2019-2020学年高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 2 资源综合利用 环境保护课件 新

第四章化学与自然资源的开发利用第二节资源综合利用环境保护第四章化学与自然资源的开发利用1.了解煤、石油、天然气的组成及综合利用。2.了解以煤、石油、天然气为原料的生产合成材料。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1．煤、石油和天然气的组成化石燃料组成煤由_______和少量_______组成的复杂混合物，主要含碳元素，另外还含有少量_______________等元素石油由多种烷烃、环烷烃和芳香烃等___________组成的混合物天然气主要成分是_____有机物无机物氢、氧、氮、硫碳氢化合物甲烷2.煤、石油和天然气的综合利用(1)煤的综合利用(2)石油的综合利用①分馏概念：利用原油中各组分_____的不同进行分离的过程成分：分馏可得到_____、_____、_____等含碳原子少的轻质油②裂化目的：获得轻质油，特别是提高汽油的产量原理：C12H26――→催化剂加热、加压C6H14＋C6H12沸点汽油煤油柴油③裂解目的：获得_____、_____、_____等化工原料原理：C4H10――→催化剂加热、加压CH4＋C3H6C4H10――→催化剂加热、加压C2H4＋C2H6④重新调整：石油在_____和_______的作用下，可以通过结构的重新调整，使_______转化为_______。(3)天然气的综合利用天然气是一种清洁的化石燃料，主要用于_______和生产_____等。乙烯丙烯甲烷加热催化剂链状烃环状烃合成氨甲醇3．以煤、石油和天然气为原料生产合成材料(1)高分子化合物①特征：相对分子质量很大，性质稳定的混合物。②分类天然高分子化合物，如蛋白质、纤维素、淀粉等合成高分子化合物，如塑料、合成橡胶、合成纤维(2)聚乙烯塑料的合成①化学方程式：nCH2===CH2――→催化剂加热、加压CH2—CH2。②反应类型：_________。加聚反应(3)相关概念①单体：聚合成高分子化合物的小分子化合物。聚乙烯的单体是CH2===CH2。②链节：高分子化合物中的最小的重复结构单元。聚乙烯的链节是_________________。③聚合度：高分子化合物中所含链节的数目。聚乙烯的聚合度为n。—CH2—CH2—1．下列说法正确的是()A．石油分馏获得的汽油是纯净物B．石油的裂化是物理变化C．煤干馏后可以得到粗苯D．石油的裂解可以得到氯乙烯解析：选C。分馏是利用物质沸点不同来分离液体物质的方法，石油分馏时得到的每一种馏分仍为混合物，A错误；石油裂化是指在一定条件下将含碳原子数较多、相对分子质量较大的烃断裂为含碳原子数较少、相对分子质量较小的烃的过程，属于化学变化，B错误；煤干馏可以得到粗苯、煤焦油等物质，C正确；石油是烃类物质的混合物，裂解产物仍然为烃，不会生成氯乙烯，D错误。2．下列关于煤、石油、天然气等能源的说法正确的是()A．石油裂解得到的汽油是纯净物B．石油产品都可用于聚合反应C．天然气是一种清洁的化石燃料D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料解析：选C。A项，石油的裂解是深度裂化，是将大分子烃断裂成小分子烃的过程，产物主要是短链不饱和烃的混合物，错误；B项，能发生聚合反应的分子必须含有不饱和键，但石油的分馏产品大多是烷烃、环烷烃、芳香烃，所以不是所有的石油产品都能发生聚合反应，错误；C项，天然气的主要成分是CH4，燃烧无污染，属于清洁的化石燃料，正确；D项，水煤气是由煤与水在高温条件下反应得到的，是煤的气化产物，错误。3．根据聚乙烯的结构简式推测，丙烯(CH2===CH—CH3)聚合生成的聚丙烯的结构简式正确的是()解析：选D。丙烯合成聚丙烯的过程类似于乙烯合成聚乙烯的过程，但丙烯分子中的—CH3只能做支链，选项D正确。化学中的“三馏”和“两裂”1．化学中“三馏”的比较名称干馏蒸馏分馏原理隔绝空气、高温下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名称干馏蒸馏分馏产物混合物单一组分的纯净物沸点相近的各组分组成的混合物类型化学变化物理变化物理变化2.化学中“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获得短链不饱和烃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、乙醇等)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，属于化学变化；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]C(1)石油的分馏、煤的干馏、煤的液化都属于物理变化过程吗？(2)如何通过实验区分直馏汽油和裂化汽油？答案：(1)石油的分馏属于物理变化，煤的干馏、煤的液化均为化学变化。(2)裂化汽油能使溴的四氯化碳溶液褪色，而直馏汽油不能使溴的四氯化碳溶液褪色。考查煤的综合利用1．下列有关煤的说法正确的是()A．煤中含有碳的单质、苯、二甲苯、焦炉气B．煤的干馏是物理变化C．煤由复杂的有机物和无机物组成，煤的干馏是化学变化D．煤主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素解析：选C。煤主要含有碳元素，同时还含有少量的氢、硫、氧、氮等元素；煤是由复杂的有机物和无机物组成的；煤的干馏可获得焦炭、苯、二甲苯、焦炉气等，属于化学变化。2．下列说法正确的是()A．煤的干馏就是加热除去煤中的水分，得到干燥的炭B．煤中含有甲苯、二甲苯等，可通过干馏得到C．以煤为主要原料，可以合成甲醇D．煤干馏得到的焦炉气不能与溴水反应而使溴水褪色解析：选C。煤的干馏是将煤隔绝空气加强热，使煤分解，故煤的干馏属于化学变化，A错误；煤是复杂有机物与无机物的混合物，通过煤的干馏才会生成甲苯和二甲苯等，B错误；以煤为主要原料，可以合成甲醇，C正确；煤干馏得到的焦炉气的主要成分为氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳，因含有乙烯，故能使溴水褪色，则D错误。考查石油的综合利用3．石油分馏的主要目的是()A．将石油按其成分沸点的不同加以分离B．将石油按饱和烃与不饱和烃加以分离C．得到碳原子数多的烃类D．将石油中烷烃、环烷烃和芳香烃分开解析：选A。分馏是利用原油中各组分沸点的不同将石油分成不同沸点的蒸馏产物。4．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．提高汽油的质量解析：选A。石油裂化的目的是提高轻质液体燃料的产量和质量，其中以提高产量为主要目的。环境保护与绿色化学1．环境问题：是由于人类不合理地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环境污染。生态环境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。(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。废水废气废渣污染物3．绿色化学(1)核心：利用化学原理___________________工业生产对环境的污染。(2)最高目标：原子利用率为______，即反应物中的原子全部转化为期望的最终产物。从源头上减少和消除100%1．为了保护自然环境，提高人们的生活质量，必须重视处理“白色污染”。“白色污染”指的是()A．冶炼厂的白色烟尘B．石灰窑的白色粉末C．聚氯乙烯等塑料垃圾D．白色建筑材料解析：选C。白色污染是指聚氯乙烯等难以降解的塑料垃圾，在颜色上不一定为白色。题中白色烟尘、粉末以及白色建筑材料都不属于白色污染，分别属于粉尘污染和建筑垃圾。2．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做溶剂解析：选D。所谓低碳经济，是在可持续发展理念的指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，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，限制塑料制品的使用和发展绿色化学，都符合低碳经济。3．绿色化学最理想的“原子经济”，就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物。以下反应最符合这一要求的是()A．硫化亚铜高温氧化的火法炼铜B．用铜做催化剂将乙醇氧化为乙醛C．铜和浓硝酸反应制硝酸铜D．镍做催化剂的条件下，苯与氢气发生加成反应生成环己烷解析：选D。A项，硫化亚铜高温氧化的火法炼铜中还会产生二氧化硫气体，不符合“原子经济”，错误；B项，乙醇催化氧化生成乙醛的同时有水生成，不符合“原子经济”，错误。C项，铜和浓硝酸反应制备硝酸铜时还会生成水和二氧化氮，不符合“原子经济”，错误；D项，苯与氢气发生加成反应只生成环己烷，原子利用率为100%，符合“原子经济”，正确。“六大”环境问题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、建筑物被腐蚀等环境问题主要污染物主要危害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N、P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，使水体变浑浊，水质恶化以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是()选项氧化物环境问题主要来源ACO2酸雨化石燃料的燃烧BSO2光化学烟雾汽车尾气的排放CNO2温室效应工厂废气的排放DCOCO中毒燃料的不完全燃烧[解析]A中，CO2对应的环境问题是温室效应。B中，SO2对应的环境问题是酸雨，主要来源于煤的燃烧和硫酸厂排放的废气。C中，NO2对应的环境问题是酸雨及光化学烟雾，主要来源于汽车尾气的排放。[答案]D化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是()A．CO2属于大气污染物B．酸雨是pH小于7的雨水C．CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成D．大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧解析：选D。常见的大气污染物有颗粒物、二氧化硫、三氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、碳氢化合物等，二氧化碳不属于大气污染物，A项错误；酸雨是pH小于5.6的降雨，B项错误；酸雨是由氮的氧化物和硫的氧化物引起的，二氧化碳不会引起酸雨，C项错误；全球气候变暖的温室效应，城市中的热岛效应，还有海洋中的厄尔尼诺现象和拉尼娜现象等的产生都和二氧化碳的排放有关系，D项正确。考查环境污染1．大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中CO2含量增加的是()A．燃烧煤炭供热B．利用风力发电C．增加植被面积D．节约用水用电解析：选A。煤炭燃烧会放出CO2，A项正确；风力发电、节约用水用电可减少CO2的产生，B项、D项错误；增加植被面积，会减少空气中CO2的含量，C项错误。2．下列环境污染与其产生的原因不相关的是()选项ABCD环境污染白色污染雾霾臭氧空洞酸雨产生原因生活污水的排放汽车尾气的排放氟利昂的使用煤的直接燃烧解析：选A。白色污染是大量塑料制品(主要是塑料袋)废