序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇石油的化學元素范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

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在空氣中無法反應。在水中可以發生氧化還原反應，即碘把二氧化硫氧化。

元素周期表53號元素碘，在化學元素周期表中位于5周期系ⅦA族是鹵族元素之一。1811年法國藥劑師庫特瓦首次發現單質碘。單質碘呈紫黑色晶體，易升華，升華后易凝華。有毒性和腐蝕性。碘單質遇淀粉會變藍紫色。主要用于制藥物、染料、碘酒、試紙和碘化合物等。

二氧化硫是最常見、最簡單的硫氧化物。大氣主要污染物之一。火山爆發時會噴出該氣體，在許多工業過程中也會產生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素，因此燃燒時會生成二氧化硫。當二氧化硫溶于水中，會形成亞硫酸。

（來源：文章屋網 ）

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關鍵詞:鄂爾多斯盆地 油氣藏 地球化學

1.盆地地質背景

鄂爾多斯盆地是在漫長的地史中形成的大型迭合盆地,它將不同時代、不同類型盆地最終納于蔚然壯觀的統一地質實體,以沉降為主、間有抬升、構造穩定、地層平緩為顯著特征,坳陷的復合和遷移性,沉降的繼承性、多旋回性和構造的差異性,決定著油氣的運聚類型及分布規律;區域沉積的多階段發展形成了多套生、儲、蓋組合;地質構造的差異性導致了盆地內部與周緣油氣藏序列的差異性,構造抬升造成不整合侵蝕面及古地貌控制油氣的聚集和分布時空規律。因此,成為油氣十分豐富的物質基礎。

2.盆地油氣成藏特征

鄂爾多斯盆地屬于大型含油氣區,其油氣資源豐富,勘探領域廣闊。石油資源量約21.00×108～85.88×108t,天然氣資源量約4.6×1012～10.7×1012m3,油氣資源當量比為1:2(1.25)。其油氣分布格局具有“南油北氣、淺油深氣、中油古氣”的特點,即盆地南半部是主油區,北半部是主氣區,盆地淺部發育含油帶,深部發育含氣帶,盆地中生界主產油,古生界主產氣。

3.石油地球化學特征

石油一種存在于地下巖石孔隙介質中的由各種碳氫化合物與雜質組成的,呈液態和稠態的油脂狀天然可燃有機礦產,又稱原油,其組成十分復雜,主要為烴類,包括烷烴、環烷烴、芳香烴,其次是非烴組分,如含氧化合物、含硫化合物、膠質和瀝青質。通過石油組成的系統研究,對分析油氣的生成、運移和聚集的地質過程具有重要的意義。

3.1石油的元素組成

元素組成是化學組成的基礎。組成石油的化學元素主要是碳、氫、氧、氮、硫。 碳含量 為:84-87%;氫含量為:11～14%;兩元素在石油中一般占95～99%。剩下的硫、氮、氧及微量元素的總含量一般只有1～4%,其中,氧:0.1～4.5%,一般小于0.5%;硫:小于1%;氮:小于0.1%。含硫量小于1%的為低硫原油,大于1%的為高硫原油。常以0.25%作為貧氮和高氮石油的界線。由碳和氫化合形成的烴類構成石油的主要組成部分,約占95~99%,不同產地的石油中,各種烴類的結構和所占比例相差很大,通常用氫碳原子比反映原油化學組成。

除以上元素外,石油中還含有微量的金屬和非金屬元素,微量金屬元素主要為鎳、釩,二者可占微量元素的50%~70%;微量非金屬元素主要是磷、溴、碘等,在原油中以化合物形式存在。

3.2石油的化合物組成

石油是數目眾多的烴類和非烴類化合物所組成的混合物,其物理性質和化學性質都與其化學組成有密切聯系。在油氣地球化學中,常將原油的族組成分為飽和烴、芳烴、非烴類(膠質)和瀝青質。按照化學結構可進一步細分為:烴類―烷烴、環烷烴、芳香烴;非烴―含氧化合物、含硫化合物、含氮化合物;膠質+瀝青質。原油的族組成與其母質類型、熱演化程度和成藏后的次生變化密切相關。

3.2.1 正構烷烴

屬飽和烴,在常溫常壓下,1～4個碳原子(C1～C4)的烷烴為氣態,5～16個碳原子(C5～C16)的烷烴為液態,17個碳原子以上(C17+)的高分子烷烴皆呈固態。

3.2.2 異構烷烴

石油中的異構烷烴以≤C10為主,且以異戊間二烯烷烴最重要。其特點是在直鏈上每4個碳原子有一個甲基支鏈。在沉積物和原油中以植烷、姥鮫烷、降姥鮫烷、異十六烷及法呢烷的含量最高。研究和應用最多的是植烷和姥鮫烷。

3.2.3 環烷烴

由許多圍成環的多個次甲基(-CH2-)組成。其含量與成熟度有關:成熟度低高,由多環單、雙環。一般,單、雙環占環烷烴的50.5%;三環占環烷烴的20%;四、五環占環烷烴的25%。原油中大于四環的環烷烴一般具有很高的旋光性,沒成熟的原油旋光性高。

3.2.4 芳香烴

芳香烴其特征是分子中含有苯環結構,屬不飽和烴。根據其結構不同可分為單環、多環、稠環三類芳香烴。

3.2.5 非烴化合物

主要是含硫、氮、氧三種元素的有機化合物,主要集中在石油的高沸點餾分中。其中,含硫化合物是最重要的非烴化合物,存在于中、重餾分中。含氮化合物主要集中在膠質―瀝青質中,卟啉化合物,為石油有機成因的重要生物標志物。含氧化合物:主要有酸性和中性兩大類,油田水中環烷酸可作為一種含油氣性直接標尺。

4.天然氣地球化學特征

天然氣是一種優質、清潔、高效能源,廣義的天然氣包括自然界中的一切氣體,即包括巖石圈、水圈、氣圈以及地幔和地核中的一切氣體;狹義的天然氣系指以烴類氣為主的,分布于巖石圈、水圈以及地幔和地核中的氣體。在油氣勘探中主要研究的是巖石圈中的可燃性氣體,其主要成分是甲烷(CH4)。

4.1 天然氣的組分

天然氣組分通常可分為烴類組分和非烴類組分,烴類組分主要為甲烷、乙烷及乙烷以上的重烴組分,非烴類常見的有CO2、N2、H2S、H2、He等。由于天然氣的成因、運移和聚集過程的差異性,造成天然氣在化學組成上的很大差異。鄂爾多斯盆地天然氣特征表明,該盆地已發現的天然氣藏絕大多數為烴類氣藏,故盆地內有機質豐度高。

4.2 天然氣的同位素

烴類氣體的同位素特征可以較好地反映出天然氣的成因類型、成熟度、運移、演化及氣源對比等對天然氣勘探開發具有戰略意義的信息。

4.2.1 碳同位素

天然氣的碳同位素系列是指天然氣中甲、乙、丙、丁烷同位素組成的關系,甲、乙、丙、丁烷碳同位素組成分別縮寫為δ13C1、δ13C2、δ13C3、δ13C4。有機成因的同源天然氣具有δ13C1

4.2.2硫同位素和氮同位素組成

天然氣中硫同位素組成主要指H2S中的同位素。硫同位素組成主要反映氣源巖中硫酸鹽的含量和天然氣運移過程中所穿過的巖層硫酸鹽豐度。

天然氣中氮有三種來源:有機質分解、大氣來源和無機來源,一般情況下,有機成因氮同位素組成偏輕而無機組成氮相對較重。

5.總結

應用化學原理研究地質體中的有機質、石油、天然氣及其次生產物的組成、結構、性質和分布,可以用來判斷油氣的運移、聚集規律,介于鄂爾多斯盆地油氣開發的復雜性,在尋求高新儀器的情況下,還需認清盆地內油氣的儲藏及運移規律。日漸成熟的地球化學原理,將引導我們運用化學思想。去解決油氣的埋藏問題,進而指導油氣的勘探和開發。

參考文獻

[1] 盧雙舫,張敏等. 油氣地球化學[M] . 石油工業出版社,2008

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關鍵詞：化學教學；環境教育；環境保護

說到“環境保護”，不少人可能不屑一顧，認為是套話、老話。的確，環境保護是一個老生常談的話題。但是，各種現象表明確實有再提的必要，因為現在仍然存在只顧發展，不顧環境的現實。學生必須在接受化學知識掌握技能的基礎上滲透環境教育。

一、環境教育和環境保護是我國的一項基本國策

人類生存離不開環境，環境養育了人類。人類為了讓環境更好的為自己服務，在不斷地改造環境，擴大對環境資源的利用。這種人為的改造和利用，可使環境越來越適合人類生存的需要，但也造成了人為的污染，使環境質量不斷下降。因而，聯合國于1972年6月5日至16日晨瑞典首都斯得哥爾摩召開了人類環境會議，提出正式向環境問題宣戰。在中小學課程里，要適當編寫有關環境保護的內容。”可見開展環境教育，也是中學教學過程中不可缺少的重要組成部分。

二、提高認識，勇于承擔起環境教育的重大責任

從目前人們最關注的一些環境問題，如大氣污染、臭氧層空洞、溫室效應、酸雨、海洋污染、淡水缺乏、土地沙漠化、植被減少、生物種群滅絕、有毒化學品等方面來看，絕大多數與化學有直接的關系。從環境污染物的組成上看，有約70%屬于化學物質。因此，解決這些污染問題，消除或減少這些污染物的危害這一任務，就落在我們化學老師的肩上。這就要求我們務必提高認識，提早動手，加強對學生環境知識的教育，增強學生的環保意識。目前中學化學教材中已編入了大量的環境教育內容。如《一氧化碳》、《硫和硫的化合物》、《硝酸》、《金屬的冶煉》、《石油和石油產品概念》、《煤和煤的綜合利用》、《原電池原理及其應用》等章節中均涉及到了消除污染、保護環境的內容。這也迫使我們不能不加強對學生進行環境知識的教育。

對學生進行環境知識教育，也是培養學生適應環境，提高生存質量的一個極好的途徑。尤其是在目前這種化工產品、化肥、農藥、殺蟲殺菌劑、裝飾材料、塑料等應用日益廣泛的今天，讓學生學習一些環境保護知識，多了解這些污染物的產生、性質及危害，以便主動地去預防或減少這些污染物對環境及自身的毒害。

三、進行環境知識教育的有效舉措

（1）利用中學化學教材，講解環境保護知識。人類的進化和發展離不開周圍環境的變化。人類與自然環境有著某各內在的、最本質的聯系，這種聯系的紐帶就是化學元素，人體本身就是由化學元素組成的。研究表明，人體血液中60多種元素的含量與地殼及海水中這些元素的分布有明顯的相關性。因此，我們在學習元素、化合物知識的同時，可以介紹一些元素與人體健康的知識。如鈣、硒、鉻、鋅等元素與視力的關系；鐵與人體的健康；鎂、鋅與人體的健康；遠離鉛污染；買環保電池，防止鎘、汞污染；選無磷洗衣粉，別讓江河湖泊再流淚；氟、碘與人體健康；氯與生命的關系等等。也可適當介紹一些典型的污染事件和污染現象，如臭氧層空洞、白色污染、光化學煙霧等的形成和危害，讓學生對環境保護有一個較全面的了解，初步確立起環境問題的確嚴峻的思想。

（2）利用各種活動開展環境知識教育。隨著環境污染的日趨嚴重，環境問題越來越引起人們的重視。為喚醒人們的環境意識，增強對人們環境保護的自覺性，世界有關組織及我國規定了許多相關的環保活動及紀念日，如3月12日的“植樹節”；4月7日的“世界無煙日”；6月5日的“世界環境日”；還有“愛鳥日”、“土地資源保護宣傳月”等。結合這些活動，可向學生講述一些有關生態平衡的知識，講述自然資源與人類的生存密切相關。同時，積極組織學生參加“保護母親河行動”、“環境質量調查報告”、參觀了解當地的“垃圾處理場和污水處理廠”、“清理街道和校園的衛生死角”等活動。

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關鍵詞：大氣降雪；重金屬；原子吸收分光光度法；蘭州市

中圖分類號：X830 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）04-0650-04

重金屬可通過化石燃料燃燒、汽車尾氣、冶金企業煙氣粉塵、揚塵、風沙等進入大氣，吸附在氣溶膠上。進入大氣中的重金屬又可以通過干沉降或濕沉降的方式沉降到地面，并通過水循環進入土壤和水體中。雪水與大氣重金屬的關系特別顯著[1，2]，雪水中重金屬的研究可以反映大氣污染、地表水污染的信息，幫助判定大氣重金屬的來源，并進行污染控制[1]。因此，研究雪水中的重金屬元素迫在眉睫。

重金屬在人體內能和蛋白質及各種酶發生強烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中積累，如果超過人體所能耐受的限度，會造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等危害。生物從環境中攝取重金屬可以經過食物鏈的生物放大作用，在較高級生物體內成千萬倍地富集起來，然后通過食物進入人體，在人體的某些器官中積蓄起來造成慢性中毒，危害人體健康。水體中的某些重金屬可在微生物作用下轉化為毒性更強的金屬化合物。重金屬及其化合物毒性較大，進入人體后會引起各種生理變化，尤其對神經和心血管系統有嚴重的危害性[1-3]。

中國的北方降雪量相對較多，而干沉降是控制化學物質從大氣層向地表傳輸的兩種方式之一。自20世紀70年代以來，在酸雨和相關的大氣過程情境下，研究者開始采集和分析降水的化學組成及變化特征，大氣降水中的污染物由于人類工業活動的排放而增加[3]。大氣降水成分包括重金屬元素、化學離子、粉塵微粒及膠體等物質，各組分含量的測定成為探討污染源的有效途徑，所以大氣降水的化學組成能夠反映大氣環境特征及其污染狀況[4]。不同區域的降水中各組分含量不同，反映了區域的工業釋放特征、土壤酸堿性特征等的差異[2，5]。

目前，國際上關于雪水中重金屬的研究已開始受到重視，但在中國西北內陸干旱區相關研究鮮有報道。鑒于此，本研究通過測定蘭州市市區和郊區雪水中10種重金屬元素的含量，對比分析蘭州市市區和郊區大氣污染情況，以及導致重金屬含量不同的原因，揭示大氣降水中重金屬元素的可能來源及污染物質的傳輸路徑，對雪水中重金屬離子的控制因素、變化規律及環境影響進行探討。

1 材料與方法

1.1 樣品的采集

根據GB13580.2-92中關于大氣降水樣品的采集與保存方法[6]，采樣的塑料瓶預先用硝酸浸泡24 h以上，再用去離子水沖洗干凈，以除去可能存在的金屬離子。每次降雪開始，即將采樣瓶放置在預定的采樣點上（固定好，距離地面至少1 m以上）。每次降雪取全過程雪樣，樣品采集后，貼標簽、編碼，同時記錄采樣日期、起止時間、降雪量等。

在2015年典型降雪月份1～2月，降雪量約300 mL，在中國科學院蘭州分院近代物理研究所5#樓頂共收集5場降雪樣品。用小塑料廣口瓶收集降雪全過程的雪水，加酸后放入冰箱保存，以除去可能存在的金屬離子。采樣器平時蓋緊，以防灰塵影響，下雪時打開蓋子。采樣點高于地面3～5 m。同時采集蘭州市郊區的5場降雪樣品作為對比，收集地點為蘭州資源環境職業技術學院樹形源B樓頂，遠離蘭州市市區（15 km左右）。蘭州市采樣日期及降雪量見表1。

1.2 樣品預處理

由于降水樣品中常含有塵埃顆粒物、微生物和酵母等顆粒，所以除測定pH和電導率的大氣降水不過濾外，分析Pb、Fe、Cu等項目的水樣均需過濾。降水樣品的過濾介質有濾紙、玻璃沙芯漏斗和有機微孔濾膜等，由于玻璃沙芯漏斗的孔徑（10～40 μm）和濾紙的孔徑（2～10 μm）都很大，并且含有羥基和羧基，可與降水樣品中的化學成分發生吸附和離子交換作用，造成待測成分的不準確。目前國際上把能通過孔徑為0.45 μm濾膜的部分稱為水中可溶性成分，阻留在濾膜面上的成分稱為懸浮態。因此，選用0.45 μm的乙酸和硝酸混合纖維素濾膜。該濾膜的孔徑均勻、孔隙率高、過膜速度快，是一種惰性材料，很少有吸附現象發生[7]。

取部分雪水置于實驗室，待分析。將10 mL的聚乙烯試管用硝酸浸泡24 h，再用去離子水沖洗干凈，除去可能存在的金屬離子。之后用0.45 μm的乙酸和硝酸混合纖維濾膜過濾雪水樣品于已清洗的聚乙烯試管中，貼上標簽待分析[2，7]。

1.3 樣品分析

樣品的重金屬含量均采用原子吸收光譜法（AAS），儀器型號為日立AA1700（浙江福立分析儀器公司），精密度和準確度均符合要求；pH的測定采用pH酸度計，型號為PHS-25。降水的pH在樣品收集后用玻璃電極法立即測定；試驗過程中的稀釋液和定容液均用去離子水。

用火焰原子吸收光譜標準曲線定量法測定Cu、Cd、Mn、Pb、Zn、Fe、Cr 7種元素的含量，用石墨爐原子吸收光譜峰面積積分法測定Hg、Al、As 3種元素的含量，并進行平行樣分析。

以上試驗均在蘭州資源環境職業技術學院地質工程系地勘實訓中心地球化學元素測定實訓室完成。

2 結果與分析

2.1 蘭州市市區與郊區大氣降雪的pH情況

2015年蘭州市市區與郊區典型降雪月份1～2月5場降雪樣品的pH情況見圖1。由圖1可知，蘭州市市區降雪樣品的pH為2.7～3.1，平均為2.9，而郊區降雪樣品的pH為3.8～4.2，平均為4.0，總體上表現為蘭州市市區降雪樣品的pH均低于郊區，且市區和郊區處理間差異均達顯著水平。

2.2 蘭州市大氣降雪中的重金屬元素含量

蘭州市大氣降雪樣品中常見的10種重金屬元素的含量見表2。從表2中可以看出，大氣降雪樣品中Cu、Hg、Cd、Mn、Al、Pb、Zn、Fe、Ni、Cr的含量總體表現為市區大于郊區，且這10種常見重金屬元素含量市區比郊區分別高出了54.45%、40.98%、26.80%、86.22%、1.74%、43.99%、30.28%、54.70%、36.22%、48.94%。其中，Pb元素含量最大，重金屬Pb主要來源于冶煉、燃煤和汽車尾氣等，這與前人的研究一致[3，7]。

此結果明顯高于大量使用燃煤的焦作市[7]、上海之類的大城市[8]、降水充足的長江中下游鄱陽湖區域[9]以及其他的國家[7，8]，這反映出蘭州地區大氣污染狀況非常嚴重，污染源的控制和治理已顯得刻不容緩。

大氣中重金屬元素的含量是衡量大氣環境質量的一個重要指標，重金屬的吸入對人們的健康有嚴重影響。因此，雪水中重金屬含量的變化及其影響因素受到廣泛的關注。重金屬元素在降水、大氣氣溶膠的平衡中，不僅受到重金屬元素本身性質的影響，也受到pH的影響。結合圖1與表2可以看出，pH對重金屬含量的影響非常明顯，低pH時雪水的重金屬含量明顯較高；而高pH時則其含量相對較低。這與周靜[7]的研究一致。

2.3 蘭州市大氣降雪中重金屬元素污染來源分析

眾所周知，不同的污染源由不同代表性的化學元素組成，利用富集因子分析法，并結合以往研究成果，討論各種重金屬元素的可能來源[6，10]。可知蘭州市大氣中常見的重金屬來源主要有如下三點。

1）工業性來源。蘭州是一個工業化進程非常快的新型工業化城市，冶金業、建筑業、礦業開采、石油煤炭和化工化學等工業的迅速發展使得大氣中的重金屬含量增高。

2）生活中重金屬的來源。在日常生活中也會產生大量的重金屬，通過進入到水體和空氣中，進而通過食物鏈影響人體健康。例如土壤中肥料、農藥通過灌溉用水進入到飼料、牧草中，而油漆、藥物及土壤和局地揚塵等通過揮發或風進入到空氣中。

3）交通工具。近幾年來，由于城市車流量的猛增，汽車尾氣對城市大氣環境造成了嚴重污染，重金屬是其中主要的成分之一。

3 小結與討論

通過測得2015年1～2月蘭州市市區和郊區雪水中常見重金屬元素的含量，得知蘭州地區雪水中重金屬含量高于中國其他城市乃至世界上其他國家[7-9]，重金屬污染非常嚴重，市區顯著高于工業和人群稀少的郊區，且Mn元素高出量最多，高出86.22%。可見，蘭州市市區雪水中重金屬含量較高，其大氣受到嚴重污染。其含量主要來源于石油、燃煤、化工和冶金及汽車尾氣等作業中重金屬的排放等人為源，此外還與蘭州特殊的盆地地形等天然源有關。這些重金屬進入到大氣中影響大氣環境質量，并且能通過水流和食物鏈進行遷移，形成循環危害。

因此，蘭州市調整工業結構是當務之急。要依據地形搬遷化工、冶煉、煤炭等工業的位置，提高技術有效控制大顆粒物、工業廢氣和汽車尾氣等的排放，為了改善生存環境，應該全面推廣清潔生產技術，引導企業實現節能、降耗、減排、增效[9]。因此，研究該項目為蘭州市市區大氣污染源的控制和治理提供了科學的理論依據。

大氣降雪樣品中重金屬的影響因素很多，包括季節（季風期和非季風期）、時段、降雪量、降雪間隔時間、風力風向、污染源排放等都會影響其含量，致使其變化非常復雜[2，7]。本試驗在樣品收集過程中有些原因會導致數據偏差，例如采樣點位于樓頂，周圍高層建筑、植被較多，大風天氣時雪水在進入采樣器之前可能已經受到了污染；另外，由于小塑料廣口瓶密封性較差，在冰箱中保存時也易受到污染；試驗只采集了2015年1～2月的降雪樣品，市區和郊區各布設一個點，布點較少；沒有考慮降雪時的風力風向和降雪間隔，不能進行季節性（季風期和非季風期）分析。因此，今后還可以通過測定雪水電導率（EC）、總溶解固體（TDS）含量、雪水中的常見的陰陽離子含量、不溶粉塵微粒以及同位素含量等進行環境分析研究。

參考文獻：

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[2] NIU H W，HE Y Q，ZHU G F，et al. Environmental implications of the snow chemistry from Mt Yulong， southeastern Tibetan Plateau[J].Quaternary International，2013，313-314（5）：168-178.

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[4] 楊復沫，賀克斌，雷 宇，等.2001～2003年間北京大氣降水的化學特征[J].中國環境科學，2004，24（5）：538-541.

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[6] GB13580.2-92，大氣降水樣品的采樣和分析方法總則[S].

[7] 周 靜.焦作市大氣降水重金屬研究初探[D].河南焦作：河南理工大學，2009.

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關鍵詞：煤 化工 能源 發展

我國快速的經濟發展在很大程度上依賴于能源，雖然我國的石油儲量較豐富，但是為部分周邊國家所窺視，甚至是公然盜取，我國石油開采技術也稍顯落后，不能快速的進行深海開采，這就使我國的石油面臨緊缺的危險。日益上漲的油價便是最好的佐證。如果不能找到適當的能源替代品，我國的經濟發展勢必深受影響。能替代石油的能源在目前來看只有兩種：煤和可燃冰。可燃冰的儲量是不存在爭議性的，然而可燃冰在現階段還處于試驗階段，開采技術尚未解決，使用技術的研究更是沒有開展，可見可燃冰只能作為未來的主要能源，短期內沒法替代石油。而我國是煤儲量相對于石油儲量豐富，開采技術和使用技術都比較發達，可以作為主要能源從石油到可燃冰的中間替代品。

我國既是煤炭資源的生產大國也是煤炭資源的消耗大國，對于煤炭資源的合理、高效、經濟的利用具有很重大的現實意義和戰略意義。煤化工是以煤為基本原理，經焦化、氣化、液化以及化學合成等技術將煤轉化為氣體或者液體以及其他化學生產的過程。未來我國的煤化工將向煤新型材料和煤制油和煤制天然氣等新型清潔能源方面發展。

一、煤化工技術的現狀

世界進入能源緊缺時代后，各國競相加快提高能源利用率。由于儲量等原因，對煤化工技術的研究已經成為了主要研究方向，煤化工技術主要指以下幾個方面：

1.煤液化

煤炭液化技術包括煤炭的直接液化和間接液化。對于煤炭的液化技術，我國尚處于初級階段，但是其液化產品豐富，市場潛力巨大，煤化工技術的一個重要發展方向。直接液化法是指在一定溫度壓強條件下，直接從液化煤中提前液態產品的技術。我國煤炭階級液化產業已經得到了突破性發展，相關單位已經開始建設投產。煤間接液化法是指先在一定條件下對煤氣化生產合成氣，然后在一定溫度壓強和相應的催化劑作用下將合成氣轉化為其他液態產品。這項技術相較于直接液化法稍顯落后。但是其發展空間仍然寬廣。我國也將加快煤的直接液化法和間接液化法的研究步伐，使煤的液化技術趨于成熟。

2.煤焦化

煤焦化技術相對于其他技術更加成熟，其主要研究方向是從煤中提取冶金用的焦炭以及其他化學化工產品。煤炭焦化技術是在隔絕空氣的條件下，在焦爐中對煉焦煤進行加熱，生產焦炭、干餾煤氣、煤焦油以及其他化學化工產品的技術。煤焦化技術在化學化工中占有重要比重，如干餾煤是生產甲醇、合成氨的主要原料；焦炭用于高爐煉鐵、機械鑄造、電石生產、價格鐵合金以及高新科技方面。為解決焦炭和干餾煤供應緊張的問題，煤焦化技術正在朝著大面積、全方位、高效益方向發展。干法熄焦技術、煤氣脫硫技術、煤焦化廢水處理等技術將被大力推廣。一大批的煤焦化工程已經開始投資建設。

3.煤氣化

煤氣化技術是對煤炭深度轉化的技術，在煤化工技術中占有重要比重，也是衡量一國煤化工技術的重要標準。煤氣化的主要幾種方式有以下幾種：

3.1 shell煤氣化

Shell煤氣化技術于20世紀70年代，屬于氣流床技術，工藝流程包括原料煤的預處理、煤的加壓和投料、煤的氣化、除塵脫硫等。該技術具有適應性強，對原料要求低，適用于大型化生產等優點。但是shell煤氣化法裝置建設周期長，煤轉化率較低等缺點也是不容忽視的，目前我國只有部分煤氣化工廠采用此技術。

3.2 兩段式干煤粉加壓氣化

西安熱工研究院早在1994年就開始對干煤粉氣流床氣化技術精心研究，在相關單位和部門的支持下，西安熱工研究院于1997年建成了我國第一套干煤粉加壓氣化試驗裝置并進行了試驗研究。在此研究基礎之上，西安熱工研究院提出了兩段式干煤粉加壓氣化工藝，在我國科技部“十五”863計劃的支持下完成了研究，并通過國家科技部的驗收。兩段式干煤粉加壓氣化技術是具有自主知識產權的加壓氣流床氣化技術，其在國內的應用不受國際的干擾，應用前景廣闊。

3.3 高灰熔點（粉）煤加壓氣化

目前，全國絕大部分小化肥和化工企業仍在采用固定床氣化爐，其技術深受原料的限制，企業的效益也受到較大影響。采用灰熔聚循環流床粉煤氣化技術能很好的解決原料和運輸費用的問題，能在中小企業中大力推廣。灰熔聚流化床粉煤技術具有煤種適用性廣，操作溫度適中，操作穩定，工藝流程簡單等優點。

此外還有航天爐煤氣化、恩德爐煤氣化、多元料漿煤氣化等煤氣化技術。

二、合成甲醇技術

煤制甲醇是在煤氣化的基礎之上進行的，通過煤氣化得到CO、H2為主的合成氣，在一定的穩定、壓強以及催化劑的作用下合成甲醇。甲醇在化學化工技術方面也占有重要地位，在國外主要利用天然氣為原料制作甲醇，考慮到我國的資源問題，我國主要采用煤為原料制作甲醇。目前，煤制甲醇技術在我國技術較成熟，正向大規模和高效率方向發展。未來的研究將使煤制甲醇技術更趨環保、高效。

三、煤化工技術的意義

由于煤是固體燃料，它與空氣接觸比液體和氣體少，容易產生CO等有毒氣體，不利于煤的充分利用，另外，由于煤中含義部分硫、硝等元素，這部分元素與空氣的反應所生成的氣體大都有毒，對環境有很強的破壞性。對煤化工的研究能提高煤的利用率，降低對環境的破壞，同時也能利用煤中的硫硝等化學元素，做到煤資源的充分利用。使煤成為清潔、高效的能源。對煤化工產品的發展也能更低成本地生產化學化工原料，進而推動經濟發展。

四、煤化工的發展趨勢

煤化工以及有近百年的發展歷史了，由上世紀的煉焦技術到本世紀的液化技術與氣化技術，煤化工技術由簡入難，由單一到復雜。煤化工技術緊隨世界是經濟發展而發展，推動著世界經濟的進步。在未來一段時間內，煤化工技術主要集中在以下幾個方面：（1）繼續開發煤炭潔凈氣化技術，為煤炭化工發展提供基礎原料，煤化工技術在現代煤化工技術中占有核心地位，世界各國也將主要研究煤氣化技術；（2）能源安全與環境保護將成為影響煤化工產業的重點。隨著世界各國環境問題的日益嚴重，世界對經濟發展中影響環境的因素也將重點關注，煤化工技術對環境的影響尤為大，社會將重點關注煤化工產業在環境中的影響。（3）煤化工將向以煤化學為產業鏈的化工產業深度發展。新世紀由于石油的枯竭，煤勢必將取得石油在化學方面的地位。

五、總結

煤化工產業在我國經濟發展中占有重要比重，在我國建設社會主義和諧社會，堅持科學發展觀的口號下，煤化工將進行一次新的蛻變。將在我國的經濟發展中起到更重要的作用。煤化工將朝著效益、環保方向發展。

參考文獻

[1]汪家銘.shell煤化氣技術在我國的應用及前景展望.《氮肥技術》.2009年第02期

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頂排的元素是碳、氮和氧，對生命非常重要，氧氣在宇宙中的含量排第三位，人體中氧含量占了一半；在室溫下，汞是唯一的液態金屬，密度是水的14倍；作為火柴頭的主要成分，活潑的磷能夠在空氣中自燃。

王佛松（中國科學院院士）：化學太神妙了。

掌握并控制這些元素，能改變人類的生活。

從古老的煉金術士，到新時代的造物主，化學家創造出了成千上萬的物質。

白春禮（中國科學院院長）：化學和我們的衣食住行密切相關。

脫下樹葉和獸皮之后，人類換上了棉布與絲綢，如今，又把石油和水穿在身上。鉆石，為什么恒久遠？色彩，究竟從何而來？

服裝的變化濃縮了文明的發展歷程。衣服不僅能抵御寒冷，保護身體，還可以傳遞社會信息。現在，人們在衣著上追求更多美麗的色彩、更加舒適的面料，以及更全面的功能。沒有化學的力量，這一切都不可能實現。

現代化學工業的開端，起源于一抹美麗的藍色。

在沒有化工顏料之前，染料來自于大自然，最好的藍色顏料取自稀缺的青金石。這是一種藍中帶紫、閃著點點金光的礦石，蘊藏著幽邃的光輝，最適宜描繪天空的深遠。（圖2）

一位初到羅馬的年輕畫家，正為這種藍色顏料發愁。由于青金石稀少而昂貴，價格和黃金相同，他不得不在一幅快要完成的畫作上留下空白。許多年后，這個年輕人創作出了大衛像、西斯廷教堂壁畫和圣彼得大教堂圓頂等一系列偉大的藝術品，他的藝術思想影響了幾個世紀。然而，那幅《埋葬基督》中的空白，卻成了藝術巨匠永留的遺憾。（圖3）（圖4）

假設米開朗基羅生活在今天，這種遺憾絕對不會發生。

圖1 化學元素周期表

兩種不同顏色的溶液混合的瞬間，變成了青藍色。只要將這種溶液抽濾、烘干，就能得到一種粉末狀的晶體。藍中帶紫，閃著點點金光——這正是米開朗基羅曾經求之不得的藍色顏料。

如今能夠輕而易舉地得到它，這要歸功于18世紀德國化學家狄斯巴赫的偶然發現。

兩種不同顏色的溶液。偏紅的是三氯化鐵，黃色的是鐵氯化鉀，這正是狄斯巴赫當年偉大的實驗使用的原料。將這兩種物質充分混合，經過過濾、烘干之后，得到了漂亮的藍色沉淀，狄斯巴赫將其稱之為“普魯士藍”。（圖5）

僅僅使用兩種含鐵的化合物，狄斯巴赫制成了世界上第一種合成顏料。

鐵是地球上含量最豐富的元素之一，地球其實就是個鐵礦。火星則由于含有氧化鐵而呈現紅色。鐵是有光澤的銀色金屬，但它在潮濕空氣中很快就會生銹。加入1.7%的碳，鐵就變成更耐久的不銹鋼。

不要小看這個簡單的實驗，狄斯巴赫的成功之處在于，他窺見了制造化合物的潛能。

白春禮：化學也是最具創新活力的學科，世界上現在有上千萬種化合物是化學家合成的，是自然界本不存在的。是通過研究原子、分子之間的相互作用，經過合成的方法，構成這些新的物質，以滿足人類生活的各種需要。

不需要提煉礦石或植物，也可以合成出漂亮的顏色。這意味著，有機合成不但可以彌補天然物質的不足，甚至在某些方面還使其得到改善。當時化學家將這一理論的第一批成果應用在了染料領域。1850年之后，化學給這個世界帶來了各種各樣的色彩。

王佛松：很多花梢的衣服，各種顏色的衣服，染料是化學家搞出來的，沒有漂亮的化學染料，天然染料哪能染出那么多好看的衣服？

王柏華（北京服裝學院教授）：合成染料的好處是它的顏色，色彩，色譜特別豐富。

不過，合成新物質并非將各種化學物質混在一起那么簡單。

王佛松：水是氧和氫結合的化合物，它的分子很簡單，兩個氫原子一個氧原子結合起來。但是怎么使原子結合起來，變成一個新分子呢？

水，覆蓋了地球表面大約三分之二的面積。它是我們最熟悉、也是最簡單的化合物之一。氫原子和氧原子是怎樣結合在一起的呢？

或許，化學界一對性格迥異的“同胞兄弟”，能告訴我們答案。

鉆石，自然界最硬的物質。它璀璨、稀少、價格昂貴。對性感女神瑪麗蓮·夢露來說，鉆石是“姑娘們最好的朋友”；而在化學家眼中，它和鉛筆芯沒什么兩樣——都是碳元素的單質而已。（圖6）

圖2 青金石

圖3 圣彼得大教堂

圖4 米開朗基羅畫作《埋葬基督》

圖5 偉大的實驗

圖6 鉆石與石墨標本

所有元素都是由原子構成的。鉆石和石墨這對“同胞兄弟”之所以性格迥異，是因為碳原子排列的方式大不相同。

C代表碳，H代表氫，短線代表鏈接原子的化學鍵。（圖7）

碳的4個鍵能以不同強度連接其它碳原子，這是碳能以兩種極端形式存在的原因。在鉆石中，碳原子的4個鍵以三維的方式連接其它碳原子，這是鉆石最硬的原因；但在石墨中，碳原子只有3個鍵在同一平面中連接其它碳原子，這使得連接較弱，因此石墨顯得非常軟。（圖8）

王佛松：世界上那么多東西，都可從化學鍵這里得到解析，一百多個元素，通過不同的結合，可生成數以萬計，數以百萬計，數以億計的化合物，就是靠化學鍵，這是個很了不得的理論。

碳的四個鍵，使它具有另外一個特別的性質。

我們把非常熟悉的一幅名畫中的人想像成是一個碳原子。他的一只手連接一個其它原子，另一只手連接另一個原子，兩只腳也能連接。所以四鍵的碳能與很多原子化合。碳能形成環和長鏈，很少元素具有這樣的性質。（圖9——1圖9——2 圖9——3）

很多物質中都有碳，從恐龍的化石，到最小的病毒。碳存在于DNA、纖維素、脂肪和糖類中，對生命十分重要。人類從出生到死亡，都依靠碳作為營養，每個人一天平均要攝入300克碳。

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關鍵詞化學史；高中化學；教學

一、利用化學史培養學生科學的世界觀

化學史不僅是由自然科學的發展而形成，還是唯物論戰勝唯心論和形而上學的斗爭過程。它涉及到科學實驗的基本步驟：觀察、實踐、提出假說、驗證試驗、得出結論等，充分體現了辯證唯物主義認識論的基本規律。13世紀，波義耳提出的“燃素說”在理論上否定了亞里士多德的“原性說”，從此化學擺脫了唯心論的圈制，成為一門學科。18世紀，拉瓦錫了波義耳“燃素說”中唯心部分的內容，建立了氧化學說，標志著近代化學的開端。肖萊馬——有機化學家說過：化學是按照辯證法的規律發展的。門捷列夫發現了化學元素周期表，充分體現了從量變到質變的辯證過程。正是他敢于批判前人錯誤的理論、繼承他們先進的思想，并在此基礎上得到了元素的性質和原子量之間的規律性關系，然后從把理論知識應用到實踐中：不僅得出已發現元素的性質，還預測出新元素的存在和其大致的化學性質，并由實踐加以證明，如此形成了可預見性認識上飛躍。其實，這就是是辯證唯物主義中的“質量互變規律”，門捷列夫也是認識到這一點而發現了元素周期規律。化學史上理論知識的一次又一次的革命都充分驗證了以實踐為第一的認識原理和實事求是的端正態度。

二、利用化學史培養學生嚴謹的科學精神和端正的科學態度

化學史中不僅記錄著化學發展事件，它還見證了歷代科學家追求真理、追求科學，甚至是獻身科學的敬業精神，因此，化學史能為培養學生的人文素養提供豐富的教學資源。在悠久歷史的背景下，再看化學是怎樣孕育和發展的，可以發現，一切原以為靜止的化學知識理論和規律性質都變得生動而富有生命力，這就是把化學史融入課堂教學的魅力和價值所在。化學家諾貝爾研制炸藥時，他的幾位親人因此相繼獻出了生命，而他自己更是多次僥幸逃過，這樣為科學甘愿奉獻生命的例子無疑是對學生進行人文教育的良好素材。通過講解分析化學史，引導學生理性分析問題、科學解決問題，培養學生形成善于觀察發現、思考解決問題的能力，讓學生清楚看到凡是有所作為的化學家，都必須經過長期磨練，面對困難百折不撓，勇于結合實踐，敢于獻身科學研究的人，這樣就將枯燥無味的化學知識變得鮮活而易于理解。

1.利用化學史培養學生嚴謹的科學精神

在設定的情景下，教師引導學生自主“發現”問題和“研究”問題，可以使學生在學習過程中能保持一種對新鮮事物的興奮感和探究心理，把知識當作一種給予的寶貴禮物來接受，讓學生不局限于知識本身的理解和記憶，還能追本溯源地了解其動態的發展過程。讓學生體會到科學家在整個科學研究過程中持有的嚴謹科學精神和開放性思想，并獲得一種對化學知識的親近感和征服欲，增強他們主動求知的渴望。（1）發現問題。19世紀的歐洲已有許多國家都開始使用煤氣來照明，為了便于儲運，通常將煤氣壓縮在桶里，人們都知道桶里是一種油狀液體，但無人問津。英國科學家法拉第發現后開始對這種液體產生濃厚的興趣，他光是提取這種液體就花了整整五年的時間，最終得到了化學物質苯。然后他著手測定苯的組成，結果發現，其中碳占92.3%，同溫同壓下，相較于乙炔氣體密度，苯蒸汽密度是它的3倍，苯的化學式為C6H6，于是他想：苯的結構到底是怎樣的呢？（2）提出假設。啟發學生結合“碳四價學說”和“碳鏈學說”，再比較化學式C6H6和C6H2n+2，寫出苯的所有可能結構。（3）結合化學史實驗驗證。引入理論知識中的凱庫勒式。引導問題：苯分子中是不是同時有單鍵和雙鍵，是不是單雙鍵交替的環狀結構？學生根據已學的烯烴和炔烴的相關知識設計驗證實驗：

實驗1：將適量苯分別加入溴水和酸性高錳酸鉀溶液中，振蕩混合（結果均不褪色）。

實驗2：在鐵粉的催化下，苯與液溴發生取代反應，并有已知資料顯示，苯的一溴代物有且只有一種。

實驗3：苯和氫氣在一定條件下可以發生加成反應。

得出結論苯分子中存在碳碳鍵，但既不是單鍵，也不是雙鍵，而是一種介于單雙鍵之間的特殊的鍵。

2.利用化學史教育學生端正科學態度

高中學生在學習中最容易出現的問題之一是缺乏嚴謹認真的科學態度。在教學中可以利用雷利發現氫元素的事件來教育學生。雷利工作嚴謹認真，不肯放過任何細微的差別，甚至是幾毫克的重量，最終發現了氫元素——這一事件被譽為化學史上“第三位小數的勝利”。通過這個例子的講解，促使學生提高對科學研究的專業認識，有利于幫助學生形成嚴格縝密的思維，建立嚴謹的科學態度，為今后的學習和研究打下基礎。

三、利用化學史培養學生的愛國主義精神

化學史教學的目的之一是在教學的同時進行愛國主義教育。我國的古代的化學工藝：遠古的青銅、西漢的造紙、唐代的黑火藥、春秋的煉鐵、石油天然氣的使用、陶瓷的發明、本草藥學等，都證明了中國是一個文化大國。英國科學史家曾評論：整個化學的根源之一，是從中國傳出的。

四、結束語

將蘊含豐富教學資源的化學史融入到課堂教學中，可以促使學生進行自我養育，擁有良好的人文素養，這才是教學的最終目標。

參考文獻：