高中化学人教必修2ppt课件：第四章-化学与自然资源的开发利用-第2节.ppt

第二节资源综合利用环境保护学习目标 核心素养建构1.了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用。2通过简单实例，了解常见高分子材料的合成，能举例说明高分子材料在生产、生活、科技等领域中的应用及发展。3认识化学对环境保护的意义。4了解绿色化学的含义，知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。知 识 梳 理一、煤、石油和天然气的综合利用1从煤、石油和天然气中获得基本化工原料(1)煤的组成和加工煤的组成煤的加工方法及产品(2)天然气的组成和利用(3)石油的组成和加工【自主思考】1若从煤焦油中分离出芳香烃，应采用什么方法？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。2石油的裂化和裂解有何区别和联系？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。2以煤、石油、天然气为原料生产合成材料(1)三 大 合 成 材 料：_、_、_，这 三大合成材料，主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。(2)合成高分子化合物的常见反应类型加 聚 反 应：由 相 对 分 子 质 量 小 的 化 合 物 通 过_相互结合成相对分子质量很大的高分子化合物的反应。如 _塑料 合成橡胶 合成纤维加成反应注 意 a 单 体：聚 合 成 高 分 子 化 合 物 的 小 分 子 化 合 物，如CH2=CH2。b 链 节：高 分 子 化 合 物 中 的 最 小 重 复 单 元，如 CH2CH2。c 聚合度：高分子化合物中的链节数，如聚乙烯中的n。缩 聚 反 应：由 相 对 分 子 质 量 小 的 化 合 物 通 过_反 应 结 合成 相 对 分 子 质 量 很 大 的 高 分 子 化 合 物，同 时 有_(如H2O 等)生成的反应。如：缩合小分子二、环境保护与绿色化学1环境问题主 要 是 指 由 于 人 类 不 合 理 地 开 发 和 利 用_而 造 成的_破 坏，以 及_和_所 造成的环境污染。根治污染的最有效途径是控制_。2“三废”污染“三 废”主 要 指_、_和_，大 气 污 染 物 主 要 来自_和 工 业 生 产 过 程 中 产 生 的_及 其 携带 的_；工 业 生 产 中 的 废 水 往 往 含 有 复 杂 的 成 分，任 意 排 放 会 导 致 土 壤、水 源 的 污 染，需 要 经 过 多 步 处 理 才能 达 到 排 放 标 准；废 渣 等 固 体 废 弃 物 的 处 理 兼 有_ _和_两个重要目的。自然资源生态环境 工农业生产 人类生活污染源废气 废液 废渣化石燃料燃烧 废气颗粒物减少环境污染 资源回收利用3当今化学工作者面临的重要任务(1)环境监测(2)三废治理(3)寻找源头治理环境污染的生产工艺等。其 中 对 环 境 情 况 的 监 测，就 是 对 污 染 物 的_、_等进行分析和鉴定，提供可靠的分析数据。4绿色化学绿 色 化 学 的 核 心 是 利 用 化 学 原 理 从 _ 上 _和_工业生产对环境的污染。“原 子 经 济”就 是 反 应 物 的 原 子_为 期 望 的 最 终产物，这时原子利用率为_。存在形态含量源头减少消除全部转化100%效 果 自 测1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)煤、石 油 和 天 然 气 是 不 可 再 生 能 源，也 是 新 型 清 洁 能 源()(2)把煤加强热使之分解的过程叫煤的干馏()(3)化石燃料燃烧时产生的二氧化碳是大气污染物之一()(4)天然气的主要用途就是作燃料()(5)不能用裂化汽油萃取溴水中的溴()答案(1)(2)(3)(4)(5)2下列有关环境保护与绿色化学的叙述不正确的是()A 形成酸雨的主要物质是硫的氧化物和氮的氧化物B 大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程产生 的废气C 绿色化学的核心就是如何对被污染的环境进行无毒无 害的治理D 水华、赤潮等水体污染主要是由含氮、磷的生活污水 任意排放造成的答案C3下列反应最符合绿色化学原子经济性要求的是()乙烷与氯气制备一氯乙烷乙烯聚合为聚乙烯高分子材料苯和硝酸反应制备硝基苯A B C D 答案B探究一、煤、石油、天然气的综合利用【合作交流】1煤的加工方法有哪些？提示干馏、气化、液化。2蒸馏与分馏的主要区别是什么？提 示 它 们 的 原 理 相 同，主 要 区 别 是 蒸 馏 得 到 的 是 单 一 产品为纯净物，分馏得到的是沸点相近的多种物质的混合物。【点拨提升】1“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3.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【典题例证1】下列转化不属于煤或石油的综合利用的是()A 将煤干馏制得煤焦油和焦炭B 在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料C 将煤变为煤饼作燃料D 将石油裂解制得乙烯等化工原料解 析 煤 的 干 馏 和 煤 的 液 化 属 于 煤 的 综 合 利 用，而 将 煤 变成 煤 饼 作 燃 料 是 为 了 提 高 煤 的 利 用 率，不 属 于 综 合 利 用；石油裂解属于石油的综合利用。答案C【学以致用1】下列说法中错误的是()A 石油是混合物，石油分馏得到的汽油也是混合物B 含C20以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油C 焦炭是煤干馏的一种重要产品D 煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它 们分离出来解 析 石 油 通 过 分 馏 的 方 法 获 得 汽 油、煤 油 和 柴 油 等 轻 质 液 体燃 料，但 产 量 不 高。通 常 采 用 裂 化 的 方 法，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 汽 油 的产 量。煤 是 由 有 机 物 和 少 量 无 机 物 组 成 的 复 杂 混 合 物，主 要 含碳 元 素，还 含 有 少 量 的 氢、氧、氮、硫 等 元 素，并 不 含 苯 和 甲苯。煤 干 馏 得 到 焦 炭、煤 焦 油、焦 炉 气 等。煤 焦 油 是 含 有 多 种芳香族化合物的混合物，可以生产芳香族化合物苯和甲苯。答案D探究二、环境保护和绿色化学【合作交流】1 我 们 学 过 的 四 种 基 本 反 应 类 型 中，最 符 合 绿 色 化 学 理 念 的是哪种？在有机化学反应中有哪几种？提 示 最 理 想 的“原 子 经 济”是 反 应 物 的 原 子 全 部 转 化 为期 望 的 最 终 产 物，即 原 子 利 用 率(期 望 产 物 总 质 量 与 生 成 物总 质 量 之 比)为100%。4种 基 本 反 应 类 型 中 化 合 反 应 符 合，有机化学反应中加成反应、加聚反应符合。2“绿色化学”的具体内容是什么？提示(1)开发绿色反应，将原子利用率提高到100%。(2)使用无毒、无害的原料、催化剂、溶剂。(3)开发绿色工艺。(4)开发和生产绿色产品。【点拨提升】1六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氮、磷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，使水体变得浑浊、水质恶化2.绿色化学(1)绿 色 化 学 的 含 义：绿 色 化 学 的 目 的 在 于 不 再 使 用 有 毒、有害的物质，不再产生废物。从 科 学 观 点 看，它 是 化 学 科 学 基 础 内 容 的 更 新。从 环境 观 点 看，它 强 调 从 源 头 上 消 除 污 染。从 经 济 观 点 看，它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。(2)绿 色 化 学 的 核 心：利 用 化 学 原 理 从 源 头 上 减 少 或 消 除 工业生产对环境的污染，即预防污染优于治理污染。(3)原 子 经 济：按 照 绿 色 化 学 的 原 则，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，这 时 原 子 利用率为100%。3绿色化学对化学反应的要求【典 题 例 证2】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 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 错 误；酸 雨 是pH 小 于5.6的 降 雨，B 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 错 误；全 球 气 温 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 其 产 生 都 和 二 氧 化碳的排放有关系，D 正确。答案D