化学与自然资源的开发利用课件-人教课标版

化学与自然资源的开发利用11．石油的分馏、裂化和裂解比较煤、石油、天然气的综合利用方法原料原理目的分馏原油(常压分馏)、重油(减压分馏)根据石油各组分沸点高低不同，利用加热汽化、冷凝，把石油分成不同沸点范围的组分得到不同沸点范围的分馏产物——汽油、煤油、柴油、重油等2续表方法原料原理目的裂化重油、石蜡在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃提高轻质液体燃料油的产量，特别是提高汽油的产量裂解石油分馏产品(包括石油气)在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃获得短链不饱和烃，如乙烯、丙烯、丁二烯等32.直馏汽油和裂化汽油的区别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C5～C11的烷烃和烯烃，性质活泼43.各种工业厂气的主要成分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、化工原料天然气天然气田、油田甲烷燃料、化工原料5将煤直接作为燃料燃烧，不但热效率低，且产生烟尘、二氧化硫、氮的氧化物等，带来严重的环境污染，煤干馏是提高煤利用率、生产重要化工原料、降低污染物排放量的有效措施之一。6某化学学习小组在实验室条件下探究煤干馏的现象及产物，装置如下，请回答有关问题：7(1)煤干馏的条件是________________________________________________。(2)盛有冷水的烧杯的作用是________________________________________________________________________。(3)实验后检验生成粗氨水的操作是________________________________________________________________________。8(4)已知CO不能使溴水褪色，若将具支试管出来的气体通入溴水中，发现溴水褪色，则说明产生了___________________________。(5)检验具支试管出来的气体的性质后，将尾气点燃，火焰的颜色为________________________________________________________________________。(6)从煤焦油中分离出苯及其同系物的实验方法是_____________________________。9(1)据煤干馏的定义可知其条件为隔绝空气加强热。(2)冷水浴的作用是冷凝，使粗氨水和煤焦油冷凝下来。(3)检验粗氨水时可用湿润的红色石蕊试纸检验有NH3逸出即可。10(4)溴水褪色，证明煤干馏时产生了乙烯等不饱和的烃类物质。(5)CO、C2H4等燃烧时火焰呈淡蓝色。(6)煤焦油中苯及其同系物与其他成分互溶，故只能通过蒸馏的办法将其分离。11答案:(1)隔绝空气、加强热(2)使粗氨水和煤焦油冷凝下来(3)将具支试管取出加热，用事先润湿的红色石蕊试纸放在试管口，若变蓝，则产生了粗氨水(4)乙烯等不饱和烃类物质(5)淡蓝色(6)蒸馏12下图是实验室干馏煤的装置图13(1)指出图中仪器名称：c

_____，d

_____。(2)仪器d的作用是___________________,c中液体有______和______，其中无机物里溶有___，可用__________检验出来。有机物可以通过______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________。U形管烧杯盛装冷水对蒸气进行冷却粗氨水煤焦油氨酚酞试剂分馏H2、CH4、CH2===CH2、CO淡蓝色14

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，可用酚酞试剂检验；煤焦油主要是苯、甲苯、二甲苯的混合物，应用分馏的方法分离；焦炉气的主要成分有CH4、CO、H2、CH2===CH2，燃烧时呈淡蓝色火焰。

15常见的环境污染与防治措施环境保护、绿色化学污染类型污染物防治措施大气污染颗粒物(粉尘)、硫的氧化物(SO2和SO3)、氮的氧化物(NO和NO2)、CO、碳氢化合物，以及氟氯代烷等合理规划工业发展和城市建设布局；调整能源结构；运用各种防治污染的技术；加强大气质量监测；充分利用环境自净能力等水污染重金属(Ba2＋、Pb2＋等)、酸、碱、盐等无机物，耗氧物质，石油和难降解的有机物，洗涤剂等控制、减少污水的任意排放土壤污染城市污水、工业废水、生活垃圾、工矿企业固体废弃物、化肥、农药、大气沉降物、牲畜排泄物、生物残体控制、减少污染源的排放16“绿色化学”要求从技术上、经济上设计可行的化学反应，使其尽可能减少对环境的负作用。下列化学反应中，不符合绿色化学概念的是(

)A．用氨水吸收硫酸厂的尾气：SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3B．除去硝酸工业尾气中的氮氧化合物：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO3＋H2O17C．制硫酸铜：Cu＋2H2SO4(浓)===CuSO4＋SO2↑＋2H2OD．制硫酸铜：2Cu＋O2===2CuO，CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2O

选项A、B、D中，每一种物质都得到了充分的利用，而且均没有污染物质产生，但在选项C中，生成了有毒的二氧化硫气体，所以选项C不符合绿色化学的概念。C18我国古代有“女娲补天”的传说，今天人类也面临“补天”的问题，下列所采取的措施与当代所说的“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C19

1.(2010·天津)以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展低碳经济的是()

A．发展氢能和太阳能B．限制塑料制品的使用C．提高原子利用率，发展绿色化学D．尽量用纯液态有机物代替水作溶剂20所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新开发新能源等多种手段，尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。发展氢能和太阳能，限制塑料的使用和发展绿色化学，都符合低碳经济。

D212.(2010•上海)下列做法不能体现低碳生活的是()A．减少食物加工过程B．注意节约用电C．尽量购买本地的、当季的食物D．大量使用薪柴为燃料D223.(2010·江苏)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D23一、选择题(每小题7分，共49分)1.煤的气化所得气体可用于城市家用燃气。下列选项中的气体均属于家用燃气有效成分的是()A．CO、H2、N2B．CO、CH4、H2C．CO、CH4、CO2D．CH4、H2、O2

B242.现有以下几种措施：①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理，②少用原煤做燃料，③燃煤时鼓入足量空气，④开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是()A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④C253.21世纪是海洋世纪，海洋经济专属区的开发受到广泛重视，下列有关说法正确的是()A．海水含镁，将金属钠放入海水中可以制取金属镁B．利用潮汐能发电是将化学能转化为电能C．从海水中提取溴的过程涉及氧化还原反应D．海底多金属结核矿含有Fe、Mn、Co、B等金属C264.每年3月22日是世界水日，联合国确定的2010年“世界水日”主题是“关注水质、抓住机遇、应对挑战”。下列有关说法或做法不符合这一主题的是()A．科学使用农药、化肥，减少水体污染B．工业废水和城市生活污水需净化处理，坚持达标排放C．为了节约生产成本，可将造纸厂、化工厂建在水源地上游D．合理开发水资源，建立水资源节约型和环境友好型经济C275.从经济效益和环境保护考虑，大量制取硝酸铜最宜采用的方法是()A．Cu＋HNO3(浓)―→Cu(NO3)2B．Cu＋HNO3(稀)―→Cu(NO3)2C．CuCuOCu(NO3)2D．Cu＋AgNO3―→Cu(NO3)2

C空气稀硝酸286.已知天然气的主要成分CH4是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应前者大。下面是有关天然气的几种叙述：①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源②等质量的CH4和CO2产生的温室效应前者大③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的是()A．①②③

B．①C．①②

D．③

C297.天然海水中主要含有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO、Br－、CO、HCO等离子。火力发电燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如下图所示

30下列说法错误的是()A．天然海水pH≈8的原因是由于海水中的CO、HCO3-水解B．“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO3-、SO32-等氧化生成SO42-C．“反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧化后海水中生成的酸D．“排放”出来的海水中SO42-的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同D31二、非选择题(有4小题，共51分)8.(10分)空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法，流程如下(苦卤：海水蒸发结晶分离出食盐后的母液)：32(1)反应①的离子方程式为____________________________。(2)反应②的离子方程式为______________________________，还原剂是_____。2Br－＋Cl2Br2＋Cl－SO2SO2＋Br2＋2H2O4H＋＋2Br－＋SO42-33(3)实验室从反应③后的溶液中分离出单质溴的方法是______________。(4)苦卤还可以用来制取金属镁，用化学方程式或离子方程式表示从苦卤制取金属镁的反应原理。萃取、分液、蒸馏Mg2＋＋2OH－

Mg(OH)2↓、2H＋＋Mg(OH)2Mg2＋＋2H2O、MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑电解34(1)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，这是海水提溴的方法。(2)SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4其中SO2作还原剂，Br2作氧化剂。(3)反应③为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，从水溶液中分离Br2的方法是萃取分液。(4)苦卤中提Mg的流程：Mg2＋

Mg(OH)2Mg2＋晶体Mg。OH-H+结晶通电359.(12分)脱除天然气中的硫化氢既能减少环境污染，又可回收硫资源。(1)硫化氢与FeCl3溶液反应生成单质硫，其离子方程式为_____________________________。2Fe3＋＋H2S===S↓＋2Fe2＋＋2H＋36(2)用过量NaOH溶液吸收硫化氢后，以石墨作电极电解该溶液可回收硫，其电解总反应方程式(忽略氧的氧化还原)为____________________________________________________________________；该方法的优点是_________________________________。Na2S＋2H2OS↓＋H2↑＋2NaOH或S2－＋2H2OS↓＋H2↑＋2OH－产物NaOH可循环使用，也可得副产品H2电解电解37(1)硫化氢与FeCl3溶液反应生成单质硫，说明氯化铁被还原，产物是氯化亚铁；(2)过量NaOH溶液吸收硫化氢生成硫化钠溶液，电解该溶液时，阳极上硫离子被氧化成单质，依据放电顺序可知阴极应该是氢离子被还原成氢气；38(3)一定温度下，1molNH4HS固体在定容真空容器中可部分分解为硫化氢和氨气。①当反应达平衡时p(NH3)×p(H2S)＝a(Pa2)，则容器中的总压强为_______Pa；39②如图是上述反应过程中生成物浓度随时间变化的示意图。若t2时增大氨气的浓度且在t3时反应再次达到平衡，请在图上画出t2时刻后氨气、硫化氢的浓度随时间的变化曲线。40(3)发生分解反应是：NH4HS(s)NH3＋H2S，容器中总压强即为硫化氢和氨气的压强之和。依据题意p(NH3)×p(H2S)＝a(Pa2)，则p(NH3)＝p(H2S)＝(Pa)，所以总压强为2。增大氨气浓度导致逆反应速率增大，平衡左移，硫化氢浓度减小，据此可以画出浓度随时间变化图象。4110.(13分)已知煤的结构模型如图所示：42(1)从煤的结构模型来看，煤是工业上获得_______烃的重要来源。(2)我国大约70%的煤是直接用于燃烧的。从煤的结构模型来看，煤在提供热量的同时产生大量的________________等气体物质，造成严重的大气污染。芳香二氧化硫、氮氧化物43(1)煤结构中含有较多的苯环，隔绝空气给煤加强热可以使它分解，从而获得芳香烃。(2)煤结构中含有S和N，所以直接燃烧煤能产生SO2和氮氧化物，污染环境。44(3)“型煤”技术不仅可以减少87%的废气排放量，烟尘排放量也可减少80%，致癌物苯并芘的排放量也减少，同时节煤20%～30%。“型煤”技术的原理是利用固硫剂在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐。下列物质中适宜于作固硫剂的____。(填字母)A．氯化钙B．氧化钙C．硫酸钙D．氢氧化钙BD45(3)煤燃烧产生SO2，固硫过程是使其生成稳定的硫酸盐，所以固硫剂可选用氧化钙或氢氧化钙。固硫反应为：SO2＋CaOCaSO3Ca(OH)2＋SO2CaSO3＋H2O2CaSO3＋O22CaSO4高温46(4)某“型煤”生产厂利用石灰石作固硫剂，试用化学方程式表示其“固硫”过程。______________________________________________________________________(5)除上述的“型煤”技术外，为了解决煤燃烧所造成的污染问题和提高煤的利用价值，煤资源的综合利用方法还有_______、______、______等。CaCO3CaO＋CO2↑、2CaO＋2SO2＋O22CaSO4煤的干馏气化液化高温高温47(4)若利用石灰石作固硫剂，则发生的反应可表示为：CaCO3CaO＋CO2↑2CaO＋2SO2＋O22CaSO4(5)煤的干馏、气化和液化是提高煤的利用价值的常用方法。高温高温4811.(16分)如何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题，将石油分馏得到的重油进行裂化可获得更多的轻质燃油。资料一：石蜡是含有20～30个碳原子的烷烃的混合物，常温下呈固态。资料二：石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂。

49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。50(1)该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为_______________，为保证实验成功，实验前必须进行的操作是_______________，装置中较长的导管的作用是_______________。(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___________________________________。从下往上，从左往右检验装置的气密性导气、冷凝气体裂化生成了5个碳原子数以上的烃裂化生成了碳原子数小于5的烯烃51(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________________________________________________。

不能，因为裂化产物中有烯烃，易与溴发生加成反应C20H42C10H22＋C10H20可提高石油产品中轻质燃油特别是汽油的产量和质量Al2O3△52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，下列反应皆可能发生：53a．C20H42

C10H20＋C10H22b．C10H22

C5H12＋C5H10c．C5H12

C2H4＋C3H8d．C5H12CH4＋C4H8。Al2O3△Al2O3△Al2O3△△54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态，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；从以上变化可看出，石油裂化的主要目的是为了获得较多的轻质燃油，特别是提高汽油的产量和质量。551、人生并不在于获取，更在于放得下。放下一粒种子，收获一棵大树；放下一处烦恼，收获一个惊喜；放下一种偏见，收获一种幸福；放下一种执着，收获一种自在。放下既是一种理性抉择，也是一种豁达美。只要看得开、放得下，何愁没有快乐的春莺在啼鸣，何愁没有快乐的泉溪在歌唱，何愁没有快乐的鲜花绽放！2、若不是看遍了千山万水，谁会相信平平淡淡才是真？若不是拥有过绝代风华，谁又真的能视红粉如骷髅？不观千娇百媚亿万花开，又何能洗尽尘世铅华？唯有经历，才能懂得。唯有痛过，方能明了。人生是自己的，你才是唯一的掌舵人，师长的经验固然重要，但决不能代替你对人生的思考与摸索。3、最使人疲惫，的往往不是道路的遥远，而是你心中的郁闷；最使人颓废的往往不是前途的坎坷，而是你自信的丧失；最使人痛苦的往往不是生活的不幸，而是你希望的破灭；最使人绝望的往往不是挫折的打击，而是你心灵的死亡；凡事看淡一些，心放开一点，一切都会慢慢变好。4、爱情很简单，因为每个人都会说：“我爱你，会为你付出一切！”，爱情很难，因为没有多少人做到了他的承诺。如果真心爱一个人，不承诺也会去爱；如果不爱一个人，曾经承诺也会背叛。5、外表简单，内涵会更丰富；需求简单，心灵会更丰富；流程简单，质感会更丰富；言语简单，沟通会丰富；学习简单，知识会更丰富；私心简单，友情会更丰富；挫折简单，经验会丰富；情绪简单，人生会丰富；效率简单，成果会更丰富；行销简单，业绩会丰富；环境简单，空间会更丰富；爱情简单，幸福会更丰富。6、【年轻的我们应该懂得】成功不是赢在起点而是赢在转折点；人生没有如果只有后果和结果；人生就八个字，喜怒哀乐忧愁烦恼，喜和乐只占两个；少年的时光就是晃用大把时间彷徨，只用几个瞬间来成长；蓝天下便是阳光；艰苦后便是甘甜；失败了就当经验；成功时便是灿烂！7、每个人心里都有一只野兽，同时又有一只兔子。有时是兔子走出来，有时是野兽。我们既希望自己强大，也希望自己一次又一次回到弱小的童年。没有野兽，也就没有兔子。爱便是意味着同时接纳自己和对方的兔子与野兽。8、人生是一列单向行驶的火车，中途会有许多大大小小的站点停靠，但是永远不售返程车票。在这列火车上，有些事情可以做，有些事情必须做，有些事情可做可不做，有些事情坚决不能做——做与不做的选择，决定了人生的方向；做多做少的差别，决定了人生的高度；做好做坏的结果，决定了人生的质量。9、欣赏别人，就是善于寻找并发现别人身上的优点：欣赏别人的谈吐，会提高我们的口才；欣赏别人的大度，会开阔我们的心胸；欣赏别人的善举，会净化我们的心灵。欣赏别其实是少一点挑剔，多一点信任；多一点热情，少一点冷漠；多一点仰视，少一点鄙视。学会欣赏别人，才会充实你的人生！10、人生是一种选择，亦是一种放弃。可惜，有时我们的选择，只有等待，没有结果，只能黯然离开；有时我们的放弃，迫于无奈，含泪转身，走远了依旧频频地回望。所以，有些过去，关于幸福或伤痛，只能深埋心底；有些希冀，关于现在或将来，只能慢慢遗忘人生的路，有平坦，有坎坷；有笔直，有曲折。如果你不能一路欢乐一路高歌，也不要抱怨；不要退缩；而要义无反顾地前行。相信人生没有白走的路，每一步都算数！生活繁杂，谁没有烦恼？谁没有痛苦？谁又能躲得过大事小事的打扰？为了心中美好的希望，为了崇高的理想；为了幸福的生活；每个人都在起早贪黑地奋斗，都在含泪做生活的强者！每个人都肩负着生活的重担，所以只能在艰辛与困苦中挥汗如雨；在深一脚浅一脚中苦苦地跋涉；在忙忙碌碌中如同机器人一样；与时间争分夺秒地赛跑，不得不全身心地投入，机械地旋转和运动。在紧张的工作中，也许还要被疯涨的诱惑；强烈的欲望；攀比的心理；折磨得心力憔悴；以至于忘记了初心的美丽。遗憾的是，却没有时间停下匆忙的脚步；诉说无奈的情绪；释放内心的压力。或许人生就是要吃尽苦中苦，方能人上人。即使一路风雨兼程，也要微笑撑伞前行。心若向阳，安暖如常；心若忧伤，必生凄凉。苦而不言是一种智慧，痛而不语是一种修养！人生没有趟不过的河，趟过去就会风平浪静；没有翻不过的山，翻过去就会一马平川；没有跨不过的坎，跨过去就会一帆风顺；没有吃不尽的苦，吃过去就会苦尽甘来。相信车到山前必有路，船到桥头自然直。无论日子过得有多难，都要快乐地昂首挺胸，大步朝前走；都要满怀希望地向前看，相信最美的风景就在路上。若不经历风雨，怎能见彩虹？若非一番寒彻苦，哪有梅花吐芳香？生活不能等待别人来安排，要自己去争取和奋斗；而不论其结果是喜是悲，但可以慰藉的是，你总不枉在这世界上活了一场。有了这样的认识，你就会珍重生活，而不会玩世不恭；同时，也会给人自身注入一种强大的内在力量。”只要去奋斗，就会有成功的希望。当机会来临时，你要好好地把握。因为机不可失，失不再来。也许谨慎是好事，但是过分地犹豫也会误事。如果不亲自去尝试，你永远不知道自己有多强大？即使失败了，那也是一笔宝贵的财富！如果有一天，你功成名就时，千万不要让金钱名利控制你的行动，而忽视了对家人的关爱。因为家是温暖的港湾，有你所爱、有你所想、有你所念的亲人；有一家人其乐融融的笑声；而陪伴才是最长情的告白！苦乐人生，谁都不易。无论遇见谁都是命中注定的，即使有不喜欢的人，有看不惯的事，也不要为难他人。而要多一份尊重，宽容相待；多一份友善，坦诚相见；“予人玫瑰，手留余香”。善待他人，就是善待自己！其实，善待别人，并不是失去你的人格和尊严，委屈自己的内心，去迎合别人。“不用去追一批马，用追马的时间种草，待到春暖花开时，就会有一批骏马任你挑选。”与其讨好别人，不如取悦自己！走在容颜渐老的路上，有欢乐，有忧伤；有希望，有失望。因为不是所有的付出，都有回报；不是所有的憧憬，都能实现；不是所有的失去，都会重来；所以要学会释然。“不乱于心，不困于情；不念过往，不惧将来。如此，安好。”人有悲欢离合，月有阴晴圆缺。面对无法改变的残酷现