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2012年上学期 湖南长郡卫星远程学校 制作 07 湖南长郡卫星远程学校 第二节化学与资源综合利用-环境保护 煤、石油和天然气是人类使用的主要能源，也是三种重要的化石燃料 优点: 提供能量、化工原料 缺点: 不可再生、环境污染 无机物(少量)： 有机物 主要含C元素 无机盐等 煤的组成 (一) 煤的组成及其综合利用 一、煤、石油和天然气的综合利用 还含有少量H、O、N、S等元素 无烟煤 泥煤 褐煤 煤的综合利用 煤的干馏 煤的气化 煤的液化 获得洁净的燃料和多种化工原料——物尽其用并保护环境 煤直接作燃料：利用率低且污染环境。 煤干馏的产物有哪些？ 　　将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，叫做煤的干馏。 1. 煤的干馏 焦炉煤气、煤焦油、焦炭 表4-2 煤干馏的主要产品和用途 C(s)+H2O(g) == CO(g)+H2(g) 高温 2. 煤的气化 　　在一定条件下把煤转化为可燃性气体的过程。 主要反应是： 在一定条件下将煤转化为液体燃料。 直接液化: 间接液化: 煤与氢气作用生成液体燃料 先转化为CO和H2，再在催化剂作用下合成甲醇 CO+2H2 CH3OH 催化剂 3. 煤的液化 （二）天然气的组成及其综合利用 天然气的主要成分是甲烷。 　　我国的天然气资源很丰富，但分布很不均匀，为了改善我国东部的能源结构，制定了什么计划？ 综合利用： A. 燃料——清洁能源。 B. 化工原料：合成氨、生产甲醇、合成两碳或多碳有机物。 （三）石油的组成及其综合利用 　　石油主要是多种碳氢化合物组成的混合物。(黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，不溶于水，有特殊气味，无固定沸点。) 按元素：碳、氢含量为97% ～ 98%； 按物质：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。 石油不含烯烃。 按组成状态：固态、液态、气态。 　　大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。 1. 石油的分馏： 　　利用原油中各组分沸点的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。 石油的常压蒸馏产品： 重油的减压蒸馏产品： 石油气C4以下 汽油C5－C11 煤油C11－C16 柴油C15－C18 重油C20以上 轻质油 燃料油、柴油、润滑油、石蜡、沥青 2. 石油的催化裂化 　　在催化剂作用下，将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较少、沸点较低的汽油等。 C16H34 C8H18+C8H16 催化剂 加热、加压 3. 石油的裂解 　　用比裂化更高的温度使长链的烃分子断裂成碳原子数较少的气态烃分子和少量的液态，获取有机化工原料，如乙烯等 催化剂 加热、加压 CH4+ C3H6 C4H10 C4H10 催化剂 加热、加压 C2H4+ C2H6 催化剂 加热、加压 C8H18 C4H10+ C4H8 4. 石油的催化重整： 　　在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃，如苯。 蒸馏 分馏 干馏 操作过程 原理 实例 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 化学变化 制取蒸馏水 石油精炼 煤的加工 知识小结 蒸馏、分馏、干馏的比较 （四）聚乙烯与高分子化合物 1. 聚乙烯的生成 [ CH2—CH2 ]n CH2=CH2 + CH2=CH2 + CH2=CH2 + …… nCH2=CH2 聚乙烯 [ CH2—CH2 ]n 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。 　　综合利用的意义：物尽其用、保护资源，创造出更多产品 　　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。 　　此反应属于一种加成反应的聚合反应，所以又称为加成聚合反应，简称加聚反应。 　　通常所说三大合成材料是指：塑料、合成橡胶、合成纤维 加聚反应 2012年上学期 湖南长郡卫星远程学校 制作 07 湖南长郡卫星远程学校