第二節(jié)資源綜合利用環(huán)境保護(hù)（1）南昌二中陳紅云第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用煤、石油和天然氣的綜合利用本節(jié)課要學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容煤的綜合利用1石油的綜合利用

2天然氣的綜合利用3

當(dāng)前地球正面臨的嚴(yán)重問題：化石能源越來越少環(huán)境問題越來越嚴(yán)重保護(hù)環(huán)境已成為實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要課題

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(diǎn):

提供能量、化工原料缺點(diǎn):

不可再生、環(huán)境污染

煤的結(jié)構(gòu)模型一、煤、石油和天然氣的綜合利用(一)、煤的組成及其綜合利用1、煤的組成

無機(jī)物(少量)有機(jī)物C

元素—大量H、O、N、S

等元素

—少量無機(jī)鹽等污染環(huán)境COx、NOx、SO2

煙塵煤的組成1、煤的組成(一)、煤的組成及其綜合利用煤直接作燃料——利用率低并污染環(huán)境

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2、煤的綜合利用

將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解的過程，叫做煤的干餾。(1)煤的干餾煤的干餾裝置

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程。主要反應(yīng)是：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高溫(2)煤的氣化：CO(g)+3H2CH4(g)+H2O(l)一定條件反應(yīng)原理

煤氣的成分、熱值

在一定條件下將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程。直接液化：間接液化煤與氫氣作用生成液體燃料先轉(zhuǎn)化為CO和H2，再在催化劑作用下合成甲醇CO+2H2CH3OH催化劑(3)煤的液化：煤的液化分為直接液化和間接液化:C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高溫

（二）、天然氣的組成及其綜合利用我國的天然氣資源很豐富,但分布很不均勻,為了改善我國東部的能源結(jié)構(gòu),制定了什么計(jì)劃？阜陽市利用“西氣東輸”工程天然氣門站鳥瞰圖

（二）、天然氣的組成及其綜合利用天然氣的主要成分是甲烷。綜合利用：A、燃料——清潔能源B、化工原料：合成氨、生產(chǎn)甲醇、合成兩碳或多碳有機(jī)物天然氣既是一種清潔的化石燃料，更是一種重要的化工原料，作為化工原料，它主要用于合成

和生產(chǎn)

等。天然氣化工以含一個(gè)碳原子的甲烷為原料，通過化學(xué)變化形成含兩個(gè)或多個(gè)碳原子的其他有機(jī)化合物是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的課題。氨甲醇

練習(xí)1.含有碳元素的混合物是（）①二氧化碳，②石灰石，③甲烷，④天然氣，⑤一氧化碳，⑥石油，⑦乙醇，⑧煤，⑨醋酸，⑩水煤氣。A．①②③④⑤B．⑥⑦⑧⑨⑩C．①③⑤⑦⑨D．②④⑥⑧⑩D2.下列燃料燃燒不會(huì)造成環(huán)境污染的是（）A．煤B．酒精C．汽油D．氫氣BD

3.關(guān)于焦炭的說法正確的是：（）A．焦炭就是煤B．焦炭是由煤隔絕空氣強(qiáng)熱后制得的C．焦炭是由木材隔絕空氣強(qiáng)熱后制得的D．焦炭可用作毒氣的吸附劑B4.下列關(guān)于煤的敘述中不正確的是（）A．煤是工業(yè)上獲得芳香烴的一種重要來源B．煤的干餾過程屬于化學(xué)變化C．煤是由多種有機(jī)物組成的混合物D．煤除了主要含有碳元素外，還含有少量的氫、氮、硫、氧等元素。C

（三）、石油的組成及其綜合利用石油主要是多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物。(黑色或深棕色粘稠液體，比水稍輕，不溶于水，有特殊氣味，無固定沸點(diǎn)。)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）按組成狀態(tài)：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。大部分是液態(tài)烴，同時(shí)在液態(tài)烴里溶有氣態(tài)烴和固態(tài)烴。

１．石油的分餾：

利用原油中各組分沸點(diǎn)的不同，將復(fù)雜的混合物分離成較簡(jiǎn)單和更有用的混合物的過程。石油的常壓蒸餾產(chǎn)品：重油的減壓蒸餾產(chǎn)品：石油氣C4以下汽油C5－C8煤油C11－C16柴油C15－C18重油C20以上輕質(zhì)油燃料油、柴油、潤(rùn)滑油、石蠟、瀝青你了解直餾汽油嗎？

比較蒸餾、分餾、干餾蒸餾分餾干餾操作過程原理目的加熱和冷凝加熱和冷凝隔絕空氣加強(qiáng)熱物理變化物理變化復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化分離精煉加工煤

２．石油的催化裂化在催化劑作用下，將含碳原子較多、沸點(diǎn)較高的烴斷裂為含碳原子較少、沸點(diǎn)較低的汽油等。C16H34

C8H18+C8H16

催化劑加熱、加壓催化劑加熱、加壓

C8H18C4H10+C4H8

你了解裂化汽油嗎？

３．石油的裂解用比裂化更高的溫度使長(zhǎng)鏈的烴分子斷裂成碳原子數(shù)較少的氣態(tài)烴分子和少量的液態(tài)烴，獲取有機(jī)化工原料，如乙烯等催化劑加熱、加壓CH４+C３H６

C４H１０C４H１０催化劑加熱、加壓C２H４+C２H６

４．石油的催化重整：在加熱和催化劑的作用下，可以通過結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整，使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴，如苯

25%產(chǎn)量提高原油的分鎦及裂化的產(chǎn)品和用途示意圖

過程原理原料產(chǎn)品及用途脫水脫鹽分餾催化裂化裂解催化重整除去原油中的鹽和水，減少能耗及對(duì)設(shè)備的腐蝕。利用加熱和冷凝，把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物。石油氣，汽油，煤油，柴油，石蠟油、潤(rùn)滑油、重油等。輕質(zhì)液體燃料（裂化汽油）在一定條件下使用催化劑并加熱，把相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴。采用比裂化更高的溫度，使其中的長(zhǎng)鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等小分子乙烯、丙烯、丁二烯等（有機(jī)化工的原料）重油原油原油燃料油、潤(rùn)滑油石油煉制在加熱和催化劑作用下，對(duì)直鏈烷烴的結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新調(diào)整，使其轉(zhuǎn)化成帶支鏈的烷烴或環(huán)狀烴。燃料油、潤(rùn)滑油苯的同系物及其它芳香烴注：石油的分餾是物理變化，催化裂化、裂解、催化重整是化學(xué)變化。（四）聚乙烯與高分子化合物1、聚乙烯的生成[CH2—CH2

]n2、高分子化合物及其特征相對(duì)分子質(zhì)量很大,是混合物,無固定的熔沸點(diǎn)。CH2=CH2

+CH2=CH2

+CH2=CH2

+……nCH2=CH2聚乙烯[CH2—CH2

]n乙烯為單體，重復(fù)結(jié)構(gòu)單元－CH2－CH2－稱為鏈節(jié)，n為聚合度-----表示高分子化合物中所含鏈節(jié)的數(shù)目。

加聚反應(yīng)聚合反應(yīng)：由相對(duì)分子質(zhì)量小的化合物分子互相結(jié)合成相對(duì)分子質(zhì)量大的高分子的反應(yīng)。此反應(yīng)屬于乙烯的加成反應(yīng)，所以這種聚合反應(yīng)又叫加成聚合反應(yīng)，簡(jiǎn)稱加聚反應(yīng)。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(hù)資源，創(chuàng)造出更多產(chǎn)品

思考與交流(P99)1.合成材料的生產(chǎn)和使用與環(huán)境保護(hù)、協(xié)調(diào)發(fā)展是一個(gè)社會(huì)問題，很多具體問題就現(xiàn)實(shí)地?cái)[在我們面前，例如，是限制使用聚苯乙烯快餐盒，還是回收利用？請(qǐng)根據(jù)所學(xué)的內(nèi)容，并搜集必要的資料，就支持和反對(duì)大量生產(chǎn)和使用合成材料展開討論或辯論?？梢詤⒖枷铝姓胶头捶降囊恍┯^點(diǎn)：正方觀點(diǎn)舉例：（1）生產(chǎn)和使用合成材料可以更加合理的開發(fā)和利用自然資源。（2）生產(chǎn)和使用合成材料可以使利用太陽能變得方便、經(jīng)濟(jì)和實(shí)用。

思考與交流（3）用合成材料替代木材、棉花、天然橡膠等，有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。反方觀點(diǎn)舉例：（1）生產(chǎn)和使用合成材料等自然界原本沒有的物質(zhì)，超出環(huán)境的自然消化能力，這不是科技的進(jìn)步，而是異化和倒退。（2）廢舊合成材料的回收和利用并不容易，甚至有些材料的回收再生成本大大高于制造成本，經(jīng)濟(jì)上考慮根本不合算。（3）天然的東西是最好的，我們應(yīng)該提倡“回歸自然”的綠色生活方式，拒絕生產(chǎn)和使用合成材料。

思考與交流(P99)2.回收利用廢舊合成材料主要有三種途徑，一是通過熔融再生重新做成多種有用的材料；二是采用熱裂解或化學(xué)處理的方法使其分解，用于制備多種化工原料；三是將廢舊合成材料作為燃料使用。

5.關(guān)于裂化和裂解的敘述中，不正確的是（）A．裂解與裂化的產(chǎn)物中都含有不飽和烴B．裂解與裂化都是為