高中化学-人教版-必修2教案：第4章-第2节-资源综合利用　环境保护

第二节资源综合利用环境保护1.了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用。2.了解以煤、石油、天然气为原料生产合成材料。重点3.了解节约能源和防止污染的重要性。4.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。煤、石油和天然气的综合利用[基础·初探]教材整理化石燃料的综合利用1．煤的综合利用(1)煤的组成(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甲烷。(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，主要用于合成氨和生产甲醇等。3．石油的综合利用(1)组成：石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。(2)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：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nCH2===CH2――――――→催化剂加热、加压CH2—CH2。(4)四个概念【特别提醒】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、C4H8、CH4[题组·冲关]题组煤、石油和天然气的综合利用1．下列关于化石燃料的加工说法正确的是()A．石油裂化主要得到乙烯B．石油分馏是化学变化，可得到汽油、煤油C．煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气D．煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径【解析】石油裂化是为了提高轻质油的产量(如汽油)，石油裂解主要得到乙烯，A错误；石油的分馏是物理变化，煤的气化是化学变化，B、D错误。【答案】C2．下列属于物理变化的是()①石油的分馏②煤的干馏③石油的裂化④铝热反应⑤由乙烯制备聚乙稀⑥将氧气转化为臭氧⑦乙烯催熟果实⑧将苯加入溴水中⑨海水蒸馏制取淡水A．①②③④B．①②⑤⑦C．①⑧⑨D．①②⑥⑨【解析】蒸馏和分馏的原理相同，都是利用沸点不同分离物质，将苯加入溴水中不发生化学反应，而是苯萃取溴水中的溴，故①⑧⑨均属于物理变化，其余各项均发生了化学变化。【答案】C3．下列有关石油和煤的利用叙述不正确的是()A．煤的干馏就是将煤隔绝空气在高温条件下使之分解，得到焦炭、煤焦油等物质的过程B．煤的液化就是将煤转化成甲醇、乙醇等液态物质的过程C．煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程D．石油通过催化裂化，可以获得碳原子数较少的轻质油【解析】A项，煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，煤的干馏产品主要有焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等；B项，煤的液化是将煤转化为液体燃料(如甲醇等)的过程；C项，煤的气化是将煤转化为气体燃料(如CO、H2)的过程为化学变化；D项，石油的催化裂化是将相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小，沸点低的烃的过程，从而获得轻质油。【答案】C4．下列关于乙烯和聚乙烯的叙述正确的是()A．二者都能使溴水褪色，性质相似B．二者互为同系物C．二者最简式相同D．二者相对分子质量相同【解析】单体CH2===CH2与链节—CH2—CH2—的组成元素相同，二者的区别是CH2===CH2分子中有，而CH2—CH2分子中有无，结构上不相似，所以性质不同，不是同系物，故正确答案为C。【答案】C【题后归纳】“三馏”比较干馏蒸馏分馏原理隔绝空气加强热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不同的各组分组成的混合物反应类型化学变化物理变化物理变化环境保护与绿色化学[基础·初探]1．环境保护(1)环境问题：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)化学工作者面临的重要任务：对环境情况的监测、三废的治理、寻找源头治理环境污染的生产工艺等。(4)常见的环境污染①形成酸雨的主要污染物有硫氧化物和氮氧化物(NOx)。②造成水污染水华和赤潮的主要污染物有含氮、磷的大量污水。2．绿色化学[探究·升华][思考探究]探究原子利用率的计算与判断(1)以乙烯合成环氧乙烷有以下两种方法：方法一：CH2===CH2＋Cl2＋Ca(OH)2―→＋CaCl2＋H2O方法二：2CH2===CH2＋O2――→Ag2①方法一的原子利用率为多少？写出计算式。【提示】原子利用率＝12×2＋1×4＋1628＋71＋74×100%≈25.4%。②方法二的原子利用率为多少？【提示】100%。(2)写出工业制取乙醇，原子利用率为100%的反应方程式。【提示】CH2===CH2＋H2O――→催化剂△CH3CH2OH。[认知升华]升华绿色化学的“三角度”理解(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。如无机化合反应、有机加成和加聚反应、原子利用率为100%。[题组·冲关]题组1环境污染与保护1．空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持，下列措施不利于“蓝天工程”建设的是()A．推广使用燃煤脱硫技术，防治污染B．实施绿化工程，防治扬尘污染C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染D．加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应速度【解析】以环保为主题，是一道融合多个考点的综合题。联系题给的信息“蓝天工程”，再结合选项中的“污染物质”，很容易得出正确结论。需要注意的是，学生往往忽略“不利于”三个字，而选错答案。【答案】D2．化学与环境保护、工业生产、生活等密切相关。下列说法不正确的是()A．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。PM2.5比胶体粒子小，因其比表面积大，故可吸附含有铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的重金属离子，入肺后对人体产生很大的危害B．富含氮、磷的生活污水不能排放到河中，也不能直接用于农田的灌溉C．大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，可以减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染D．大气中CO2的含量增加会导致温室效应加剧【解析】A．PM2.5比胶粒大，砷是非金属，A不正确；B.富含氮、磷的生活污水容易形成赤潮或水华，所以不能排放到河中，也不能直接用于农田的灌溉，B正确；C.大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，可以减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染，C正确；CO2含量增加易导致温室效应，D正确。【答案】A题组2绿色化学3．“绿色化学”是指从技术、经济上设计出可行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用。下列化学反应中不符合绿色化学理念的是()A．除硫酸厂尾气：SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3B．消除硝酸工业尾气氮氧化物的污染：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2OC．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2OD．制CuSO4：2Cu＋O2=====△2CuO，CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2O【解析】C项产物中有SO2生成，SO2是大气污染物，可导致酸雨等现象。故答案为C。【答案】C4．下列有关“绿色化学”及“绿色食品”的描述均正确的组合是()①“绿色化学”是指绝对无污染的化学过程②“绿色化学”是指依靠绿色植物来完成的化学过程③“绿色化学”是没有或尽可能少污染的化学过程④“绿色化学”是人们理想中的化学过程，无法实现⑤治理工业“三废”属于“绿色化学”范畴⑥合理施用农药属于“绿色化学”⑦加强环境监测属于“绿色化学”过程⑧开发利用氢能源属于“绿色化学”⑨富含叶绿素的食品属于“绿色食品”⑩新鲜的蔬菜属于“绿色食品”⑪无污染的安全、优质、营养类食品属于“绿色食品”⑫贴有“绿色”防伪标志的食品属于“绿色食品”A．③⑧⑪B．①②③⑤⑥⑧⑩C．②⑥⑦⑨D．④【解析】①～⑧是对绿色化学的叙述。绿色化学的核心是从源头上减少或消除工业生产对环境的污染，强调最理想的原料经济性原则和污染物的零排放。所以①中的“绝对无污染”、②中的“依靠绿色植物”、④中的“无法实现”、⑤中的“治理三废”、⑥中的合理施用农药、⑦中的“加强环境监测”等内容都是错误的或不属于绿色化学范畴，③、⑧正确。⑨～⑫是对绿色食品的描述，只有⑪正确。【答案】A