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1、第二节 资源综合利用 环境保护,阅读思考,阅读求知,阅读检测,一、煤、石油和天然气的综合利用 1.煤的综合利用,阅读思考,阅读求知,阅读检测,2.天然气的综合利用,阅读思考,阅读求知,阅读检测,3.石油的综合利用 石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。,阅读思考,阅读求知,阅读检测,4.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、合成纤维。 (2)加聚反应: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加成反应,形成相对分子质量巨大的高分子化合物的反应。 (3)实例:制取聚乙烯反应的化学方程式为:,阅读思考,阅读求知,阅读检测,(4)四个概念:,阅读思考
2、,阅读求知,阅读检测,二、环境保护和绿色化学 1.环境问题 是指由于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,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。 2.环境污染的来源 主要来自化石燃料的燃烧和工业三废,即:废水、废气、废渣的任意排放。 3.绿色化学 核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物,原子的利用率为100%。,阅读思考,阅读求知,阅读检测,如何处理资源开发利用与环境保护的关系? 思考提示:有序、科学的开发,树立绿色发展和可持续发展的理念。,阅读思考,阅读求知,阅读检测,1.判断下列说法是否正确。
3、正确的画“”,错误的画“”。 (1)煤的气化是使煤转化成清洁燃料的物理过程。 ( ) (2)石油的分馏得到的产品是纯净物。 ( ) (3)煤的干馏可得到甲烷、苯和氨等物质。 ( ) (4)乙烯的化学性质比聚乙烯活泼。 ( ) (5)石油的分馏、裂化和裂解都属于化学变化。 ( ) 解析:(1)煤的气化是化学变化。 (2)石油的分馏产品是多种烃的混合物。 (3)煤的干馏可以得到甲烷、苯和粗氨水等物质。 (4)乙烯发生加聚反应后,双键中的一个键断裂,加聚产物稳定。 (5)石油的分馏是物理变化。 答案:(1) (2) (3) (4) (5),阅读思考,阅读求知,阅读检测,2.聚丙烯 是一种合成塑料,由
4、丙烯制备聚丙烯的化学方程式为 ,聚丙烯单体的结构简式为 ,链节为 。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,知识内容探究 1.通过煤的干馏可以得到粗苯,那么煤中含有苯等芳香烃吗? 探究提示:煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物,不直接含有苯等芳香烃,而是在干馏时生成了芳香烃。 2.若从煤焦油中分离出芳香烃,应采用什么方法? 探究提示:煤焦油是由各种芳香烃组成的液态混合物。可根据各种芳香烃的沸点不同利用蒸馏法进行分离。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,重点考向探究 考向1 煤的利用方法 【典例1】下图是实验室干馏煤的装置图:(1)指出图中仪器的名称:b ,c 。 (2)仪器d的作用是 ,c中
5、的液体中无机物里溶有 ,可用 检验出来。有机物有 ,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 。 (4)反应结束后b中的固体是 。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,解析: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,可用酚酞溶液检验;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H2、CH4、CH2=CH2、CO,燃烧时呈淡蓝色火焰。 答案:(1)硬质玻璃管 U形管 (2)盛装冷水对蒸气进行冷却 氨 酚酞溶液 煤
6、焦油 分馏 (3)H2、CH4、CH2=CH2、CO 淡蓝色 (4)焦炭,探究任务一,探究任务二,探究任务三,规律方法点拨煤的干馏 (1)含义:将煤隔绝空气加强热使其分解的过程叫做煤的干馏。 煤的干馏必须隔绝空气,否则会使分解出来的成分燃烧。 煤的干馏能够减少燃烧污染,提高燃煤的热效率,且能从煤中提取有价值的化工原料。 煤的干馏过程中发生的主要是化学变化,而蒸馏的过程发生的是物理变化。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,(2)煤的干馏的主要产品和用途,如下表:,探究任务一,探究任务二,探究任务三,成功体验1下列关于煤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
7、馏只能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为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 解析:A项,干馏要在隔绝空气的条件下进行;B项,煤干馏的产物主要是焦炭,同时得到出炉煤气、煤焦油等物质;C项,煤干馏时发生了分解反应,所以是化学变化,分馏仅仅是利用石油中各成分的沸点不同而分开混合物中的各成分,所以是物理变化;D项,芳香烃主要存在于煤焦油中。 答案:C,探究任务一,探究任务二,探究任务三,知识内容探究 1.石油的裂化和裂解有何区别与联系? 探究提示:裂化和裂解原理相同,只是裂解温度比裂化温度更高,裂解又叫深度裂化。 2.
8、直馏汽油和裂化汽油有何区别?如何区别? 探究提示:直馏汽油是饱和烃的混合物,裂化汽油中含不饱和烃,可用溴水区别它们。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,重点考向探究 考向2 石油的炼制方法 【典例2】 下列有关化石能源加工及其产品的说法不正确的是( ) A.石油的分馏是物理变化 B.石油裂化的主要目的是提高汽油的产量和质量 C.煤的干馏可得到甲烷、苯和氨等物质 D.直馏汽油和裂化汽油均可萃取溴水中的溴 解析:直馏汽油的主要成分是液态烷烃,裂化汽油的主要成分是液态烷烃和烯烃,裂化汽油可与溴水反应,直馏汽油不能与之反应,故裂化汽油不能萃取溴水中的溴。 答案:D,探究任务一,探究任务二,探究任务三
9、,规律方法点拨石油炼制方法的比较,探究任务一,探究任务二,探究任务三,探究任务一,探究任务二,探究任务三,成功体验2在石油工业中,将重油制成乙烯的方法是( ) A.裂化 B.裂解 C.干馏 D.分馏 解析:将重油制成气态不饱和烃,应采取比裂化更高的温度才可以实现,即采用裂解的方法。 答案:B,探究任务一,探究任务二,探究任务三,知识内容探究 1.塑料制品的使用给我们的生活带来方便的同时,也带来巨大危害“白色污染”问题,我们该如何解决这个问题? 探究提示:(1)改进塑料的配方和生产工艺,研制可降解的塑料。如以乙烯和一氧化碳为原料制成聚乙烯光降解塑料,以纤维素和淀粉为原料制成微生物降解塑料等。 (
10、2)回收利用废旧合成材料。通过熔融再生重新做成多种有用的材料;采用热裂解或化学处理的方法使其分解,用于制备多种化工原料;将废旧合成材料作为燃料使用。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,2.在汽车的排气管上安装“催化转化器”(用铂钯合金作催化剂),可以把汽车尾气中的有害气体CO与NO催化生成可参与大气生态循环的无毒气体CO2和N2,这种尾气处理的方法是否符合绿色化学的概念? 探究提示:不符合,绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。这种尾气处理的方法是被动地治理污染,不符合绿色化学的概念。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,重点考向探究 考向3 绿色化学思想 【典
11、例3】 下列措施有利于节能减排、改善环境质量的有( ) 在大亚湾核电站已安全运行多年的基础上,广东将继续发展核电,以减少火力发电带来的二氧化硫和二氧化碳排放问题 积极推行“限塑令”,加快研发利用二氧化碳合成的聚碳酸酯类可降解塑料 加速建设地铁、轻轨等轨道交通,促进珠三角城市一体化发展,减少汽车尾气排放 发展低碳经济、循环经济,推广可利用太阳能、风能的城市照明系统 使用生物酶降解生活废水中的有机物,使用填埋法处理未经分类的生活垃圾,探究任务一,探究任务二,探究任务三,A. B. C. D. 解析:核电可减少污染物,如SO2等物质的排放,可改善环境质量,正确,则排除D项;地铁可减少汽车的数量,从而
12、减少尾气排放,有利于改善环境,正确,则排除B、C两项。中“填埋法”不能改善环境质量,相反会造成土壤污染。 答案:A,探究任务一,探究任务二,探究任务三,规律方法点拨绿色化学理念 (1)核心: 利用化学原理从源头上减少和消除工业生产和日常生活对环境的污染。 (2)从环境上: 强调从源头上消除污染,从一开始就避免污染物的产生。 (3)从经济上: 提倡合理利用资源和能源,降低生产成本,尽可能提高原子利用率,最高目标是原子利用率为100%,即反应物原子全部转化为期望产物。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,成功体验3下列活动不符合“如何应对气候变化、提升经济绿色水平,实现人类可持续发展”这一主题的是
13、( ) A.机动车实行限行措施是减少雾霾的途径之一 B.积极推广风能、太阳能、氢能等新型能源的使用 C.通过吸收空气中CO2并利用廉价能源合成汽油可推广“绿色自由”计划 D.将秸秆焚烧可得富含钾肥的草木灰,焚烧是一种较为理想的秸秆处理办法 解析:机动车实行限行措施可以减少雾霾,符合,A项错误;推广风能、太阳能、氢能等新型能源的使用,可以降低污染,B项错误;通过吸收空气中CO2并利用廉价能源合成汽油可推广“绿色自由”计划,符合,C项错误;焚烧秸秆会增加雾霾的产生,不符合,D项正确。 答案:D,1,2,3,4,1.化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关,下列说法中不正确的是( ) A.“天宫
14、一号”中使用的碳纤维,是一种新型无机非金属材料 B.为防止富脂食品氧化变质,常在包装袋中放入生石灰 C.开发新能源,减少对化石燃料的依赖,可以促进低碳经济 D.“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量 解析:生石灰只能用于吸收水分,不能用作氧化剂。 答案:B,1,2,3,4,2.下列变化只涉及物理变化的是( ) A.煤的干馏 B.石油的裂化 C.石油的分馏 D.乙烯聚合 解析:石油的分馏是利用沸点不同进行分离,属于物理变化。 答案:C,1,2,3,4,3.下列有关聚乙烯的说法中正确的是( ) A.聚乙烯是通过加聚反应生成的 B.聚乙烯具有固定的元素组成,因而具有固定的熔、沸点 C.聚乙烯塑料袋因有毒,故不能装食品 D.聚乙烯因性质稳定,故不易造成污染 答案:A,1,2,3,4,4.(1)人类活动产生的污染物会影响臭氧层,如超音速飞机排放物中的氮的氧化物(NO和NO2),它们与O3和O发生如下反应:O3+NO学方程式为 ,氮的氧化物在破坏臭氧层的过程中起到了 的作用。 (2)氮的氧化物是大气污染物之一,目前有一种治理方法是在400 左右,有催化剂存在的情况下,用氨把NOx还原为N2和水,写出反应的化学方程式: 。,
