第十一章 第二节 资源综合利用 环境保护

●考纲定标1．了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。2．了解大气污染、水污染、“白色污染”的危害及减少和

防治污染的方法。3．了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要意义。●热点定位1．煤的综合利用：包括煤的成分、煤的干馏及产物。2．石油的炼制：包括石油的分馏、裂化、裂解的原

理及产物。3．绿色化学和环境保护的相关知识。1．必记煤综合利用的3种方法：煤的干熘、煤的气化、煤的液化(均属于化学变化)。2．熟记石油综合利用的3种方法：石油的分馏——物理变化，石油的裂化——化学变化，石油的裂解——化学变化。3．牢记2个目的：(1)石油裂化——提高轻质油的产量，特别是汽油的产量。(2)石油裂解——获得含碳原子数较少的气态烃。4．牢记“绿色化学”2个要点：(1)绿色化学的核心——从源头上消除和减少污染。(2)原子经济性——原子利用率达到100%。第十一章第二节抓基础析考点提能力一、煤、石油和天然气的综合利用1．煤的综合利用(1)煤的组成：有机物和少量无机物组成的复杂

，主要含有

等元素。(2)煤的干馏：煤的干馏指将煤

使之分解的过程，工业上也叫

。混合物C、H、O、N、S隔绝空气加强热煤的焦化苯、甲苯、二甲苯氨、铵盐H2、CH4、C2H4、CO焦炭(3)煤的气化：将煤中的有机物转化为

的过程，主要反应方程式：

。(4)煤的液化：①直接液化：煤＋

―→液体燃料。②间接液化：煤＋H2O―→水煤气―→

等。可燃性气体氢气甲醇2．石油的综合利用碳氢化合物沸点汽油煤油乙烯丙烯3．天然气的综合利用CH44．三大合成材料(1)三大合成材料：

、

、

。(2)加聚反应：合成聚乙烯的化学方程式为：

单体为

，链节为

，聚合度为

。塑料合成橡胶合成纤维CH2===CH2—CH2—CH2—n二、环境保护与绿色化学1．环境污染(1)环境问题：主要是指由于人类不合理的开发和利用自然资源而造成的

破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的

。(2)“三废”：主要指

；

；固体废弃物污染。(3)大气污染物的来源：

和工业生产过程中的废气及其携带的颗

粒物。生态环境环境污染废气废水化石燃料的燃烧2．绿色化学(1)绿色化学：其核心指利用化学原理从

消除和减少工业生产对

环境的污染。(2)原子经济性：环氧乙烷的生成：①经典方法：源头上上述两反应的原子经济性为100%的是

，其特点为：反应物中的原子

，原子的利用率达到100%。②全部转化为期望的最终产物1．石油的炼制方法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不同，利用加热汽化、冷凝、回流，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(深度裂化)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2．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［特别提醒］裂化汽油含有不饱和烃，易与卤素单质发生加成反应，故不能用作卤素单质的萃取剂。[例1]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以获得更多的轻质燃油。资料1：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2：石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂。

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)该装置仪器连接的顺序遵循原则为______________，为保证实验成功，实验前必须进行的操作是______________，装置中较长导管的作用是___________________________；(2)试管Ⅱ中少量液体凝结说明____________________；(3)试管Ⅲ中溶液褪色说明__________________________；(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，装入药品之前要检查装置的气密性。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，说明生成了含5个碳原子以上的烃，因为常温常压下，含5个碳原子以上的烃大都呈液体，试管Ⅲ中酸性KMnO4溶液褪色说明生成了常温常压下呈气态的含5个碳原子以下的烯烃；由于裂化产物中有烯烃生成，易与溴发生加成反应，所以不能用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴；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。[答案]

(1)从下往上，从左往右检查装置的气密性导气、冷凝气体(2)裂化生成了含5个碳原子以上的烃(3)裂化生成了碳原子数小于5的烯烃(4)不能裂化产物中有烯烃，易与溴发生加成反应，不能萃取溴解析：石油化学工业的原料是石油和天然气，A不正确；石油催化裂化既能提高汽油的产量又能提高汽油的质量，裂解是深度裂化，以获取化工原料乙烯、丙烯、丁烯为生产目的，B、C正确；烷烃裂解方式主要有两种，即断链和脱氢，可表示为Cm＋nH2(m＋n)＋2―→CnH2n＋CmH2m＋2，CmH2m＋2―→CmH2m＋H2，D正确。答案：A2．下图是石油分馏塔的示意图。a、b、c三种馏分中(

)A．a的沸点最高B．b的熔点最低C．c的相对平均分子质量最大D．每一种馏分都是纯净物解析：由题图可知，a先分馏出来，c在a、b后分馏出来，故熔沸点高低顺序为a<b<c，熔沸点越高，烃的分子中含碳原子数越多，相对分子质量越大。答案：C1．常见的污染及成因(1)酸雨：与SO2及NOx有关；(2)温室效应：与CO2有关；(3)光化学烟雾：与NOx及碳氢化合物有关；(4)臭氧层破坏：与NOx及氟氯烃有关；(5)赤潮、水华：与含氮、磷的大量污水有关。[例2]

2010年4月22日是第41个世界地球日。我国的主题是“珍惜地球资源，转变发展方式，倡导低碳生活”。为了提高公众认识地球保障发展的意识，全国各地广泛开展了一系列活动。下列活动中不符合这一宗旨的是

(

)A．加强海底可燃冰的探测与开发研究B．积极推广风能、水能和太阳能发电C．在生产、流通、消费等领域中实行“减量化、再利用、

资源化”D．将高能耗、高污染的企业迁至偏僻的农村地区，提高农

民收入[解析]

转嫁污染，并没有从根本上消除污染，应积极的治理污染，发展农村经济。[答案]

D解析：光导纤维的成分是SiO2,引起温室效应的是CO2，不是SO2。答案：AB4．(2011·巢湖模拟)巢湖是全国五大淡水湖之一，是风景秀丽的鱼米之乡。最近市