1、互动课堂疏导引导一、几种气体的主要成分及用途几种气体的主要成分及其用途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、化工原料油田气油田低级烷烃燃料、化工原料天然气天然气田、油田甲烷燃料、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、化工原料二、石油的炼制1.石油的组成元素主要是C、H，同时还含有S、O、N等元素。2.石油主要是由分子中含有不同数目碳原子的烃组成的复杂混合物，平均来说，碳元素和氢元素在石油中的质量分数之和可达97%98%。3.石油的炼制方法主要有分馏、裂化、裂解等
2、，其生产原理，主要产品等见下表石油炼制的方法分 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说明石油分馏、裂化所生产的汽油分别叫做直馏汽油和裂化汽油。由石油分馏和裂化的原理可知，裂化汽油当中含有较多的不饱和烃，这与石油分馏所得的汽油是大不相同的。若用汽油作卤素的萃取剂，要用石油分馏的
3、汽油(叫做直馏汽油)，而不可用裂化汽油。通常用乙烯的产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志。4.石油是一种极其重要的资源，通过石油炼制、石油化工得到的各种石油产品已被广泛地应用于国民经济的各个部门。在大力发展石油化工的过程里，要注意保护环境、防止污染。三、煤的干馏1.煤的组成元素主要是C，还含有少量的H、N、S、O等元素以及主要含Si、Al、Ca、Fe等元素的无机矿物质。2.煤是由有机物和无机物所组成的复杂混合物。3.煤的干馏指的是把煤隔绝空气加强热使其分解的过程。4.工业上通过煤的炼焦(即煤的干馏)可获得焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气等多种有用产品。5.煤干馏的主要产物和用途干馏产物主要成
4、分主要用途出炉煤气焦炉气氢气、甲烷、乙烯 一氧化碳气体燃料、化工原料粗氨水氨气、铵盐粗苯苯、甲苯、二甲苯氮肥煤焦油苯、甲苯、二甲苯炸药、染料、医药、农药、合成材料酚类、萘医药、染料、农药、合成材料沥青电极、筑路材料焦炭碳冶金、燃料、合成氨四、环境污染1.水污染工业废水，生活污水，农田过度施肥，喷洒农药都会对水源形成污染。水的富营养化：水体中氮和磷等植物营养物质过多蓄积引起的污染，称为水的富营养化。水的富营养化的成因水的富营养化会使水中微生物和藻类过度生长形成“赤潮”和“水华”。这些藻类和鱼类争夺溶解氧，同时有的藻类还分泌一些毒素造成鱼类大面积死亡，使水质恶化。防治措施主要有工业、生活用水经处理
5、后排放，限制使用含磷洗涤剂等。2.固体废弃物污染白色污染指难降解的塑料对环境造成的污染。白色污染的成因和危害塑料制品的过度使用，使我们周围环境中塑料垃圾越来越多。塑料可以破坏土壤结构，使土壤的透水、透气性变差，塑料中的有毒物质在水中浸泡时会释放出来，用不正当方式焚烧塑料会造成空气质量恶化。防治措施目前采取的措施有：限用、回收、研制可降解塑料等。3.酸雨的成因、危害与防治成因主要来自于化石燃料的燃烧和化工厂排放的硫氧化物和氮氧化物废气。酸雨的危害：使水域和土壤酸化，损害农作物和林木的生长，危害渔业生产；腐蚀建筑物、工厂设备和文化古迹，也危害人类健康，因此，酸雨会破坏生态平衡，造成很大的损失。目前
6、采取的措施是对化石燃料进行脱硫处理，在煤炭中加入CaO作“固硫”剂，煤燃烧时产生的SO2可被CaO吸收。CaO+SO2=CaSO3,2CaSO3+O2=2CaSO4对于化工厂排出的废气可以用氨水或氢氧化钠溶液吸收。SO2+2NH3H2O= (NH4)2SO3+H2OSO2+(NH4)2SO3+H2O=2NH4HSO32NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2ONO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O得到的NH4HSO3、(NH4)2SO3加热分解可以将SO2回收利用。五、环境保护与绿色化学1.环保问题越来越受到人们的广泛关注。造成全球性环境污染的热点问题主要有以下几个方面：光化学
7、烟雾主要是氮氧化物、碳氢化合物造成的。臭氧空洞主要是氮的氧化物、氟氯代烃等的排放引起的。温室效应主要是由于大气中CO2含量的不断增加造成的。酸雨形成原因主要是SO2和氮的氧化物。白色污染聚乙烯塑料的大量使用。赤潮含磷洗衣粉的大量使用及废水的任意排放。2.绿色化学(1)原子经济 原子经济要求反应物的原子全部转化成目标产物，原子的利用率达到100%，也就是说在化学反应过程中不产生任何废物。【相关提示】 加成和加聚反应中原子的利用率均为100%。化学反应的原子经济性好坏是用原子利用率来衡量的。原子的利用率=100%(2)绿色化学“绿色化学”研究对环境没有任何副作用的化学试剂、化学制品和化学工艺。其特
8、点是：开发绿色反应，将原子利用率提高到100%；使用无毒无害的原料；选用无毒无害的催化剂；使用无毒无害的溶剂；发展“绿色工艺”；开发和生产绿色产品。(3)示例：环氧乙烷的制备经典方法：氯代乙醇法：CH2=CH2+Cl2+H2OClCH2CH2OH+HClClCH2CH2OH+Ca(OH)2+HCl+CaCl2+2H2O总的反应可表示为：CH2=CH2+Cl2+Ca(OH)2+CaCl2+H2O现代方法：催化氧化法：2CH2=CH2+O2 此方法原子的利用率达到了100%。活学巧用1.城市居民用的石油气主要成分是丁烷，在使用的过程中，常有一些杂质以液态沉积于钢瓶中，这种杂质是( )A.丙烷和丁烷
9、 B.乙烷和丙烷C.乙烷和戊烷 D.戊烷和己烷思路解析：常温下，烃中含碳原子数不大于4的以气体形式存在，故液态杂质中，烃分子中的碳原子数必大于4，故选D。答案：D2.用CO和H2在443473 K温度下，并用钴(Co)作催化剂时，可以反应生成n=58的烷烃，这是人工合成汽油的方法之一。(1)写出用CnH2n+2表示的人工合成汽油的配平的化学方法式：_。(2)如果向密闭的合成塔里通入恰好能完全反应的CO和H2，当完全反应后，合成塔内温度不变，而塔内气体压强降低到原来的。通过计算说明这时有无汽油生成。(3)要达到上述合成汽油的要求，CO和H2的体积比的取值范围是多少？思路解析：煤转化成CO和H2，
10、再合成汽油是煤综合利用的一个方向。(1)由元素守恒，写出方程式并配平：nCO+(2n+1)H2CnH2n+2+nH2O(g)（2)在一定温度和体积下，气体的压强比等于气体的物质的量之比，依题意得：解得：n=3。产物CnH2n+2为丙烷，无汽油生成。(3)汽油为C58的烷烃。当n=5时，,当n=8时，故取值范围为。答案：(1)nCO+(2n+1)H2CnH2n+2+nH2O(2)在给定温度范围内，水为气体，所以 解得：n=3,产物CnH2n+2为丙烷，无汽油生成。(3)3.某同学设计了如下装置进行石油蒸馏的实验，回答下列有关问题：(1)指出实验装置中仪器A、B、C、D的名称。(2)指出该同学所设
11、计的实验装置中存在的错误，并给予改正。(3)实验装置改正后，如何进行气密性检查？思路解析：本题主要考查石油蒸馏原理及实验操作。各仪器的名称分别为A：蒸馏烧瓶，B：冷凝管，C：牛角管，D：锥形瓶。石油蒸馏实验中温度计测定的是蒸气的温度，因此温度计的位置是水银球与蒸馏烧瓶的支管口相平齐。冷凝水水流方向一般与馏分的流向相反，这样冷凝效果更好。气密性检查方法是连接好装置后，将牛角管的下口浸入水槽中，对烧瓶的底部微热，可看到牛角管的管口有气泡冒出，冷却后，若牛角管内形成一段水柱，说明装置的气密性好。答案：(1)A：蒸馏烧瓶B：冷凝管C：牛角管D：锥形瓶(2)错误：温度计插入烧瓶内液面以下；冷凝水水流方向
12、错误。改进：湿度计水银球位置应与蒸馏烧瓶的支管口相平齐；将冷凝水水流方向反过来。(3)连接好装置后，将牛角管的下口浸入水槽中，对烧瓶的底部微热，可看到牛角管的管口有气泡冒出，冷却后，若牛角管内形成一段水柱，说明装置的气密性好。4.下列关于煤的干馏的叙述中，正确的是( )A.煤加强热而分解的过程叫做煤的干馏B.煤干馏的目的是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是：干馏是化学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思路解析：A项干馏要在隔绝空气的条件下进行。C项煤干馏时发生了分解反应，所以是化学变化；分馏仅仅是利用沸点不同而分开混合物中的
13、各成分，所以是物理变化。B项煤干馏的产物主要是焦炭，同时得到焦炉气、煤焦油等物质。D项芳香烃主要存在于煤焦油中。答案：BC5.背景材料：2004年夏季，特氟隆不粘锅事件引起公众关注；2004年冬季，诺贝尔化学奖授予研究蛋白质的科学家；2005年初春，广东大部分进行了人工降雨；2005年春末，某高速公路发生液氯运输车翻倒泄漏事故。下列相应说法正确的是( )A.特氟隆(聚四氟乙烯)的单体是氟利昂B.蛋白质是由氨基酸形成的不可降解的高分子化合物，其水溶液有丁达尔现象C.Agl和干冰都可用于人工降雨D.附近人员应迅速远离氯泄漏地点，并逆风往安全区域疏散思路解析：特氟隆的单体应为四氟乙烯()；蛋白质是可
14、以降解的高分子化合物。答案：CD6.上海世博园地区改造规划的实施将提升上海的环境质量。位于规划区的一座大型钢铁厂搬迁后，附近居民将不再受到该厂产生的棕红色烟雾的困扰，你估计这一空气污染可能含有( )A.FeO粉尘 B.P2O5粉尘 C.Fe2O3粉尘 D.SiO2粉尘思路解析：根据棕红色烟雾，可判断污染物为Fe2O3粉尘。答案：C7.你认为可以减少酸雨产生的措施是( )少用煤做燃料 把工厂烟囱造高 燃料脱硫 在已酸化的土壤中加石灰 开发新能源A. B. C. D.思路解析：形成酸雨的主要物质：硫氧化物和氮氧化物。SO2形成酸雨的原理：SO2+H2O=H2SO3 2H2SO3+O2=2H2SO4
15、或2SO2+O22SO3SO3+H2O=H2SO4。NO、NO2形成酸雨的原理：2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO答案：C8,2004年4月22日第35个“世界地球日”，我国确定的主题是“善待地球科学发展”。下列行为中不符合这一主题的是( )A.采用“绿色化学”工艺，使原料尽可能转化为所需要的物质B.大量开采地下水，以满足社会对水的需求C.减少直至不使用对大气臭氧层起破坏作用的氟氯烃D.节约能源，提高能源利用率思路解析：善待地球就是研究和寻找利用无公害原料，最大限度地节约能源，在各个生产环节都实现净化为零排放或零污染，显然A、C、D与上述要求相符，而B不符合。答案：B9.20世纪90年代初，国际上提出“预防污染”这一概念，绿色化学是“预防污染”的基本手段，下列各项中属于绿色化学的是( )A.处理废弃物 B.治理污染点C.减少有毒物排放 D.杜绝污染源思路解析：“绿色化学”力求副产品的“零排放”，采用的是“预防污染”的手段，杜绝污染源。答案：D