第二节 化学与资源综合利用、环境保护
煤和煤的综合利用
煤与炭有何关系？
1、木炭、焦炭等是碳的不纯单质，而煤是有机物和无机物组成的复杂混合物。
2、煤除了主要含碳外还含有少量的S、P、N、H、O等元素以及无机矿物质（主要有硅、铝、钙、铁等元素）
煤的形成与存在
煤是人类历史上最古老的能源之一。在几千万年甚至几亿年以前，当时的气候及环境条件都适合许多种植物的生长，在沼泽地区出现了大量生长繁茂的植物。后来随着时间的推移，这些植物逐渐死亡，它们在细菌的作用下逐渐变成黑色或褐色的有机物质，经过长久的日积月累，形成一层厚厚的泥炭。随着地壳的变迁，这些泥炭被深深地埋在地下，在与空气完全隔绝的条件下，由于水分减少再加上地热和高压的作用，经过极其漫长的岁月之后，当时的泥炭就变成了今天的煤。根据煤化程度将煤分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四类。各类煤除主要含碳外，还含有少量氢、氧、氮、硫、磷等元素及其分矿物质。煤的含碳量随煤化程度加深而增加，而含氢量随煤化程度加深而减少。硫是煤中的有害成分。
1 、组成元素 煤主要是（ ），还有少量的（
）元素。 2 、化学组成 煤是由（ ）组成的复杂混和物。
煤的组成
碳 氢、氮、
氧、硫 等
有机物和无机物
煤的干馏
1 、（ ） 的过程叫煤的干馏。是一个（ ）过程
2 、干馏和分馏的区别
把煤隔绝空气加强热使它分解
石油的分馏是物理变化、煤的干馏是化学变化过程
化学变化
1、煤的干馏
将煤隔绝空气加强热使其分解的过程
煤干馏的主要产物:
焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭
2、煤的气化
在一定条件下把煤及其干馏物转化为可燃性气体过程，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气（CO、H2)
3、煤的液化
在一定条件下将煤转化为液体燃料——又称人造石油，可继续精制成汽油、柴油、液化石油气、甲醇。在石油资源日益减少的情况下，煤的液化具有十分诱人的前景。
石油
形成：古代动植物遗体经过非常复杂的变化而形成的。
组成：C、H、S等
物质：烷烃、环烷、芳香烃等
从所含成分的状态看，大部分是液态烃，在液态烃里溶有气态烃和固体烃。
思考：石油是纯净物还是混合物？有无固定的沸点？
物理性质：
黑色或深棕色粘稠状液体，有特殊气味，比水轻，不溶于水。
石油的炼制
原料：经过预处理的石油。
原理：根据沸点不同加热、蒸发、冷却。
目的：获得汽油、煤油、柴油、重油等产品。
分类（按压强大小分）
①常压分馏：将石油分成轻质油和重油②减压分馏：将重油再进一步分成各种馏分。
设备：加热炉、分馏塔。
思考：为什么在常压分馏后还要进行减压分馏？
产品
轻质油(常压分馏):溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油等。
重油（减压分馏）：润滑油、凡士林、石蜡、沥青、石油焦等。
石油的二次加工（裂化和裂解）
裂化
裂解
a、石油的分馏
利用原油中各组分的沸点不同将复杂的混合物分离成简单混合物的过程。
b、石油的催化裂化
提高轻质液体燃料的产量。
①裂化的目的：
②裂化的原理：
在催化剂的作用下将含碳原子多的重油（烃）断裂成碳原子较少的烃的过程。
裂解的目的：获得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。
c 、石油裂解（深度裂化）
d、石油催化重整
通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃
生产合成材料
①原料:
石油、煤、天然气
②合成材料基本特征：
相对分子质量很大，属于高分子化合物
③合成材料的合成原理：
加聚、缩聚
例如：乙烯合成聚乙烯
涤纶
（聚乙烯）
（单体）
（链节）
(n 为聚合度)
丙烯
聚丙烯
加成聚合反应（加聚反应）
缩合聚合反应（缩聚反应）
单体间（小分子）相互反应而成高分子化合物，同时还生成小分子（如水、氨等分子）的反应。
课本P98 资料卡片
合成材料概况：
随着人类不断的文明和进步，人对天然材料的利用已不能满足很多方面的需要，于是就发生了一场材料的革命 — 人工合成材料;
合成材料的原料丰富、制造加工简单,性能千变万化;
塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成材料。 黏合剂、涂料也属于合成材料。
塑料的主要成分是合成树脂，其中还添加了某些特定用途的添加剂（如提高塑性的增塑剂、防止老化的防老化剂）；有些热塑性塑料（聚乙烯塑料），可以反复加工，多次使用；有些热固性塑料（电木），一旦加工成型就不会受热熔化。
常见的塑料：聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、酚醛塑料（电木）、聚四氟乙烯（塑料王）等。
聚氯乙烯塑料
聚乙烯塑料
聚丙烯塑料
聚苯乙烯塑料
合
成
纤
维
二、环境保护与绿色化学
被污染的小河
乱扔导致的污染
传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前世界每年产生的有害废物达3亿吨～4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。有识之士提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头减少和消除污染。
绿色化学理念（防治优于治理）
核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。
从学科观点看：是化学基础内容的更新。（改变反应历程）
从环境观点看：强调从源头上消除污染。（从一开始就避免污染物的产生）
从经济观点看：它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。（尽可能提高原子利用率）
热点：原子经济性——反应物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为100%
人类保护伞的洞——臭氧层被破坏
空中死神——酸雨
全球变暖——温室效应
光化学烟雾
无形杀手——居室污染
环境污染的类别：
1、大气污染：来自工业废气，汽车尾气，生活费器（硫与氮的氧化物，碳氧化物，谈氢化物，卤素化合物，放射性）
2、水污染：来自工业废水、生活废水(无
机物, 重金属盐类,营养物有机物, 洗
涤剂, 石油)
·水体富营养化（N、P、K、S的化合物）
·（生活污水、农田排水、化肥、合成洗 涤剂、工业废水引起藻类、浮游生物暴发性繁殖—— 赤潮、水华）
水华是淡水中的一种自然生态现象，是由于水的富营养
化引起藻类 （如蓝藻 、绿藻、硅藻等）的迅猛生长，
水一般呈蓝色或绿色。
淡水中“水华”造成的最大危害是：饮用水源受到威胁，
藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华”的次
生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁
人类的健康和生存。
赤潮是由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或
聚集而引起海水变色的现象。实际上，赤潮并不一定都是
红色的，它可因引发赤潮的生物种类和数量不同而呈现出
不同颜色。
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重金属污染：
如 汞、镉、铅、铬、砷
猫自杀事件——水俣病（汞污染）
骨骼畸形变脆——骨痛病（镉污染）
智力发展隐性杀手——铅污染
3、土壤污染
来自工业垃圾、生活垃圾、废水、化肥、农药残留(Cl,P,S)、放射物质残留
4、噪声污染
5、辐射污染
6、食品污染：
2月02日：国际湿地日
3月22日：世界水日
4月22日：地球日
5月31日：世界无烟日
6月05日：世界环境日
6月17日：世界防治荒漠化和干旱日
7月11日：世界人口日
9月16日：国际保护臭氧层日
10月4日：世界动物日
10月16日：世界粮食日
12月29日：国际生物多样性日
世界环境日
把保护生态环境看成自己的神圣使命，正成为世界上越来越多人的共识。请看 ---
保护环境 从我做起