学高一化学人教必修二辅导与检测第节资源综合利用环境保护.pptx

稀土元素是元素周期表中第B族中的钪、钇及镧系17种元素的统称。当今世界每6项新技术的发明就有一项与稀土元素有关。稀土是21世纪重要的战略资源，中国稀土储量最多，出口量世界第一，且出口的近80%被日、韩、美囤积。我国稀土产量曾占全世界的96%，按照目前的开发速度，再过二三十年，我们就会成为稀土小国甚至是无稀土的国家，而且以前对稀土滥挖滥采，造成了严重的水土流失和生态环第1页/共73页境破坏，如白云鄂成为污染最为严重的地方。如何合理利用资源？如何保护好我们的生活环境？第2页/共73页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。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。第3页/共73页煤、石油、天然气的综合利用 1煤碳氢氧 硫第4页/共73页(2)煤的利用。煤气煤焦油焦炭隔绝空气加强热使之分解CO H2液体甲醇第5页/共73页2从天然气中获得基本化工原料3从石油中获得基本化工原料(1)石油的组成：由多种_组成的混合物。(2)石油的冶炼。CH4燃料氨甲醇碳氢化合物第6页/共73页不同汽 煤 柴较高较低轻质液体汽油第7页/共73页裂化乙烯丙烯第8页/共73页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：_。(2)实例：制取聚氯乙烯反应的化学方程式为：_塑料、合成橡胶和合成纤维第9页/共73页 (3)四个概念。链节的数目小分子化合物CH2 CH2最小重复结构单元CH2CH2链节的数目第10页/共73页环境保护与绿色化学废气废水废渣原理 减小和消除100%全部第11页/共73页应用思考：1.煤的干馏是物理变化还是化学变化？煤的气化和液化同水的汽化、液化一样，均属于物理变化吗？提示：煤的成分复杂，煤在干馏时发生的变化肯定也复杂，可以说发生了复杂的物理变化和化学变化！煤的气化和液化是化学变化，不是物理变化。第12页/共73页 2.石油的分馏、裂化、裂解是物理变化还是化学变化？3.石油的裂化和裂解有何区别和联系？提示：石油的分馏是利用沸点不同，将石油分离成不同沸点范围的产物的过程，所以是物理变化。而石油的裂化和裂解中烃发生了化学反应，所以是化学变化。提示：裂化和裂解的原理相同，只是裂解选用的温度比裂化温度更高，因此裂解又称之为深度裂化。第13页/共73页综合拓展综合拓展一、化学“三馏”的比较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产物产物为混合物产物为单一组分的纯净物产物为沸点相近的各组分组成的混合物，称之为馏分反应类型化学变化物理变化物理变化第14页/共73页二、石油炼制方法的比较方法分馏裂化裂解原理用蒸发和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃在高温下，把石油产品中具有长链分子的烃断裂为乙烯、丙烯等小分子的烃主要原料原油重油、石蜡石油分馏产品(包括石油气)第15页/共73页方法分馏裂化裂解主要产品石油气、汽油、煤油、柴油、重油、沥青等优质汽油乙烯、丙烯等主要变化类型物理变化化学变化化学变化（续上表）第16页/共73页三、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，陆地面积减小酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等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第17页/共73页（续上表）环境问题主要污染物主要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，使人生病甚至死亡白色污染废弃塑料制品在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产；混入生活垃圾中难处理、难回收；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，使水体变得浑浊、水质恶化第18页/共73页特别关注：(1)空气质量日报报导的空气污染物主要有CO、SO2、NOx及可呼入性固体颗粒。(2)酸雨、臭氧层破坏、光化学烟雾均与NOx有关。第19页/共73页尝试应用尝试应用1下列说法中正确的是()A通过煤的气化和液化可以获得更优质的燃烧B煤的干馏和石油的分馏原理相同，都是化学变化C煤是由有机物组成的复杂混合物D煤干馏得到的煤焦油，其主要用途就是再经蒸馏得到高品质燃油第20页/共73页解析：B项中石油的分馏是物理变化，错误；C项煤是由多种无机物和有机物组成的复杂混合物，错误；D项错误。答案：A第21页/共73页2下列说法不正确的是()A煤的干馏、石油的分馏和裂化都是物理变化B石油主要是由多种烃组成的混合物C石油分馏得到的汽油是混合物D石油主要含有C、H两种元素解析：煤的干馏、石油的裂化都有新物质的生成，都属于化学变化。答案：A第22页/共73页3石油加工的各种处理过程中，属于裂化过程的是()A分离出汽油和煤油B原油脱盐、脱水C十六烷变为辛烷和辛烯D将直链烃变为芳香烃第23页/共73页解析：分离出汽油和煤油属于分馏；脱盐、脱水属于分馏之前的预处理过程；裂化能够获得更多更好的汽油，汽油中的烃分子含511个碳原子，十六烷断裂为辛烷和辛烯，属于裂化过程；直链烃转化为芳香烃的过程叫重整(教材中没有介绍，但不影响解答本题)。答案：C第24页/共73页一、煤的综合利用 煤的干馏和石油的分馏，两种变化在本质上的差别是()A加热的温度不同B得到的产品不同C前者要隔绝空气，后者不必D干馏是化学变化，分馏是物理变化第25页/共73页解析：分馏是用加热蒸馏、冷凝的方法把液体混合物分成不同沸点范围的产物的过程，无新物质生成，属于物理变化。煤的干馏是指把煤隔绝空气加强热，使煤分解的过程，是化学变化。答案：D第26页/共73页变式应用变式应用1.(2011年江苏南京检测)对如右图装置的叙述错误的是()A图示实验中发生了化学变化B常温下X溶液呈碱性，液体Y是一种黑褐色黏稠状液体C气体Z易燃，可还原CuO，也可使溴水褪色D液体Y是一种纯净物第27页/共73页解析：答案：D第28页/共73页二、石油的综合利用 下列说法正确的是()A石油是混合物，汽油是纯净物B沸点：汽油煤油柴油润滑油C分馏汽油和裂化汽油成分相同D石油的分馏是物理变化，而裂化和裂解属于化学变化第29页/共73页解析：本题考查了石油的组成、石油的炼制方法及馏分的性质。石油、汽油都是混合物，A项不正确；石油分馏时，首先馏出的是汽油，其次是煤油，再次是柴油，它们都是常压分馏的产物，而润滑油是减压分馏的产物，故沸点：汽油煤油柴油润滑油，B项不正确；分馏汽油中不含烯烃，裂化汽油中含有稀烃，二者组成成分不完全相同，C项不正确；石油的分馏只是物质状态的变化，而裂化和裂解都有新的物质生成，D项正确。答案：D第30页/共73页名师点睛：石油是各种烷烃、环烷烃和芳香烃的混合物，通过分馏可以得到不同沸点范围的产物，这些产物也都是混合物，没有固定的熔、沸点，只有一定的沸点范围。裂化和裂解的目的不同，裂化的目的是提高轻质液体燃料(特别是汽油)的产量，裂解的目的是获得乙烯、丙烯、甲烷等基本化工原料。第31页/共73页变式应用变式应用2(双选题)下列说法错误的是()A石油是只含有C4C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油B含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油C石油的分馏是一个化学过程D石油裂解得到的裂解气含不饱和的烯烃第32页/共73页解析：石油是多种碳氢化合物的混合物，碳原子数目范围大，且也不仅仅含烷烃，A项错误；分馏是根据组分物质的沸点不同分离混合物的过程，属于物理过程，C项错误。答案：AC第33页/共73页 三、聚合反应和高分子化合物 合成ABS工程塑料的单体是：CH2=CHCN、H2C=CHCH=CH2、C6H5CH=CH2，三者以物质的量比为1:1:1均匀混合，生成加聚物的结构简式为：_(任写一种)。第34页/共73页第35页/共73页 名师点睛：不饱和的单体间可以通过加聚反应生成高分子化合物，如果是单烯烃的加聚反应，则生成的高分子的主第36页/共73页链重复结构单元只含有两个碳原子(不含侧链)；如果是二烯烃的加聚反应，则生成的高分子主链重复结构单元含有四个碳原子(不含侧链)，而且主链重复结构单元中含有一个双键。第37页/共73页变式应用变式应用3聚苯乙烯的结构为 ，试回答下列问题：(1)聚苯乙烯重复出现的结构单元是_，单体是_。(2)实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52 000，则该高聚物的结构单元重复出现的次数：n_。第38页/共73页 解析：有机高分子化合物的性质与其结构有关，故由其结构可判断其溶解性和热塑性以及热固性。，；。：第39页/共73页答案：(1)(2)500第40页/共73页 四、环境污染与保护 下列有关环境问题的说法正确的是()A燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量B臭氧的体积分数超过105%的空气有利于人体健康CpH在5.67.0之间的降水通常称为酸雨D含磷合成洗涤剂易被细菌分解，故不会导致水体污染第41页/共73页解析：A项中，燃煤时加入石灰石发生如下反应：CaCO32CaSO4(矿渣)，因此能减少废气中SO2的含量，A项正确；空气中臭氧体积分数低于105%时可加速血液循环令人产生振奋的感觉，但高于此值时会对人体造成伤害，B项不正确；只有pH5.6的降水才能称为酸雨，C项不正确；含磷洗涤剂的任意排放会造成水体富营养化，引起赤潮和水华现象，D项错误。答案：ACaOCO2、CaOSO2 CaSO3及2CaSO3 O2第42页/共73页名师点睛：常见环境污染与成因：(1)水体富营养化：水体中氮和磷等植物营养物质过多蓄积引起的污染，称为水体的富营养化。(2)白色污染：指难降解的塑料对环境的污染。(3)酸雨：与SO2及NOx有关。(4)温室效应：与CO2有关。(5)光化学烟雾：与NOx及碳氢化合物有关。(6)臭氧层破坏：与NOx及氟氯烃有关。第43页/共73页变式应用变式应用4保护环境已成为人类的共识，人类应以可持续发展的方式使用资源，以合理的方式对废弃物进行处理并循环使用。下列选项中的做法不利于环境保护的是()A发电厂的煤经脱硫处理B将煤转化为水煤气作燃料C回收并合理处理聚乙烯塑料废物D大量使用含磷洗衣粉D第44页/共73页五、绿色化学绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子经济性最好的是()第45页/共73页第46页/共73页解析：由理想原子经济性反应的含义知，副产物越少的反应，其经济性越好，当副产物为零时，其原子经济性最好，则四个选项中，C项的原子经济性最好。答案：C名师点睛：绿色化学的基本原则：(1)防止污染的产生优于治理产生的污染。(2)原子经济性(设计的合成方法应将反应过程中所用的材料尽可能全部地转化到最终产品中)。第47页/共73页(3)应尽量采用对人类和环境低毒或无毒的合成路线。(4)设计的化学产品应能保留其功效，降低其毒性。(5)应尽可能避免使用辅助物质(如溶剂、分离试剂等)，若使用也应是无毒的。(6)只要技术和经济上可行，原料应是可再生的，而不是即将耗竭的。(7)化工产品在完成其使命后，应能降解为无害的物质，而不应残留在环境中。第48页/共73页 (8)在化学转换过程中，所选用的物质和物质的形态尽可能地降低发生化学事故(包括泄漏、爆炸、火灾等)的可能性。第49页/共73页5以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是()A乙烯聚合为聚乙烯高分子材料B甲烷与氯气制备一氯甲烷C以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜D用苯制取溴苯变式应用变式应用第50页/共73页解析：绿色化学原子经济性要求反应物的原子全部转化为期望的最终产物，没有副产物。A项没有副产物；B项有HCl产生；C项有NO2产生；D项有HBr产生。答案：A第51页/共73页水平测试水平测试1下列变化属于化学变化，且产物中兼有气体、液体、固体的是()A石油的分馏 B石油的裂解C煤的干馏 D煤的气化第52页/共73页解析：煤的干馏属于化学变化，产物有焦炭(固体)、煤焦油(液体)、出炉煤气(气体)等。答案：C第53页/共73页2下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是()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C第54页/共73页3(2011年宁夏银川联考)石油炼制过程中，既能提高汽油产量又能提高汽油质量的方法是()A常压分馏 B减压分馏C裂解 D裂化第55页/共73页解析：选项中的四种方法都是石油炼制加工的方法，而其目的不同。A项中能对石油进行初步加工，得到的汽油产量较小；B项操作不会得到汽油；C项所得产物主要是乙烯、丙烯等小分子短链不饱和烃；只有D项才能得到质量更高、产量更多的汽油。答案：D第56页/共73页4环境污染已成为人类社会所面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列各名词中与环境污染无关的是()温室效应赤潮酸雨光化学污染臭氧层空洞水俣病潮汐大脖子病A B C D解析：、和是化石燃料的燃烧造成的污染；和是与水体污染有关；是氟氯烃造成的污染；是自然现象；是病人体内缺碘造成的。答案：B第57页/共73页 5(2011年保定模似)四氟乙烯的分子式为CF2=CF2，它的加聚反应的产物聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其结构可表示为()解析：CF2 CF2双键打开再聚合，聚四氟乙烯的结构可表示为 ，A项正确。答案：A第58页/共73页6.下列叙述正确的是（）A.乙烯和苯都能使溴水褪色，褪色的原因相同B.煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠C.乙烯和乙烷都能发生加聚反应D.石油的裂解是物理变化B第59页/共73页能力提升能力提升72012年伦敦奥运会的几项工程采用了高分子膜材料“ETFE”，该材料是四氟乙烯(CF2=CF2)与乙烯(CH2=CH2)发生聚合反应得到的高分子材料。下列说法不正确的是()A“CH2CH2CF2CF2”的连接方式在“ETFE”分子中可能存在B合成“ETFE”的反应为加聚反应第60页/共73页CCF2=CF2和CH2=CH2均是平面形分子DCF2=CF2可由CH3CH3与F2两种物质直接反应制得解析：CH3CH3与F2光照条件下只发生取代反应，无法生成不饱和的有机物，D项错误；由nCH2 CH2nCF2 CF2 可知A、B两项正确；由乙烯的构型推知C项正确。答案：D第61页/共73页8化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列措施有利于节能减排、保护环境的是()加快化石燃料的开采与使用研发易降解的生物农药应用高效洁净的能源转换技术田间焚烧秸秆推广使用节能环保材料A B C D第62页/共73页解析：化石燃料指煤、石油和天然气，不可再生且有限，大量开采和使用化石能源，会产生大量二氧化碳，加剧温室效应，错误；易降解的生物农药就是残留的有机物易转化成可溶性、可降解型小分子，不对环境造成危害，正确；高效洁净的能源转换技术将能源进行转换，可以提高能源利用率、减小粉尘等污染，如煤气化和液化技术等，正确；田间焚烧秸秆产生大量大气污染物，造成环境污染，错误；节能环保材料符合要求，正确。答案：B第63页/共73页 9某同学设计了如下图所示装置进行石油分馏的实验：第64页/共73页(1)指出实验装置中仪器A、B、C、D的名称：A_、B_、C_、D_。(2)指出该同学所设计的实验装置中存在的错误，并给予改正：错误：_。_。第65页/共73页改正：_。_。(3)实验装置改正后，进行气密性检查的方法：_。(4)蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片的作用是_。第66页/共73页解析：蒸馏时要特别注意温度计的水银球要与蒸馏烧瓶的支管口相平；冷凝管的水流应是下进上出；并且要加入几片碎瓷片来防止暴沸。答案：(1)蒸馏烧瓶冷凝管牛角管锥形瓶(2)错误：温度计水银球伸入液面以下冷凝管水流方向上口进水，下口出水改正：温度计水银球应与蒸馏烧瓶的支管口相齐平冷凝水水流方向应是下口进水，上口出水第67页/共73页(3)连接好装置后，将牛角管的下口浸入水槽中，对烧瓶的底部微热，牛角管的管口有气泡冒出，冷却后，若牛角管内形成一段水柱，说明装置的气密性良好(4)防止暴沸第68页/共73页10汽车的发明与使用，是人类智慧的杰出体现，它为人们的生活和生产带来了极大的方便，同时，由此引发的环境污染问题也越来越引起人们的关注。(1)新型环保出租车采用“LPG汽油”的双燃料系统，其尾气中的有毒气体成分较普通车型下降80%左右，缓解了汽车尾气排放给城市环境造成的污染问题。下列物质中不属于上述有毒气体的成分是_。ACO2和H2 BNO2和NOCCO和SO2 DC粒和含铅化合物A第69页/共73页(2)所谓“绿色汽车”是指使用液化石油气等无污染或污染较小的能源作燃料的汽车。“绿色汽车”可避免有毒的铅、苯的同系物以及稠环芳烃的排放。燃烧等质量的液化石油气(主要成分是含C3C4的烃)与汽油相比较_。A前者生成的水较少B前者消耗的氧气量较少C前者燃烧产生的热量较多D前者产生的含碳化合物种类较少D第70页/共73页(3)为减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类：一类是压缩天然气，另一类是液化石油气。这两类燃料的主要成分都是_。A碳水化合物 B碳氢化合物C氢气 D醇类B第71页/共73页第72页/共73页感谢您的观看。第73页/共73页