1、-1-第二节 资源综合利用 环境保护-2-第二节 资源综合利用 环境保护 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 ZHONGNAN TANJIU重难探究 DANGTANG JIANCE当堂检测 学习目标 思维脉络 1.了解煤、石油、天然气等化石燃料综合利用的意义。2.了解环境污染的主要因素、危害及防治的方法。3.了解“绿色化学”“原子经济”的内涵,以及它们对利用自然资源、保护环境的意义。-3-第二节 资源综合利用 环境保护 XINZHI DAOXUE新知导学 首 页 ZHONGNAN TANJIU重难探究 DANGTANG JIANCE当堂检测 一 二 一、煤、石油和天然气的综合利用 1.
2、煤的综合利用-4-第二节 资源综合利用 环境保护 XINZHI DAOXUE新知导学 首 页 ZHONGNAN TANJIU重难探究 DANGTANG JIANCE当堂检测 一 二 2.天然气的综合利用 3.石油的综合利用 石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。-5-第二节 资源综合利用 环境保护 XINZHI DAOXUE新知导学 首 页 ZHONGNAN TANJIU重难探究 DANGTANG JIANCE当堂检测 一 二 4.以煤、石油、天然气为原料生产合成材料(1)三大合成材料:塑料、合成橡胶、合成纤维。(2)加聚反应:在适当温度、压强和催化剂存在的条件下,不饱和化合物发生自身加成反应,
3、形成相对分子质量巨大的高分子化合物的反应。(3)实例:制取聚乙烯反应的化学方程式为:nCH2 CH2 CH2CH2。-6-第二节 资源综合利用 环境保护 XINZHI DAOXUE新知导学 首 页 ZHONGNAN TANJIU重难探究 DANGTANG JIANCE当堂检测 一 二(4)四个概念:-7-第二节 资源综合利用 环境保护 XINZHI DAOXUE新知导学 首 页 ZHONGNAN TANJIU重难探究 DANGTANG JIANCE当堂检测 一 二 练一练1判断下列说法是否正确。正确的画“”,错误的画“”。(1)煤的气化是使煤转化成清洁燃料的物理过程。()(2)石油的分馏得到的
4、产品是纯净物。()(3)煤的干馏可得到甲烷、苯和氨等物质。()(4)乙烯的化学性质比聚乙烯活泼。()(5)石油的分馏、裂化和裂解都属于化学变化。()解析:(1)煤的气化是化学变化。(2)石油的分馏产品是多种烃的混合物。(3)煤的干馏可以得到甲烷、苯和粗氨水等物质。(4)乙烯发生加聚反应后,双键中的一个键断裂,加聚产物稳定。(5)石油的分馏是物理变化。答案:(1)(2)(3)(4)(5)-8-第二节 资源综合利用 环境保护 XINZHI DAOXUE新知导学 首 页 ZHONGNAN TANJIU重难探究 DANGTANG JIANCE当堂检测 一 二 练一练2 聚丙烯是一种合成塑料,由丙烯制备
5、聚丙烯的化学方程式为 ,聚丙烯单体的结构简式为 ,链节为 。解析:聚丙烯的单体是 CH2CHCH3,链节是。答案:nCH2CHCH3CH2CHCH3-9-第二节 资源综合利用 环境保护 XINZHI DAOXUE新知导学 首 页 ZHONGNAN TANJIU重难探究 DANGTANG JIANCE当堂检测 一 二 二、环境保护和绿色化学 1.环境问题 是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。2.环境污染的来源 主要来自化石燃料的燃烧和工业三废,即:废水、废气、废渣的任意排放。3.绿色化学 核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生
6、产对环境的污染,最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物,原子的利用率为100%。-10-第二节 资源综合利用 环境保护 XINZHI DAOXUE新知导学 首 页 ZHONGNAN TANJIU重难探究 DANGTANG JIANCE当堂检测 一 二 练一练3 想一想,连一连。环境污染 主要成因(1)温室效应A.SO2和NOx的大量排放(2)酸雨 B.汽车尾气(3)臭氧空洞C.废水中N、P元素含量的增大(4)光化学烟雾D.空气中CO2的浓度升高(5)赤潮 E.氯氟烃的大量排放(6)白色污染F.废弃的塑料制品 答案:(1)D(2)A(3)E(4)B(5)C(6)F-11-第
7、二节 资源综合利用 环境保护 ZHONGNAN TANJIU重难探究 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 DANGTANG JIANCE当堂检测 探究一 探究二 探究三 探究一煤的干馏与化学“三馏”问题导引 1.通过煤的干馏可以得到粗苯,那么煤中含有苯等芳香烃吗?提示煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物,不直接含有苯等芳香烃,而是在干馏时生成了芳香烃。2.若从煤焦油中分离出芳香烃,应采用什么方法?提示煤焦油是由各种芳香烃组成的液态混合物。可根据各种芳香烃的沸点不同利用蒸馏法进行分离。-12-第二节 资源综合利用 环境保护 ZHONGNAN TANJIU重难探究 首 页 XINZHI
8、DAOXUE新知导学 DANGTANG JIANCE当堂检测 探究一 探究二 探究三 名师精讲 1.煤的干馏(1)含义:将煤隔绝空气加强热使其分解的过程叫做煤的干馏。煤的干馏必须隔绝空气,否则会使分解出来的成分燃烧。煤的干馏能够减少燃烧污染,提高燃煤的热效率,且能从煤中提取有价值的化工原料。煤的干馏过程中发生的主要是化学变化,而蒸馏的过程发生的是物理变化。-13-第二节 资源综合利用 环境保护 ZHONGNAN TANJIU重难探究 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 DANGTANG JIANCE当堂检测 探究一 探究二 探究三(2)煤的干馏的主要产品和用途,如下表:干馏产品 主要成
9、分 主要用途 焦炉气 氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳 气体燃料、化工原料 粗氨水 氨、铵盐 化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料 粗苯 苯、甲苯、二甲苯 煤焦油 苯、甲苯、二甲苯 酚类、萘 医药、染料、农药、合成材料 沥青 筑路材料、制碳素电极 焦炭 碳 冶金、合成氨造气、电石、燃料 -14-第二节 资源综合利用 环境保护 ZHONGNAN TANJIU重难探究 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 DANGTANG JIANCE当堂检测 探究一 探究二 探究三 2.化学“三馏”的比较 干馏 蒸馏 分馏 原理 隔绝空气、高温下使物质分解 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 与蒸馏原理相
10、同 产物 产物为混合物 产物为单一组分的纯净物 产物为沸点相近的各组分组成的混合物 反应类型 化学变化 物理变化 物理变化 特别提醒(1)煤的干馏过程中发生了复杂的化学变化和物理变化,生成了许多新的物质,如苯、萘、蒽等。(2)煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物,煤中并不含有小分子有机物苯、萘、蒽等,苯、萘、蒽等物质是煤干馏的产物煤焦油中含有的。-15-第二节 资源综合利用 环境保护 ZHONGNAN TANJIU重难探究 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 DANGTANG JIANCE当堂检测 探究一 探究二 探究三 例题1 下图是实验室干馏煤的装置图:(1)指出图中仪器的名称:b
11、 ,c 。(2)仪器d的作用是 ,c中的液体中无机物里溶有 ,可用 检验出来。有机物有 ,可以通过 的方法使其中的重要成分分离出来。(3)e处点燃的气体主要成分有 ,火焰的颜色是 。(4)反应结束后b中的固体是 。-16-第二节 资源综合利用 环境保护 ZHONGNAN TANJIU重难探究 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 DANGTANG JIANCE当堂检测 探究一 探究二 探究三 解析:本题是关于煤干馏的实验,根据煤干馏的主要产品,b中得到的应是焦炭,c中得到的应是粗氨水和煤焦油,e处放出的应是焦炉气。其中粗氨水中溶有氨,呈碱性,可用酚酞溶液检验;煤焦油主要是苯、甲苯、二甲苯
12、的混合物,应用分馏的方法分离;焦炉气的主要成分有H2、CH4、CH2 CH2、CO,燃烧时呈淡蓝色火焰。答案:(1)硬质玻璃管 U形管(2)盛装冷水对蒸气进行冷却 氨 酚酞溶液 煤焦油 分馏(3)H2、CH4、CH2 CH2、CO 淡蓝色(4)焦炭-17-第二节 资源综合利用 环境保护 ZHONGNAN TANJIU重难探究 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 DANGTANG JIANCE当堂检测 探究一 探究二 探究三 变式训练1下列关于煤干馏的叙述中正确的是()A.煤加强热而分解的过程叫做煤的干馏 B.煤干馏只能得到冶金用的优质焦炭 C.煤的干馏和石油的分馏的本质差别为干馏是化学
13、变化而分馏是物理变化 D.工业上芳香烃原料可由煤干馏得到,其存在于干馏所得的焦炉气中 解析:A项,干馏要在隔绝空气的条件下进行;B项,煤干馏的产物主要是焦炭,同时得到出炉煤气、煤焦油等物质;C项,煤干馏时发生了分解反应,所以是化学变化,分馏仅仅是利用石油中各成分的沸点不同而分开混合物中的各成分,所以是物理变化;D项,芳香烃主要存在于煤焦油中。答案:C-18-第二节 资源综合利用 环境保护 ZHONGNAN TANJIU重难探究 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 DANGTANG JIANCE当堂检测 探究一 探究二 探究三 探究二石油的炼制 问题导引 1.石油的裂化和裂解有何区别与联
14、系?提示裂化和裂解原理相同,只是裂解温度比裂化温度更高,裂解又叫深度裂化。2.直馏汽油和裂化汽油有何区别?如何区别?提示直馏汽油是饱和烃的混合物,裂化汽油中含不饱和烃,可用溴水区别它们。-19-第二节 资源综合利用 环境保护 ZHONGNAN TANJIU重难探究 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 DANGTANG JIANCE当堂检测 探究一 探究二 探究三 名师精讲 1.石油炼制方法的比较 方法 分馏 裂化 裂解 原理 用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物 在一定条件下,把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃 在高温下,把石油产品中具有长链分子
15、的烃断裂为乙烯、丙烯等小分子的烃 主要原料 原油 重油、石蜡 石油分馏产品(包括石油气)主要产品 石油气、汽油、煤油、柴油、重油、沥青等 优质汽油 乙烯、丙烯等 主要变化类型 物理变化 化学变化 化学变化 -20-第二节 资源综合利用 环境保护 ZHONGNAN TANJIU重难探究 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 DANGTANG JIANCE当堂检测 探究一 探究二 探究三 2.化学“六气”名称 来源 主要成分 用途 高炉煤气 炼铁高炉 CO2、CO 等 燃料 水煤气 水煤气炉 CO、H2 等 燃料、化工原料 炼厂气 石油炼制厂 低级烷烃 燃料、化工原料 天然气 天然气田、油田
16、 甲烷 燃料、化工原料 裂解气 裂解炉“三烯二烷”石油化工原料 焦炉气 炼焦炉 H2、CH4、C2H4 等 燃料、化工原料 -21-第二节 资源综合利用 环境保护 ZHONGNAN TANJIU重难探究 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 DANGTANG JIANCE当堂检测 探究一 探究二 探究三 例题2 下列有关化石能源加工及其产品的说法不正确的是()A.石油的分馏是物理变化 B.石油裂化的主要目的是提高汽油的产量和质量 C.煤的干馏可得到甲烷、苯和氨等物质 D.直馏汽油和裂化汽油均可萃取溴水中的溴 解析:直馏汽油的主要成分是液态烷烃,裂化汽油的主要成分是液态烷烃和烯烃,裂化汽油
17、可与溴水反应,直馏汽油不能与之反应,故裂化汽油不能萃取溴水中的溴。答案:D-22-第二节 资源综合利用 环境保护 ZHONGNAN TANJIU重难探究 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 DANGTANG JIANCE当堂检测 探究一 探究二 探究三 变式训练2在石油工业中,将重油制成乙烯的方法是()A.裂化 B.裂解 C.干馏 D.分馏 解析:将重油制成气态不饱和烃,应采取比裂化更高的温度才可以实现,即采用裂解的方法。答案:B-23-第二节 资源综合利用 环境保护 ZHONGNAN TANJIU重难探究 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 DANGTANG JIANCE当堂
18、检测 探究一 探究二 探究三 探究三环境保护和绿色化学 问题导引 1.塑料制品的使用给我们的生活带来方便的同时,也带来巨大危害“白色污染”问题,我们该如何解决这个问题?提示(1)改进塑料的配方和生产工艺,研制可降解的塑料。如以乙烯和一氧化碳为原料制成聚乙烯光降解塑料,以纤维素和淀粉为原料制成微生物降解塑料等。(2)回收利用废旧合成材料。通过熔融再生重新做成多种有用的材料;采用热裂解或化学处理的方法使其分解,用于制备多种化工原料;将废旧合成材料作为燃料使用。-24-第二节 资源综合利用 环境保护 ZHONGNAN TANJIU重难探究 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 DANGTANG
19、 JIANCE当堂检测 探究一 探究二 探究三 2.在汽车的排气管上安装“催化转化器”(用铂钯合金作催化剂),可以把汽车尾气中的有害气体CO与NO催化生成可参与大气生态循环的无毒气体CO2和N2,这种尾气处理的方法是否符合绿色化学的概念?提示不符合,绿色化学的核心是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。这种尾气处理的方法是被动地治理污染,不符合绿色化学的概念。-25-第二节 资源综合利用 环境保护 ZHONGNAN TANJIU重难探究 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 DANGTANG JIANCE当堂检测 探究一 探究二 探究三 名师精讲 1.六大环境问题 环境问题
20、 主要污染物 主要危害 温室效应 CO2 造成全球气候变暖,水位上升,陆地面积减小 酸雨 SO2、NOx 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等 臭氧层破坏 氟氯代烷、NOx 到达地球表面的紫外线明显增多,给人类健康及生态环境带来多方面危害 光化学烟雾 碳氢化合物、NOx 刺激人体器官,特别是人的呼吸系统,使人生病甚至死亡 白色污染 废弃塑料制品 在土壤中影响农作物吸收水分和养分,导致农作物减产混入生活垃圾中难处理、难回收易被动物当作食物吞入,导致动物死亡 赤潮和水华 废水中含 N、P 的营养物质 使水体富营养化,导致水中藻类疯长,消耗水中溶解的氧,使水体变色、变浑浊、导致水质恶化 -26-第二节
21、 资源综合利用 环境保护 ZHONGNAN TANJIU重难探究 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 DANGTANG JIANCE当堂检测 探究一 探究二 探究三 2.绿色化学理念(1)核心:利用化学原理从源头上减少和消除工业生产和日常生活对环境的污染。(2)从环境上:强调从源头上消除污染,从一开始就避免污染物的产生。(3)从经济上: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,最高目标是原子利用率为100%,即反应物原子全部转化为期望产物。-27-第二节 资源综合利用 环境保护 ZHONGNAN TANJIU重难探究 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 DAN
22、GTANG JIANCE当堂检测 探究一 探究二 探究三 例题3 下列措施有利于节能减排、改善环境质量的有()在大亚湾核电站已安全运行多年的基础上,广东将继续发展核电,以减少火力发电带来的二氧化硫和二氧化碳排放问题 积极推行“限塑令”,加快研发利用二氧化碳合成的聚碳酸酯类可降解塑料 加速建设地铁、轻轨等轨道交通,促进珠三角城市一体化发展,减少汽车尾气排放 发展低碳经济、循环经济,推广可利用太阳能、风能的城市照明系统 使用生物酶降解生活废水中的有机物,使用填埋法处理未经分类的生活垃圾 A.B.C.D.-28-第二节 资源综合利用 环境保护 ZHONGNAN TANJIU重难探究 首 页 XINZ
23、HI DAOXUE新知导学 DANGTANG JIANCE当堂检测 探究一 探究二 探究三 解析:核电可减少污染物,如SO2等物质的排放,可改善环境质量,正确,则排除D项;地铁可减少汽车的数量,从而减少尾气排放,有利于改善环境,正确,则排除B、C两项。中“填埋法”不能改善环境质量,相反会造成土壤污染。答案:A-29-第二节 资源综合利用 环境保护 ZHONGNAN TANJIU重难探究 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 DANGTANG JIANCE当堂检测 探究一 探究二 探究三 变式训练3以下反应最符合绿色化学“原子经济性”要求的是()A.乙烯聚合为聚乙烯高分子材料 B.甲烷与氯
24、气制备一氯甲烷 C.以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜 D.苯制取溴苯 解析:绿色化学“原子经济性”要求是反应物的原子全部转化为期望的最终产物,没有副产物。A项没有副产物;B项有副产物HCl,且反应不能停留在生成CH3Cl这一步上;C项有NO2等副产物;D项有HBr等副产物。答案:A-30-第二节 资源综合利用 环境保护 DANGTANG JIANCE当堂检测 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 ZHONGNAN TANJIU重难探究 1 2 3 41.化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关,下列说法中不正确的是()A.“天宫一号”中使用的碳纤维,是一种新型无机非金属材料 B.为防止富
25、脂食品氧化变质,常在包装袋中放入生石灰 C.开发新能源,减少对化石燃料的依赖,可以促进低碳经济 D.“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量 解析:生石灰只能用于吸收水分,不能用作氧化剂。答案:B-31-第二节 资源综合利用 环境保护 DANGTANG JIANCE当堂检测 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 ZHONGNAN TANJIU重难探究 1 2 3 42.下列变化只涉及物理变化的是()A.煤的干馏B.石油的裂化 C.石油的分馏D.乙烯聚合 解析:石油的分馏是利用沸点不同进行分离,属于物理变化。答案:C-32-第二节 资源综合利用 环境保护 DANGTAN
26、G JIANCE当堂检测 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 ZHONGNAN TANJIU重难探究 1 2 3 43.下列有关聚乙烯的说法中正确的是()A.聚乙烯是通过加聚反应生成的 B.聚乙烯具有固定的元素组成,因而具有固定的熔、沸点 C.聚乙烯塑料袋因有毒,故不能装食品 D.聚乙烯因性质稳定,故不易造成污染 解析:聚乙烯是混合物,没有固定的熔、沸点,B项错误;聚乙烯塑料袋没有毒,能装食品,C项错误;聚乙烯会造成白色污染,D项错误。答案:A-33-第二节 资源综合利用 环境保护 DANGTANG JIANCE当堂检测 首 页 XINZHI DAOXUE新知导学 ZHONGNAN T
27、ANJIU重难探究 1 2 3 44.(1)人类活动产生的污染物会影响臭氧层,如超音速飞机排放物中的氮的氧化物(NO和NO2),它们与O3和O发生如下反应:O3+NO NO2+O2,NO2+ONO+O2,以上反应反复循环,其反应总的化学方程式为 ,氮的氧化物在破坏臭氧层的过程中起到了 的作用。(2)氮的氧化物是大气污染物之一,目前有一种治理方法是在400 左右,有催化剂存在的情况下,用氨把NOx还原为N2和水,写出反应的化学方程式:。解析:将两个化学方程式相加得:O3+O 2O2,可见反应前后氮的氧化物没有变化,为催化剂。答案:(1)O3+O 2O2 催化剂(2)4xNH3+6NOx (2x+3)N2+6xH2O
