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第四章第四章 第二节第二节化学与资源的综合利用化学与资源的综合利用环境保护环境保护o背景知识回顾背景知识回顾一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用1 1、化石燃料：煤、石油和天然气都是古、化石燃料：煤、石油和天然气都是古代代 经过一系列复杂变化而成经过一系列复杂变化而成的，它们是人们生活中经常使用的主要的，它们是人们生活中经常使用的主要燃料，因此人们常称它们为燃料，因此人们常称它们为 燃燃料，是料，是 资源动植物遗骸动植物遗骸不可再生不可再生化石化石o背景知识回顾背景知识回顾一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用2、煤、石油燃烧对环境的影响、煤、石油燃烧对环境的影响（（1）煤的燃烧对空气的影响）煤的燃烧对空气的影响煤燃烧时会排放出煤燃烧时会排放出 等气体和一等气体和一些烟尘，它们都是大气的污染物。

些烟尘，它们都是大气的污染物2）用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加）用石油作燃料，直接燃烧的是石油的加工产品工产品——汽油、煤油、柴油等，它们燃烧汽油、煤油、柴油等，它们燃烧时会排放出时会排放出 、、 、含、含 化化合物、未燃烧的合物、未燃烧的 化合物和烟尘等，化合物和烟尘等，它们都是大气的污染物它们都是大气的污染物SO2、、NO2CO氮的氧化物氮的氧化物铅铅碳氢碳氢o煤的组成及其综合利用煤的组成及其综合利用一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用（1）煤的组成：煤是由 和 组成的复杂混合物，主要含 元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素 （2）煤综合利用的途径：___________、__________、__________ 有机物有机物少量无机物少量无机物碳碳煤的干馏煤的干馏煤的气化煤的气化煤的液化煤的液化o煤的干馏煤的干馏一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用原理：原理：将煤隔绝空气加强热使它分解的将煤隔绝空气加强热使它分解的过程过程，也叫煤的焦化。

也叫煤的焦化煤干馏得到煤干馏得到焦炭、煤焦油、出炉煤气焦炭、煤焦油、出炉煤气等，等，属于属于化学变化化学变化 o煤的气化煤的气化一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用原理：原理：将其中的有机物转化为可燃性气将其中的有机物转化为可燃性气体的过程体的过程C(s) + HC(s) + H2 2O CO(g) + HO CO(g) + H2 2(g)(g)高温水煤气o煤的液化煤的液化直接液化：使煤与直接液化：使煤与氢气氢气作用生成液体燃料作用生成液体燃料间接液化：使煤先汽化为间接液化：使煤先汽化为一氧化碳一氧化碳和和氢气氢气，再催，再催化合成化合成甲醇甲醇等等 CO + 2HCO + 2H2 2 CH CH3 3OHOH（甲醇）（甲醇）一定条件o天然气的综合利用天然气的综合利用 一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用天然气是一种清洁的天然气是一种清洁的化石化石燃料，更是一燃料，更是一种重要的化工原料，主要用于合成种重要的化工原料，主要用于合成氨氨和和生产生产甲醇甲醇等。

等 还可以利用甲烷合成还可以利用甲烷合成含有两个或多个碳原子含有两个或多个碳原子的其他有机物的其他有机物o石油的综合利用石油的综合利用一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用石油主要是由多种石油主要是由多种碳氢化合物碳氢化合物组成的混合物组成的混合物 （（1 1）石油的分馏：）石油的分馏：利用原油中各组分利用原油中各组分沸点沸点的不同，将复杂的混合物的不同，将复杂的混合物分离成简单和更有用的混合物的过程叫做分馏，分离成简单和更有用的混合物的过程叫做分馏，该过程是该过程是物理物理变化石油的分馏产物如汽油、煤变化石油的分馏产物如汽油、煤油、柴油等仍然是油、柴油等仍然是混合混合物一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用o石油的综合利用石油的综合利用o石油的综合利用石油的综合利用一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用（（2 2）石油的裂化和裂解：石油的裂化和裂解都是）石油的裂化和裂解：石油的裂化和裂解都是将将碳原子数碳原子数较多、较多、沸点沸点较高的烃断裂为较高的烃断裂为碳原子数碳原子数较少、较少、沸点沸点较低的汽油的过程。

较低的汽油的过程 裂化的目的裂化的目的:裂解裂解(深度裂化深度裂化)的目的的目的:提高轻质液体燃料的产量提高轻质液体燃料的产量获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料C16H34→C8H18+C8H16C4H10→C2H4+C2H6C4H10→CH4+C3H6分馏汽油：饱和烷烃分馏汽油：饱和烷烃裂化汽油：含有不饱和烃裂化汽油：含有不饱和烃（（2 2）聚乙烯）聚乙烯: :乙烯在一定条件下发生反应，形成高分子化合物乙烯在一定条件下发生反应，形成高分子化合物方程式为：方程式为： 在聚乙烯中，在聚乙烯中，n n称为称为聚合度聚合度，表示高分子化合物中的，表示高分子化合物中的数目，数目，n n有的相同，有的不同，所以它是有的相同，有的不同，所以它是混合混合物单体为：体为： , ,链节为链节为 o合成材料合成材料 一、煤一、煤一、煤一、煤 、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用、石油、天然气的综合利用（（1 1）三大合成材料：）三大合成材料：塑料塑料、、合成橡胶合成橡胶和和合成纤维合成纤维是三大合成材料，都主要是三大合成材料，都主要是以是以石油石油、、煤煤和和天然气为天然气为原料生产的。

原料生产的n CH2＝＝CH2 → -[→ -[CH2＝＝CH2 ]-n]-n催化剂-[-[CH2＝＝CH2 ]-n]-n CH2＝＝CH2 o“三废三废”污染及其防治（废气废水废渣）污染及其防治（废气废水废渣）二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学大气污染物主要来自大气污染物主要来自化石燃料燃烧化石燃料燃烧和工业生产过和工业生产过程中产生的程中产生的废气废气及其携带的及其携带的颗粒物颗粒物工业生产中工业生产中的废水往往含有复杂的成分，任意排放会导致土的废水往往含有复杂的成分，任意排放会导致土壤、水源的污染，需要经过多步处理才能达到排壤、水源的污染，需要经过多步处理才能达到排放标准废渣等固体废弃物的处理兼有放标准废渣等固体废弃物的处理兼有减少环境减少环境污染污染和和资源回收利用资源回收利用两个重要目的两个重要目的 绿色食品是指绿色食品是指无污染、无公害无污染、无公害的食品，的食品，白色污染是指白色污染是指塑料垃圾塑料垃圾o绿色化学绿色化学 二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学绿色化学的核心就是利用绿色化学的核心就是利用化学原理化学原理从从源头上源头上减少和消除减少和消除工业生产对环境的污染。

工业生产对环境的污染 o原子经济：反应物的原子原子经济：反应物的原子全部全部转化为期望的最终转化为期望的最终产物，也就是原子利用率为产物，也就是原子利用率为100%o原子利用率＝（预期产物的分子量／全部生成物原子利用率＝（预期产物的分子量／全部生成物的分子量总和）的分子量总和）×100％％o绿色化学特点绿色化学特点 二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学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，以减少向环境排放废物；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。