課件42資源綜合利用環(huán)境保護(hù)(74張PPT)

1、第二節(jié)資源綜合利用環(huán)境保護(hù)化學(xué)與自然資源的開(kāi)發(fā)利用情 境 導(dǎo) 入課 標(biāo) 點(diǎn) 擊典 例 精 析課 時(shí) 訓(xùn) 練知 識(shí) 導(dǎo) 學(xué)第二節(jié)資源綜合利用環(huán)境保護(hù) 稀土元素是元素周期表中第B族中的鈧、釔及鑭系17種元素的統(tǒng)稱(chēng)。當(dāng)今世界每6項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)明就有一項(xiàng)與稀土元素有關(guān)。稀土是21世紀(jì)重要的戰(zhàn)略資源，中國(guó)稀土儲(chǔ)量最多，出口量世界第一，且出口的近80%被日、韓、美囤積。我國(guó)稀土產(chǎn)量曾占全世界的96%，按照目前的開(kāi)發(fā)速度，再過(guò)二三十年，我們就會(huì)成為稀土小國(guó)甚至是無(wú)稀土的國(guó)家，而且以前對(duì)稀土濫挖濫采，造成了嚴(yán)重的水土流失和生態(tài)環(huán)境破壞，如白云鄂成為污染最為嚴(yán)重的地方。 如何合理利用資源？如何保護(hù)好我們的生活環(huán)境

2、？1了解煤、石油、天然氣的組成及其綜合利用。2了解以煤、石油、天然氣為原料生產(chǎn)合成材料。3了解節(jié)約能源和防止污染的重要性。4了解綠色化學(xué)的含義并體會(huì)綠色化學(xué)在化工生產(chǎn)中的重要性。煤、石油、天然氣的綜合利用 1煤碳?xì)溲?硫(2)煤的利用。煤氣煤焦油焦炭隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解CO H2液體甲醇2從天然氣中獲得基本化工原料3從石油中獲得基本化工原料(1)石油的組成：由多種_組成的混合物。(2)石油的冶煉。CH4燃料氨甲醇碳?xì)浠衔锊煌?煤 柴較高較低輕質(zhì)液體汽油裂化乙烯丙烯4以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料(1)三大合成材料：_。(2)實(shí)例：制取聚氯乙烯反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_塑料、合成橡膠和合

3、成纖維 (3)四個(gè)概念。鏈節(jié)的數(shù)目小分子化合物CH2 CH2最小重復(fù)結(jié)構(gòu)單元CH2CH2鏈節(jié)的數(shù)目環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)廢氣廢水廢渣原理 減小和消除100%全部應(yīng)用思考：1.煤的干餾是物理變化還是化學(xué)變化？煤的氣化和液化同水的汽化、液化一樣，均屬于物理變化嗎？提示：煤的成分復(fù)雜，煤在干餾時(shí)發(fā)生的變化肯定也復(fù)雜，可以說(shuō)發(fā)生了復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化！煤的氣化和液化是化學(xué)變化，不是物理變化。 2.石油的分餾、裂化、裂解是物理變化還是化學(xué)變化？3.石油的裂化和裂解有何區(qū)別和聯(lián)系？提示：石油的分餾是利用沸點(diǎn)不同，將石油分離成不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物的過(guò)程，所以是物理變化。而石油的裂化和裂解中烴發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，所

4、以是化學(xué)變化。提示：裂化和裂解的原理相同，只是裂解選用的溫度比裂化溫度更高，因此裂解又稱(chēng)之為深度裂化。綜合拓展一、化學(xué)“三餾”的比較二、石油煉制方法的比較方法分餾裂化裂解原理用蒸發(fā)和冷凝的方法把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的蒸餾產(chǎn)物在一定條件下，把相對(duì)分子質(zhì)量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量小、沸點(diǎn)低的烴在高溫下，把石油產(chǎn)品中具有長(zhǎng)鏈分子的烴斷裂為乙烯、丙烯等小分子的烴主要原料原油重油、石蠟石油分餾產(chǎn)品(包括石油氣)方法分餾裂化裂解主要產(chǎn)品石油氣、汽油、煤油、柴油、重油、瀝青等優(yōu)質(zhì)汽油乙烯、丙烯等主要變化類(lèi)型物理變化化學(xué)變化化學(xué)變化（續(xù)上表）三、六大環(huán)境問(wèn)題環(huán)境問(wèn)題主要污染物主要危害溫室效應(yīng)CO2造成

5、全球氣候變暖，水位上升，陸地面積減小酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蝕等臭氧層破壞氟氯代烷、NOx到達(dá)地球表面的紫外線明顯增多，給人類(lèi)健康及生態(tài)環(huán)境帶來(lái)多方面危害（續(xù)上表）環(huán)境問(wèn)題主要污染物主要危害光化學(xué)煙霧碳?xì)浠衔?、NOx刺激人體器官，特別是人的呼吸系統(tǒng)，使人生病甚至死亡白色污染廢棄塑料制品在土壤中影響農(nóng)作物吸收水分和養(yǎng)分，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)；混入生活垃圾中難處理、難回收；易被動(dòng)物當(dāng)作食物吞入，導(dǎo)致動(dòng)物死亡赤潮和水華廢水中含N、P的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)使水體富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致水中藻類(lèi)瘋長(zhǎng)，消耗水中溶解的氧，使水體變得渾濁、水質(zhì)惡化特別關(guān)注：(1)空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)報(bào)導(dǎo)的空氣污染物主要有CO、SO2、

6、NOx及可呼入性固體顆粒。(2)酸雨、臭氧層破壞、光化學(xué)煙霧均與NOx有關(guān)。嘗試應(yīng)用1下列說(shuō)法中正確的是()A通過(guò)煤的氣化和液化可以獲得更優(yōu)質(zhì)的燃燒B煤的干餾和石油的分餾原理相同，都是化學(xué)變化C煤是由有機(jī)物組成的復(fù)雜混合物D煤干餾得到的煤焦油，其主要用途就是再經(jīng)蒸餾得到高品質(zhì)燃油解析：B項(xiàng)中石油的分餾是物理變化，錯(cuò)誤；C項(xiàng)煤是由多種無(wú)機(jī)物和有機(jī)物組成的復(fù)雜混合物，錯(cuò)誤；D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A2下列說(shuō)法不正確的是()A煤的干餾、石油的分餾和裂化都是物理變化B石油主要是由多種烴組成的混合物C石油分餾得到的汽油是混合物D石油主要含有C、H兩種元素解析：煤的干餾、石油的裂化都有新物質(zhì)的生成，都屬于化學(xué)變化

7、。答案：A3石油加工的各種處理過(guò)程中，屬于裂化過(guò)程的是()A分離出汽油和煤油B原油脫鹽、脫水C十六烷變?yōu)樾镣楹托料〥將直鏈烴變?yōu)榉枷銦N解析：分離出汽油和煤油屬于分餾；脫鹽、脫水屬于分餾之前的預(yù)處理過(guò)程；裂化能夠獲得更多更好的汽油，汽油中的烴分子含511個(gè)碳原子，十六烷斷裂為辛烷和辛烯，屬于裂化過(guò)程；直鏈烴轉(zhuǎn)化為芳香烴的過(guò)程叫重整(教材中沒(méi)有介紹，但不影響解答本題)。答案：C一、煤的綜合利用 煤的干餾和石油的分餾，兩種變化在本質(zhì)上的差別是()A加熱的溫度不同B得到的產(chǎn)品不同C前者要隔絕空氣，后者不必D干餾是化學(xué)變化，分餾是物理變化解析：分餾是用加熱蒸餾、冷凝的方法把液體混合物分成不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)

8、物的過(guò)程，無(wú)新物質(zhì)生成，屬于物理變化。煤的干餾是指把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱，使煤分解的過(guò)程，是化學(xué)變化。答案：D變式應(yīng)用1.(2011年江蘇南京檢測(cè))對(duì)如右圖裝置的敘述錯(cuò)誤的是()A圖示實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了化學(xué)變化B常溫下X溶液呈堿性，液體Y是一種黑褐色黏稠狀液體C氣體Z易燃，可還原CuO，也可使溴水褪色D液體Y是一種純凈物解析：答案：D二、石油的綜合利用 下列說(shuō)法正確的是()A石油是混合物，汽油是純凈物B沸點(diǎn)：汽油煤油柴油潤(rùn)滑油C分餾汽油和裂化汽油成分相同D石油的分餾是物理變化，而裂化和裂解屬于化學(xué)變化解析：本題考查了石油的組成、石油的煉制方法及餾分的性質(zhì)。石油、汽油都是混合物，A項(xiàng)不正確；石油分餾時(shí)，首

9、先餾出的是汽油，其次是煤油，再次是柴油，它們都是常壓分餾的產(chǎn)物，而潤(rùn)滑油是減壓分餾的產(chǎn)物，故沸點(diǎn)：汽油煤油柴油潤(rùn)滑油，B項(xiàng)不正確；分餾汽油中不含烯烴，裂化汽油中含有稀烴，二者組成成分不完全相同，C項(xiàng)不正確；石油的分餾只是物質(zhì)狀態(tài)的變化，而裂化和裂解都有新的物質(zhì)生成，D項(xiàng)正確。答案：D名師點(diǎn)睛：石油是各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴的混合物，通過(guò)分餾可以得到不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物，這些產(chǎn)物也都是混合物，沒(méi)有固定的熔、沸點(diǎn)，只有一定的沸點(diǎn)范圍。裂化和裂解的目的不同，裂化的目的是提高輕質(zhì)液體燃料(特別是汽油)的產(chǎn)量，裂解的目的是獲得乙烯、丙烯、甲烷等基本化工原料。變式應(yīng)用2(雙選題)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A石油是

10、只含有C4C11的烷烴，可以通過(guò)石油的分餾得到汽油B含C18以上烷烴的重油經(jīng)過(guò)催化裂化可以得到汽油C石油的分餾是一個(gè)化學(xué)過(guò)程D石油裂解得到的裂解氣含不飽和的烯烴解析：石油是多種碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，碳原子?shù)目范圍大，且也不僅僅含烷烴，A項(xiàng)錯(cuò)誤；分餾是根據(jù)組分物質(zhì)的沸點(diǎn)不同分離混合物的過(guò)程，屬于物理過(guò)程，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：AC 三、聚合反應(yīng)和高分子化合物 合成ABS工程塑料的單體是：CH2=CHCN、H2C=CHCH=CH2、C6H5CH=CH2，三者以物質(zhì)的量比為1:1:1均勻混合，生成加聚物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：_(任寫(xiě)一種)。 名師點(diǎn)睛：不飽和的單體間可以通過(guò)加聚反應(yīng)生成高分子化合物，如果是單烯烴的加

11、聚反應(yīng)，則生成的高分子的主鏈重復(fù)結(jié)構(gòu)單元只含有兩個(gè)碳原子(不含側(cè)鏈)；如果是二烯烴的加聚反應(yīng)，則生成的高分子主鏈重復(fù)結(jié)構(gòu)單元含有四個(gè)碳原子(不含側(cè)鏈)，而且主鏈重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中含有一個(gè)雙鍵。變式應(yīng)用3聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)為 ，試回答下列問(wèn)題：(1)聚苯乙烯重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元是_，單體是_。(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得某聚苯乙烯的相對(duì)分子質(zhì)量(平均值)為52 000，則該高聚物的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)：n_。 解析：有機(jī)高分子化合物的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)有關(guān)，故由其結(jié)構(gòu)可判斷其溶解性和熱塑性以及熱固性。，；。：答案：(1) (2)500 四、環(huán)境污染與保護(hù) 下列有關(guān)環(huán)境問(wèn)題的說(shuō)法正確的是()A燃煤時(shí)加入適量石灰石，可減少?gòu)U氣

12、中SO2的量B臭氧的體積分?jǐn)?shù)超過(guò)105%的空氣有利于人體健康CpH在5.67.0之間的降水通常稱(chēng)為酸雨D含磷合成洗滌劑易被細(xì)菌分解，故不會(huì)導(dǎo)致水體污染解析：A項(xiàng)中，燃煤時(shí)加入石灰石發(fā)生如下反應(yīng)：CaCO32CaSO4(礦渣)，因此能減少?gòu)U氣中SO2的含量，A項(xiàng)正確；空氣中臭氧體積分?jǐn)?shù)低于105%時(shí)可加速血液循環(huán)令人產(chǎn)生振奮的感覺(jué)，但高于此值時(shí)會(huì)對(duì)人體造成傷害，B項(xiàng)不正確；只有pH5.6的降水才能稱(chēng)為酸雨，C項(xiàng)不正確；含磷洗滌劑的任意排放會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，引起赤潮和水華現(xiàn)象，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：ACaOCO2、CaOSO2 CaSO3及2CaSO3 O2名師點(diǎn)睛：常見(jiàn)環(huán)境污染與成因：(1)水體富

13、營(yíng)養(yǎng)化：水體中氮和磷等植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過(guò)多蓄積引起的污染，稱(chēng)為水體的富營(yíng)養(yǎng)化。(2)白色污染：指難降解的塑料對(duì)環(huán)境的污染。(3)酸雨：與SO2及NOx有關(guān)。(4)溫室效應(yīng)：與CO2有關(guān)。(5)光化學(xué)煙霧：與NOx及碳?xì)浠衔镉嘘P(guān)。(6)臭氧層破壞：與NOx及氟氯烴有關(guān)。變式應(yīng)用4保護(hù)環(huán)境已成為人類(lèi)的共識(shí)，人類(lèi)應(yīng)以可持續(xù)發(fā)展的方式使用資源，以合理的方式對(duì)廢棄物進(jìn)行處理并循環(huán)使用。下列選項(xiàng)中的做法不利于環(huán)境保護(hù)的是()A發(fā)電廠的煤經(jīng)脫硫處理B將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣作燃料C回收并合理處理聚乙烯塑料廢物D大量使用含磷洗衣粉D五、綠色化學(xué)綠色化學(xué)對(duì)化學(xué)反應(yīng)提出了“原子經(jīng)濟(jì)性”(原子節(jié)約)的新概念及要求。理想的原子

14、經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)零排放。在下列制備環(huán)氧乙烷的反應(yīng)中，原子經(jīng)濟(jì)性最好的是()解析：由理想原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)的含義知，副產(chǎn)物越少的反應(yīng)，其經(jīng)濟(jì)性越好，當(dāng)副產(chǎn)物為零時(shí)，其原子經(jīng)濟(jì)性最好，則四個(gè)選項(xiàng)中，C項(xiàng)的原子經(jīng)濟(jì)性最好。答案：C名師點(diǎn)睛：綠色化學(xué)的基本原則：(1)防止污染的產(chǎn)生優(yōu)于治理產(chǎn)生的污染。(2)原子經(jīng)濟(jì)性(設(shè)計(jì)的合成方法應(yīng)將反應(yīng)過(guò)程中所用的材料盡可能全部地轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)品中)。(3)應(yīng)盡量采用對(duì)人類(lèi)和環(huán)境低毒或無(wú)毒的合成路線。(4)設(shè)計(jì)的化學(xué)產(chǎn)品應(yīng)能保留其功效，降低其毒性。(5)應(yīng)盡可能避免使用輔助物質(zhì)(如溶劑、分離試劑等)，若使用也應(yīng)是無(wú)毒的。

15、(6)只要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可行，原料應(yīng)是可再生的，而不是即將耗竭的。(7)化工產(chǎn)品在完成其使命后，應(yīng)能降解為無(wú)害的物質(zhì)，而不應(yīng)殘留在環(huán)境中。 (8)在化學(xué)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，所選用的物質(zhì)和物質(zhì)的形態(tài)盡可能地降低發(fā)生化學(xué)事故(包括泄漏、爆炸、火災(zāi)等)的可能性。5以下反應(yīng)最符合綠色化學(xué)原子經(jīng)濟(jì)性要求的是()A乙烯聚合為聚乙烯高分子材料B甲烷與氯氣制備一氯甲烷C以銅和濃硝酸為原料生產(chǎn)硝酸銅D用苯制取溴苯變式應(yīng)用解析：綠色化學(xué)原子經(jīng)濟(jì)性要求反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，沒(méi)有副產(chǎn)物。A項(xiàng)沒(méi)有副產(chǎn)物；B項(xiàng)有HCl產(chǎn)生；C項(xiàng)有NO2產(chǎn)生；D項(xiàng)有HBr產(chǎn)生。答案：A水平測(cè)試1下列變化屬于化學(xué)變化，且產(chǎn)物中兼有氣體

16、、液體、固體的是()A石油的分餾 B石油的裂解C煤的干餾 D煤的氣化解析：煤的干餾屬于化學(xué)變化，產(chǎn)物有焦炭(固體)、煤焦油(液體)、出爐煤氣(氣體)等。答案：C2下列關(guān)于煤、石油、天然氣等資源的說(shuō)法正確的是()A石油裂解得到的汽油是純凈物B石油產(chǎn)品都可用于聚合反應(yīng)C天然氣是一種清潔的化石燃料D水煤氣是通過(guò)煤的液化得到的氣體燃料C3(2011年寧夏銀川聯(lián)考)石油煉制過(guò)程中，既能提高汽油產(chǎn)量又能提高汽油質(zhì)量的方法是()A常壓分餾 B減壓分餾C裂解 D裂化解析：選項(xiàng)中的四種方法都是石油煉制加工的方法，而其目的不同。A項(xiàng)中能對(duì)石油進(jìn)行初步加工，得到的汽油產(chǎn)量較?。籅項(xiàng)操作不會(huì)得到汽油；C項(xiàng)所得產(chǎn)物主要

17、是乙烯、丙烯等小分子短鏈不飽和烴；只有D項(xiàng)才能得到質(zhì)量更高、產(chǎn)量更多的汽油。答案：D4環(huán)境污染已成為人類(lèi)社會(huì)所面臨的重大威脅，各種污染數(shù)不勝數(shù)。下列各名詞中與環(huán)境污染無(wú)關(guān)的是()溫室效應(yīng)赤潮酸雨光化學(xué)污染臭氧層空洞水俁病潮汐大脖子病A B C D解析：、和是化石燃料的燃燒造成的污染；和是與水體污染有關(guān)；是氟氯烴造成的污染；是自然現(xiàn)象；是病人體內(nèi)缺碘造成的。答案：B 5(2011年保定模似)四氟乙烯的分子式為CF2=CF2，它的加聚反應(yīng)的產(chǎn)物聚四氟乙烯可以作為不粘鍋的內(nèi)襯，其結(jié)構(gòu)可表示為()解析：CF2 CF2雙鍵打開(kāi)再聚合，聚四氟乙烯的結(jié)構(gòu)可表示為 ，A項(xiàng)正確。答案：A6. 下列敘述正確的是（

18、 ）A. 乙烯和苯都能使溴水褪色，褪色的原因相同B.煤油可由石油分餾獲得，可用作燃料和保存少量金屬鈉C.乙烯和乙烷都能發(fā)生加聚反應(yīng)D.石油的裂解是物理變化B能力提升72012年倫敦奧運(yùn)會(huì)的幾項(xiàng)工程采用了高分子膜材料“ETFE”，該材料是四氟乙烯(CF2=CF2)與乙烯(CH2=CH2)發(fā)生聚合反應(yīng)得到的高分子材料。下列說(shuō)法不正確的是()A“CH2CH2CF2CF2”的連接方式在“ETFE”分子中可能存在B合成“ETFE”的反應(yīng)為加聚反應(yīng)CCF2=CF2和CH2=CH2均是平面形分子DCF2=CF2可由CH3CH3與F2兩種物質(zhì)直接反應(yīng)制得解析：CH3CH3與F2光照條件下只發(fā)生取代反應(yīng)，無(wú)法生

19、成不飽和的有機(jī)物，D項(xiàng)錯(cuò)誤；由nCH2 CH2nCF2 CF2 可知A、B兩項(xiàng)正確；由乙烯的構(gòu)型推知C項(xiàng)正確。答案：D8化學(xué)與人類(lèi)生活、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)，下列措施有利于節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的是()加快化石燃料的開(kāi)采與使用研發(fā)易降解的生物農(nóng)藥應(yīng)用高效潔凈的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)田間焚燒秸稈推廣使用節(jié)能環(huán)保材料A B C D解析：化石燃料指煤、石油和天然氣，不可再生且有限，大量開(kāi)采和使用化石能源，會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳，加劇溫室效應(yīng)，錯(cuò)誤；易降解的生物農(nóng)藥就是殘留的有機(jī)物易轉(zhuǎn)化成可溶性、可降解型小分子，不對(duì)環(huán)境造成危害，正確；高效潔凈的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)將能源進(jìn)行轉(zhuǎn)換，可以提高能源利用率、減小粉塵等污染，如煤氣化和液化技術(shù)等，正確；田間焚燒秸稈產(chǎn)生大量大氣污染物，造成環(huán)境污染，錯(cuò)誤；節(jié)能環(huán)保材料符合要求，正確。答案：B 9某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示裝置進(jìn)行石油分餾的實(shí)驗(yàn)：(1)指出實(shí)驗(yàn)裝置中儀器A、B、C、D的名稱(chēng)：A_、B_、C_、D_。(2)指出該同學(xué)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置中存在的錯(cuò)誤，并給予改正：錯(cuò)誤：_。_。改正：_。_。(3)實(shí)驗(yàn)裝置改正后，進(jìn)行氣密性檢查的方法：_。(4)蒸餾燒瓶中放入幾片碎瓷片的作用是_。解析：蒸餾時(shí)要特別注意溫度計(jì)的水銀球要與蒸餾燒瓶的支管口