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第四章化学与自然资源开发利用资源综合利用、环境保护文县一中2011年1、煤的组成及其综合利用一、煤、石油和天然气的综合利用无机物有机物C元素—大量H、N、S、O等元素——少量污染环境CONOSO2烟尘煤的组成将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，叫做煤的干馏（工业称煤的焦化）煤干馏的产物有哪些？煤综合利用的主要途径：煤的干馏、煤的气化和液化获得洁净的燃料和多种化工原料煤焦油出炉煤气煤干馏的主要产品和用途在一定条件下把煤转化为可燃性气体的过程煤的气化煤的液化直接液化：煤与氢气作用生成液体燃料间接液化：先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇2、天然气的组成及其综合利用天然气主要成分是甲烷。天然气是一种清洁的化石燃料。作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇目前研究课题：以甲烷为原料，通过化学变化形成含有两个或多个碳原子的其他有机化合物多种碳氢化合物组成的混合物按元素来看：碳、氢含量为97%～98%按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物石油的成分过程原理原料产品及用途脱水脱盐分馏裂化催化裂化裂解除去原油中的盐和水，减少对设备的腐蚀。利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。石油气，汽油，煤油，柴油，石蜡油、润滑油、重油。轻质液体燃料（裂化汽油）在一定条件下加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。轻质液体燃料（裂化汽油）在一定条件下使用催化剂并加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。采用比裂化更高的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子乙烯、丙烯、丁二烯等（有机化工的原料）重油原油原油重油直链烷烃石油气石油炼制1634818816818410484102426410436CH+CHCHCHCHCHCH+CHCHCHCHCH催化剂加热、加压催化剂加热、加压催化剂加热、加压催化剂加热、加压重油经裂化、裂解可获得很多化工原料在加热和催化剂作用下，石油可通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃目前，绝大部分石油作为燃料使用蒸馏分馏干馏操作过程原理目的加热和冷凝加热和冷凝隔绝空气加强热物理变化物理变化复杂的物理变化和化学变化分离精炼加工煤比较分馏、蒸馏、干馏2、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料（1）聚乙烯的生成—加聚反应H2CCH2nH2CCH2n链节H2CCH2聚合度单体塑料、合成橡胶、合成纤维H2CCH2H2CCH2H2CCH2H2CCH2H2CCH2H2CCH2H2CCH2H2CCH2H2CCH2•聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应。•又因此反应属于乙烯的加成反应，所以这种聚合反应又叫加成聚合反应，简称加聚反应。加聚反应（2）高分子化合物及其特征相对分子质量很大,是混合物,无固定的熔沸点。知识回顾1、通常所说的三废是指、和。2、绿色食品是指的食品，白色污染是指。废渣废气废水塑料垃圾无污染、无公害3、将下列环境问题所对应的原因(A～F)填在相应的空格中)•环境问题产生原因•(1)酸雨A.CO2浓度不断上升•(2)水土流失B.大量使用塑料包装袋•(3)温室效应C.工业上大量排放SO2•(4)臭氧层被破坏D.大量使用农药和化肥•(5)白色污染E.乱砍乱伐森林•(6)土壤污染F.大量使用氟里昂制品CEAFBD常见的环境污染及危害•1.酸雨:•起因:空气中的SO2、NO2转化为H2SO4,HNO3危害:陆地、水域、建筑物和植物等带来严重的危害2.光化学烟雾:•起因:氮氧化物和碳氢化合物在大气环境中受到强烈的太阳紫外线照射后,生成新的二次污染物.•来源:汽车行驶排出的废气•危害:光化学烟雾氧化性很强,能使橡胶开裂,并刺激眼睛和黏膜,使呼吸困难并诱发其他的病症.3.臭氧空洞•起因:氮的氧化物、氯氟烃(CF2Cl2)排,放到空气中,使平流层的臭氧层变薄•危害:使地面紫外线辐射增强的危害,皮肤病(癌)和其他疾病的发病率将急剧上升.4.白色污染•起因:废弃塑料制品垃圾难于被生物降解,如一次性使用聚苯乙烯杯、盒等所带来的污染.•危害:此材料可破坏土壤结构,影响市容卫生,且焚烧时产生一级致癌物二垩英.•目前一次性塑料制品逐步被”绿色制品”——聚乳酸代替,这种物质可60天自行降解为CO2和H2O5.水体富营养化•起因:大量使用氮肥、磷肥、含磷洗涤剂,生活污水中常含有过量的N、P等营养物质.这些物质流入湖泊、海湾,使海水中富集N、P等植物营养物质.•危害:引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖.这些生物集中在水层表面进行光合作用释放O2,使表层海水溶解氧达饱和,从而阻止了大气中的O2溶入海水,而大量死亡的海藻在分解时却要消耗水中的O2,使水中含氧量急剧减少,使鱼类死亡（水华、赤潮）一、化学在环境保护上的应用1．对环境情况进行监测：对污染物的存在形态、含量进行分析和鉴定。2．治理三废：对生产过程中产生的废气、废水和废渣进行处理，减少环境污染，实现资源的回收利用。3．寻找源头治理环境污染的生产工艺，实施清洁生产——绿色化学二、绿色化学与“原子经济”绿色化学的核心就是要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。绿色化学的主要特点：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，以减少废物向环境排放；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。91页原子经济性反应高选择性反应无毒无害原料可再生资源环境友好产品（安全、能降解可再生利用）1、安全的生产工艺2、应用无毒无害的催化剂3、应用无毒无害的溶剂4、提高能源的利用率原子利用率100%