资源综合利用环境保护

第二节资源综合利用环境保护长沙市第十一中学高一化学2020年上学期长沙市第十一中学高一化学2020年上学期学习目标

1认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。

2以聚乙烯为例，了解高分子材料在生活等领域中的应用及可能带来的环境问题，了解聚合反应。

3认识化学在环境保护中的作用树立绿色化学的观念。

4以酸雨的防治为例，体会化学对环保的意义一、煤、石油和天然气的综合利用1从煤、石油和天然气中获得基本化工原料：1煤的组成和加工。①煤的组成。有机物无机物碳长沙市第十一中学高一化学2020年上学期基础认知②煤的加工方法及其原理和产品。方法原理和产品干馏原理：将煤隔绝空气加强热使之分解；产品：_____、_______和出炉煤气气化原理：将煤转化为可燃性气体，主要反应的化学方程式为____________________________高温煤焦油CsH2OgCOgH2g焦炭长沙市第十一中学高一化学2020年上学期基础认知液化直接液化：煤与氢气作用生成液体燃料间接液化：先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成_____等甲醇2天然气的组成和利用。CH4氨长沙市第十一中学高一化学2020年上学期基础认知3石油的组成和加工。沸点链状长沙市第十一中学高一化学2020年上学期基础认知【注意】石油的分馏为物理变化；煤的干馏、气化和液化及石油的裂化、裂解和催化重整都是化学变化。2以煤、石油、天然气为原料生产合成材料：1三大合成材料。塑料合成橡胶长沙市第十一中学高一化学2020年上学期基础认知2合成高分子的反应——加聚反应。①概念：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_____反应形成相对分子质量巨大的高分子化合物的反应。举例：加成单体链节聚合度长沙市第十一中学高一化学2020年上学期基础认知【联想】乙烯和聚乙烯的元素组成及百分含量相同，但化学性质有明显差别。②三个概念。小分子化合物链节长沙市第十一中学高一化学2020年上学期基础认知二、环境保护与绿色化学1环境问题：是指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，以及工农业和人类生活所造成的环境污染。长沙市第十一中学高一化学2020年上学期基础认知2环境保护的任务：1环境监测。对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定，提供可靠的分析数据。2三废的治理。工业三废是指_____、_____、_____，是主要的环境污染物。废水废气废渣3寻找源头治理环境污染的生产工艺。杜绝_______的排放，能从根本上解决环境问题。污染物3绿色化学：源头100%全部长沙市第十一中学高一化学2020年上学期基础认知【联想】化合反应、加成反应和加聚反应中原子利用率是100%，符合绿色化学要求，取代反应不符合。1绿色能源是指使用不会对环境造成污染和破坏的能源，下列属于绿色能源的是A煤B太阳能C木材D石油长沙市第十一中学高一化学2020年上学期基础检测2下列变化属于化学变化，且产物中有气体、液体、固体的是A石油分馏 B石油裂解 C煤的干馏 D煤的气化3石油裂化的主要目的是A提高轻质液体燃料的产量 B便于分馏C获得短链不饱和气态烃 D提高甲烷的质量4下列环境问题与所对应的物质不相关的是A温室效应——二氧化碳 B光化学污染——二氧化氮C酸雨——二氧化碳 D白色污染——一次性塑料制品的使用长沙市第十一中学高一化学2020年上学期基础检测1【解析】选B。木材燃烧会产生CO及烟尘，煤、石油燃烧产生SO2等大气污染物，太阳能属于可再生能源且无污染，故选B。2【解析】选C。煤干馏的产品中焦炭是固体，煤焦油是液体，焦炉气是气体。3【解析】选A。石油裂化的目的是提高轻质液化燃料的产量。4【解析】选C。酸雨主要是硫和氮的氧化物与水反应形成的。一、化学中的“三馏”和“两裂”1化学“三馏”的比较：名称原理特点干馏隔绝空气、高温下使物质分解的过程属于化学变化，产物为混合物蒸馏根据液态混合物中各组分沸点不同，加热使某一组分蒸发进行分离属于物理变化，产物为单一组分的馏出物长沙市第十一中学高一化学2020年上学期拓展提升分馏根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离属于物理变化，产物为沸点相近的各组分组成的混合物2化学“两裂”的比较：名称定义目的裂化在一定条件下，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油的产量，特别是提高汽油的产量裂解在高温下，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，属于深度裂化获得短链不饱和烃长沙市第十一中学高一化学2020年上学期拓展提升【易错提醒】1由于石油中有些物质的沸点很接近，所以每种石油的馏分仍然是多种烃的混合物。2煤中不含苯、甲苯、二甲苯等物质，但煤干馏得到的煤焦油中含有苯、甲苯、二甲苯等物质。3裂化和裂解的反应实质相同，只是裂化程度和目的不同。长沙市第十一中学高一化学2020年上学期拓展提升化学“六气”的主要成分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、CH4长沙市第十一中学高一化学2020年上学期拓展提升1下图是实验室干馏煤的装置图，根据下图回答下列问题。长沙市第十一中学高一化学2020年上学期针对训练1指出图中下列仪器名称：b________；d________。2装置c的作用是________，d中的液体有________和________。煤焦油可以通过________的方法使其中的重要成分分离出来。3e处点燃的气体是________，火焰的颜色是_____色。4下列叙述错误的是________。A煤发生了化学变化 >7Cd中液体只有一层 De处的气体可以还原氧化铜，可以使溴水褪色1【解题指南】解答本题应该注意以下两点：1煤干馏的产物有焦炭、煤焦油和焦炉煤气。2分离有机物液体混合物常用分馏的方法。长沙市第十一中学高一化学2020年上学期【解析】煤的干馏生成焦炭、煤焦油和焦炉煤气，焦炉煤气包括焦炉气、粗氨水等，经c装置的降温和冷凝，粗氨水和煤焦油变为液体在d中聚集，则液体显碱性；焦炉气中氢气、一氧化碳、甲烷都具有还原性，可用于还原氧化铜，这些气体燃烧产生蓝色火焰；焦炉气中含有乙烯可以使溴水褪色；煤焦油是有机物的液态混合物，应采用分馏的方法分离。答案：1硬质玻璃管U形管2将干馏生成的气体进行降温和冷凝粗氨水煤焦油分馏3焦炉气蓝4C【延伸探究】1b中反应后的固体是________。提示：焦炭。煤干馏后得到的固体是焦炭。2点燃e处的气体之前，必须进行的操作是________。提示：检验气体的纯度。点燃可燃性气体之前应检验气体的纯度，防止爆炸。针对训练2煤是“工业的粮食”，石油是“工业的血液”，有关煤和石油加工的说法正确的是A煤的干馏产物主要是各类有机物B石油的裂解、分馏和煤的干馏都属于化学变化C煤焦油经过分馏可得到苯、甲苯等，说明煤中含有苯和甲苯D石油的裂化，说明长链烃在高温条件下可以分解为短链烃长沙市第十一中学高一化学2020年上学期针对训练3双选下列说法中，正确的是A石油有固定的沸点，所以可进行分馏B重油经过催化裂化可以得到汽油C在石油加工过程中经过减压蒸馏可得到石蜡油D石油分馏所得的馏分是纯净物4工业上获得苯主要通过A煤的干馏B石油常压分馏 C石油减压分馏D石油催化裂化2【解析】选D。煤的干馏产物有粗氨水、煤焦油、焦炉气和焦炭等物质，其中焦炭居多，为无机物，故A错误；石油的分馏属于物理变化，石油的裂化、裂解，煤的干馏都属于化学变化，故B错误；煤是由无机物和有机物组成的复杂的混合物，通过干馏得到苯、甲苯、二甲苯等有机物，故C错误；石油的裂化、裂解是在一定条件下将长链的烃断裂为相对分子质量较小的烃的过程，烃在加热条件下是可以分解的，且碳链越长越易分解，故D正确。长沙市第十一中学高一化学2020年上学期3【解析】选B、C。石油是混合物，没有固定的沸点，A错误；重油经过催化裂化的目的是得到汽油，B正确；减压蒸馏可得到石蜡油和机油等，C正确；石油分馏所得的馏分是沸点相近的物质的混合物，D错误。4【解析】选A。A项，煤通过干馏得到煤焦油，在煤焦油中含有多种芳香族化合物，从中可以得到苯，故A正确；B项，石油分馏得到含碳原子数不一的烷烃混合物，得不到苯，故B、C错误；D项，石油催化裂化主要得到含不饱和烃的汽油，故D错误。针对训练二、“六大”环境污染物及危害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，陆地面积减小等酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等长沙市第十一中学高一化学2020年上学期拓展提升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，使人生病甚至死亡环境问题主要污染物主要危害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氮、磷元素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、水质恶化长沙市第十一中学高一化学2020年上学期拓展提升1环境污染已成为人类社会面临的重大威胁。下列名词与环境污染无关的是①温室效应②赤潮③酸雨 ④光化学烟雾⑤臭氧层空洞 ⑥水俣病⑦潮汐 ⑧大脖子病⑨水华长沙市第十一中学高一化学2020年上学期针对训练A⑦⑧ B⑥⑦ C⑥⑦⑧ D②⑤⑦【解析】选A。②赤潮与⑨水华均属水体富营养化引起的水体污染现象；①温室效应指大量CO2的排放引起的大气变暖现象；④光化学烟雾则是由汽车大量排放有害气体所导致的一种空气污染现象；③酸雨是含硫燃料的大量燃烧释放出的大量SO2引起的污染现象；⑥水俣病是由污水中含有较多的甲基汞，人食用后引起的中毒病症；⑧大脖子病是缺碘引起的症状，与环境污染无关；⑤臭氧层空洞，则是由释放的氟氯代烷等物质导致臭氧层被破坏的大气污染现象；⑦潮汐是一种自然现象。长沙市第十一中学高一化学2020年上学期针对训练1【解题指南】解答此题要注意两点：1熟记各种环境问题形成的原因。2赤潮与潮汐的区别，潮汐是一种自然现象。2绿色化学的核心是反应过程的绿色化，即要求原料物质中的所有原子完全被利用且全部转入期望的产品中，下列过程不符合这一思想的是长沙市第十一中学高一化学2020年上学期针对训练A甲烷与氯气反应制氯仿：CH43Cl2CHCl33HClB烯烃与水煤气发生的羰基合成反应：RCH＝CH2COH2RCH2CH2CHOC甲烷、CO合成乙酸乙酯：2CH42COCH3COOCH2CH3D乙烯合成聚乙烯：nCH2＝CH23下列有关环境保护与绿色化学的叙述不正确的是A形成酸雨的主要物质是硫的氧化物和氮的氧化物B大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程产生的废气C绿色化学的核心就是如何对被污染的环境进行无毒无害的治理D水华、赤潮等水体污染主要是由含氮、磷的生活污水任意排放造成的2【解析】选A。A甲烷与氯气反应制氯仿的同时还有氯化氢生成，不符合绿色化学思想，A错误；B烯烃与水煤气发生的羰基合成反应中生成物只有一种，符合绿色化学思想，B正确；C甲烷、CO合成乙酸乙酯，反应中生成物只有一种，符合绿色化学思想，C正确；D乙烯合成聚乙烯反应中生成物只有一种，符合绿色化学思想，D正确。长沙市第十一中学高一化学20