,給人類健康、生態(tài)環(huán)境帶來(lái)危害,碳?xì)浠衔?NOx,影響人類健康(呼吸系統(tǒng)),廢棄塑料制品,影響土壤,導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn); 混入生活垃圾中難處理回收;,廢水中含N、P的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),使水體富營(yíng)養(yǎng)化,導(dǎo)致水質(zhì)惡化,2、綠色化學(xué)理念,核心: 是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除

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