年高中化学资源综合利用环境保护新人教必修2-精讲版课件

第二节资源综合利用环境保护情景设疑目标定位以前我国为了经济的快速发展用石油和煤炭换取外汇，现在我国为了经济持久的发展用外汇购买外国的石油、煤炭和天然气储备能源，有些国家为了争夺石油资源经常发生摩擦甚至战争；石油和煤除了作为重要能源物质之外,还有什么用途？通过什么方法得到生活中常用的汽油、煤油、柴油等？(附图见下页)1.了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用。2．了解节约能源和防治污染的重要性。3．了解绿色化学的含义并体会绿色化学在化工生产中的重要性。1．煤的综合利用(1)煤的组成煤是由______和少量______组成的复杂混合物，

主要含碳_____,还含有少量_______________等

元素。有机物无机物元素氢、氧、氮、硫(2)煤的综合利用2．天然气的综合利用(1)组成：天然气的主要成分是______。(2)综合应用:①天然气是一种清洁的化石燃料。②作为一种化工原料,主要用于______和_____

_____等。3．石油的综合利用(1)石油的组成石油是由多种___________组成的混合物。甲烷合成氨生产甲醇碳氢化合物(2)石油的综合利用4．以煤、石油和天然气为原料生产合成材料(1)三大合成材料:_________________________。(2)实例：制取聚乙烯反应的化学方程式为：_____________________________塑料、合成橡胶和合成纤维(3)三个概念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，称为馏分反应类型化学变化物理变化物理变化2.直馏汽油与裂化汽油比较获得方法主要化学成分鉴别方法直馏汽油原油直接分馏，物理变化一般是C5～C11的烷烃及少量的芳香烃等，性质稳定能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油裂化汽油重油裂化，化学变化含有的C5～C11的烷烃和烯烃，性质活泼3.化学“六气”的主要成分[特别提醒]

焦炉气及裂解气中均含有烯烃，若通入溴水或酸性KMnO4溶液，溴水、酸性KMnO4溶液褪色。高炉煤气水煤气天然气液化石油气焦炉气裂解气主要成分CO、CO2H2、COCH4C3H8、C4H10H2、CH4、C2H4、COC2H4、C3H6、C4H8、CH41．下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是(

)A．石油裂解得到的汽油是纯净物B．石油产品都可用于聚合反应C．天然气是一种清洁的化石燃料D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料解析：

汽油是C5～C11的各种烃的混合物；石油产品有多种，并非都可用于聚合反应，如烷烃；水煤气是通过焦炭与水蒸气反应生成的。答案：

C1．环境保护(1)环境问题的含义指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造

成的____________，以及工农业生产和人类生

活所造成的_________。(2)当今化学工作者面临的重要任务环境情况的监测、三废的治理、寻找源头治理

环境污染的生产工艺等。生态环境破坏环境污染(3)三废①废气：大气污染物主要来自____________和

工业生产过程产生的_____及其____________。

②废水：含有复杂的成分，任意排放会导致

_____________的污染。③废渣：对废渣等固体废弃物的处理兼有____

__________和_____________两个重要目的。化石燃料燃烧废气携带的颗粒物土壤、水源减小环境污染资源回收利用2．绿色化学(1)核心利用化学原理_____________________________

____________。(2)原子经济的含义原子经济要求反应物中的原子全部转化为_____

_________,这时原子利用率达到______。从源头上减小和消除工业生产对环境的污染期望最终产物100%环境问题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①在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产②混入生活垃圾中难处理、难回收③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，使水体变得浑浊绿色、水质恶化[特别提醒]

(1)空气质量日报报导的空气污染物主要有CO、SO2、NOx及可呼入性固体颗粒。(2)酸雨、臭氧层破坏、光化学烟雾均与NOx有关。2．我国古代有“女娲补天”的传说，今天人类也面临“补天”的问题，下列采取的措施与今天所说的“补天”无关的是(

)A．研究新型催化剂，消除汽车尾气的污染B．禁止使用含氟电冰箱C．倡导使用无磷洗衣粉D．严格控制硝酸厂的尾气处理解析：今天所说的“补天”是指弥补臭氧层遭到破坏所造成的臭氧层变薄和臭氧空洞。氮氧化物、氟氯烃等都能破坏臭氧层，能杜绝或减少这些物质排放的措施都可以称为“补天”。答案：C(2011·临沂高一检测)下列说法中不正确的是(

)A．与煤、柴油相比较，天然气是一种比较清洁的化石燃料B．乙醇是一种可再生能源，作为燃料的优点是完全燃烧的产物不污染环境C．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源能有效改善空气质量D．煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加，因此煤的气化毫无意义解析：A项，天然气的主要成分是CH4，完全燃烧生成CO2和H2O，对环境无污染，而煤或柴油燃烧能产生污染环境的SO2、NOx等气体；B项，C2H5OH完全燃烧生成CO2和H2O，对环境无污染；C项，太阳能、风能和氢能均为绿色能源；D项，煤的气化能提高煤的燃烧效率。答案：D[规律方法]

(1)煤的干馏、气化和液化，石油的裂化和裂解均为化学变化，石油的分馏属于物理变化。(2)煤的气化、液化的目的是把煤转变为清洁能源，提高煤的燃烧效率；石油分馏的目的是为了得到汽油、煤油、柴油等轻质油；石油裂化的目的是为了提高轻质油，特别是汽油的产量和质量；石油裂解的目的是为了得到乙烯、丙烯、丁烯等短链不饱和烃。1．把下列各物质的制取、加工方法或反应类型填写在各题后的括号中：(1)煤→焦炭(

)(2)煤焦油→苯(

)(3)石蜡→汽油(

)(4)煤→水煤气(

)(5)石油→汽油、煤油、柴油(

)解析：

(1)干馏煤可得到焦炭；(2)煤焦油是苯与其他芳香烃组成的混合物，可利用分馏法从中获取苯；(3)石蜡是由相对分子质量大的固态烃和液态烃组成的混合物，可利用裂化方法制得汽油；(4)将煤气化可得水煤气；(5)将石油分馏可得到汽油、煤油、柴油等轻质油。答案：

(1)煤的干馏(2)分馏(3)催化裂化(4)煤的气化(5)石油的分馏解析：

A项，含磷洗涤剂流入江河、湖泊中能使水体富营养化，导致赤潮和水华，故A正确；B项，天然气是清洁能源，代替汽油和柴油作发动机燃料，有助于减轻环境污染，B正确；C项，工业废水中含有有毒物质，生活污水含有营养物质，均能污染水源和土壤，C正确；D项，抑制水中所有动植物的生长，会破坏生态平衡，不符合生态环境要求，D错。答案：

D[规律方法]

(1)食品添加剂虽能改善食品的色泽、香味及保质时间，但必须按国家规定的用量使用，否则对人体健康有害。(2)汽油有分馏汽油和裂化汽油之分，二者性质上有差异，分馏汽油主要是液态烷烃，不能使溴水及酸性KMnO4溶液褪色，但裂化汽油中存在不饱和烯烃，能使溴水及酸性KMnO4溶液褪色。2．下列说法与“节能减排”不相符的是(

)A．为推广氢能的使用，工业上可采用电解水法制取大量氢气B．将石油裂化、裂解，综合利用石油资源C．有节制地开采煤、石油、天然气等矿物资源D．倡导“绿色化学”理念，逐步实现化工企业零排放解析：

A项中氢能的使用固然能减排，但用电解水法制取氢气会消耗大量的能量；B项中将石油进行深加工将更能提高原料的利用率，达到“节能”的目的，资源是有限的，有效合理地开采各种化石原料是目前倡导的节能方式，C项正确；D项中实现工业零排放是原子经济性的目的，符合“绿色化学”理论。答案：

A热点实验石油裂化的实验探究[探究举例]某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如图：实验过程中可观察到烧瓶Ⅰ中固体石蜡先熔化，试管Ⅱ中有少量液体凝结，试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色，实验后闻试管Ⅱ中液体气味，具有汽油的气味。(1)该装置议器连接的顺序应遵循的原则为_______________________________，加入药品之前的操作为________，长导管的作用是________________________________________________________________________；(2)试管Ⅱ中少量液体凝结说明了_______________________________；(3)试管Ⅲ中溶液褪色说明了_______________________________；(4)能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴，理由是____________________________________________________________________。(5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式_____________________________________。(6)石油裂化的重要意义是_______________________________。解析：仪器连接的顺序应遵循从下往上、从左到右的原则，装入药品之前要检验装置的气密性。依据石油分馏工业的分馏塔原理，设置了长导管，其作用除导气外，兼起冷凝气体的作用；依据催化裂化原理，下列反应皆有可能发生：试管Ⅱ中有液体生成，说明生成5个碳原子数以上的烃，因为常温常压下，5个碳原子数以上的烃大都呈液体。试管Ⅲ中KMnO4溶液褪色说明生成常温常压下呈气态的5个碳原子数以下的烯烃；由于裂化产物中有烯烃生成，易与溴发生加成反应，所以不能用来萃取卤素单质；从以上变化可以看出，石油裂化的主要目的是为了获得更多的轻质燃油，特别是提高汽油的产量和质量。1．(2010·江苏高考)化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是

(

)A．为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药B．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理C．实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源D．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用解析：

大量使用化肥会破坏土壤结构，大量使用农药会污染环境，A项错；绿色化学的核心是从源头上阻止环境污染，而不是出现污染后去治理，B项错；化石燃料是有限的，仍需开发新能源以替代化石燃料，C项错误。答案：

D解析：电解水制氢要消耗大量的电能，高温分解水需消耗大量热能，天然气制氢要消耗大量化工原料和能量，而利用太阳光催化分解水制氢可节省大量能源且太阳能是用之不竭的，C项正确。答案：

C3．有关聚乙烯的说法，正确的是(

)A．聚乙烯通过加聚反应生成B．聚乙烯具有固定的元素组成，因而有固定的熔、沸点C．聚乙烯塑料袋有毒，故不能装食品D．聚乙烯性质稳定，故不易造成污染答案：

A4．煤是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境。最近，某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”，让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%)，把煤“吃干榨尽”。下列有关说法正确的是(

)①“煤粉加压气化制备合成气”过程涉及化学变化和物理变化②“煤粉加压气化制备合成气”过程涉及化学变化，但没有物理变化③该技术实现了煤的清洁利用④该技术实现了煤的高效利用A．①②③ B．①②④C．①③④ D．②③④解析：煤粉加压气化是让煤变成以CO和H2为主要成分的合成气，此过程涉及化学变化和物理变化，提高了煤的利用率。答案：

C5．2010年4月14日青海玉树发生了7.1级地震，部分灾情严重的地区停电。外地向灾区运送大量的航空油、柴油作为能源用于交通运输、发电等。下表是石油分馏产品：液化石油气汽油煤油柴油重油碳原子数C4以下C5～C11C11～C16C15～C18C20以上用途日常生活燃料汽车用油飞机用油拖拉机、工程车用油沥青、燃料油、各种化工原料、石蜡、机油、润滑油(1)2010年5月5日，美国墨西哥湾原油泄漏事件引起了国际社会的高度关注。大面积的漏油污染将给受灾地区带来巨大的环境和经济损失。下列关于石油的说法正确的是(

)A．石油属于可再生化石能源B．石油主要