2020年高中化学第4章化学与自然资源的开发利用第2节资源综合利用环境保护课件新人教版必修2.ppt

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1、第二节资源综合利用环境保护第二节资源综合利用环境保护学习目标学习目标核心素养建构核心素养建构1.了解煤、石油、天了解煤、石油、天然气的组成及其综合然气的组成及其综合利用。利用。2通过简单实例，通过简单实例，了解常见高分子材料了解常见高分子材料的合成，能举例说明的合成，能举例说明高分子材料在生产、高分子材料在生产、生活、科技等领域中生活、科技等领域中的应用及发展。的应用及发展。3认识化学对环境认识化学对环境保护的意义。保护的意义。4了解绿色化学的了解绿色化学的含义，知道在化工生含义，知道在化工生产中遵循产中遵循“绿色化绿色化学学”思想的重要性。思想的重要性。知知 识识 梳梳 理理一、煤、石油和天

2、然气的综合利用一、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和加工煤的组成煤的组成煤的加工方法及产品煤的加工方法及产品(2)天然气的组成和利用天然气的组成和利用(3)石油的组成和加工石油的组成和加工【自主思考自主思考】1若从煤焦油中分离出芳香烃，应采用什么方法若从煤焦油中分离出芳香烃，应采用什么方法？提示提示煤焦油是由各种芳香烃组成的液态混合物。可根据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。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石油

3、的裂化和裂解有何区别和联系？提示提示裂化和裂解的原理相同，只是裂解选用的温度比裂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。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以煤、石油、天然气为原料生产合成材料(1)三大合成材料：三大合成材料：_、 _、 _，这，这三大合成材料，主要是以石油、煤和天然气为原料生产三大合成材料，主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。的。(2)合成高分子化合物的常见反应类型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

4、很大的高分子化合物的反应。如相互结合成相对分子质量很大的高分子化合物的反应。如 _塑料塑料合成橡胶合成橡胶合成纤维合成纤维加成反应加成反应注意注意a单体：聚合成高分子化合物的小分子化合物，如单体：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缩聚反应：由相对分子质量小的化合物通过_反应结合反应结合成相对分子质量很大的高分子化合物，同时有成相对分子质量很大的高分子化合物

5、，同时有_(如如H2O等等)生成的反应。如：生成的反应。如：缩合缩合小分子小分子二、二、环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学1环境问题环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用主要是指由于人类不合理地开发和利用_而造成而造成的的_破坏，以及破坏，以及_和和_所造所造成的环境污染。根治污染的最有效途径是控制成的环境污染。根治污染的最有效途径是控制_。2“三废三废”污染污染“三废三废”主要指主要指_、_和和_，大气污染物主要来，大气污染物主要来自自_和工业生产过程中产生的和工业生产过程中产生的_及其携及其携带的带的_；工业生产中的废水往往含有复杂的成分，；工业生产中的废水往往含有复杂的成分，任意排

6、放会导致土壤、水源的污染，需要经过多步处理才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能达到排放标准；废渣等固体废弃物的处理兼有_ _和和_两个重要目的。两个重要目的。自然资源自然资源生态环境生态环境工农业生产工农业生产人类生活人类生活污染源污染源废气废气废液废液废渣废渣化石燃料燃烧化石燃料燃烧废气废气颗粒物颗粒物减少环减少环境污染境污染资源回收利用资源回收利用3当今化学工作者面临的重要任务当今化学工作者面临的重要任务(1)环境监测环境监测(2)三废治理三废治理(3)寻找源头治理环境污染的生产工艺等。寻找源头治理环境污染的生产工艺等。其中对环境

7、情况的监测，就是对污染物的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。等进行分析和鉴定，提供可靠的分析数据。4绿色化学绿色化学绿色化学的核心是利用化学原理从绿色化学的核心是利用化学原理从_上上_和和_工业生产对环境的污染。工业生产对环境的污染。“原子经济原子经济”就是反应物的原子就是反应物的原子_为期望的最终为期望的最终产物，这时原子利用率为产物，这时原子利用率为_。存在形态存在形态含量含量源头源头减少减少消除消除全部转化全部转化100%效效 果果 自自 测测1判断正误，正确的打判断正误，正确的打“”，错误的打，错误的打“”。(1)煤、石油和天然气是不可再生

8、能源，也是新型清洁能源煤、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不能用裂化汽油萃取溴水中的溴()答案答案(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

9、染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程产大气污染物主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程产生生 的废气的废气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 任意排放造成的任意排放造成的答案答案C3下列反应最符合绿色化学原子经济性要求的是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烷与氯气制备一氯乙烷乙烯聚合为聚乙烯高分子材料乙烯聚合为聚乙烯高分子材料苯和硝酸反应制备硝基苯苯和硝酸反应制备硝基苯A BC D答案答案B探

10、究一、煤、石油、天然气的综合利用探究一、煤、石油、天然气的综合利用【合作交流合作交流】1煤的加工方法有哪些？煤的加工方法有哪些？提示提示干馏、气化、液化。干馏、气化、液化。2蒸馏与分馏的主要区别是什么？蒸馏与分馏的主要区别是什么？提示提示它们的原理相同，主要区别是蒸馏得到的是单一产它们的原理相同，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品为纯净物，分馏得到的是沸点相近的多种物质的混合物。物。【点拨提升点拨提升】1“三馏三馏”比较比较干馏干馏蒸馏蒸馏分馏分馏原理原理隔绝空气加隔绝空气加强热使物质强热使物质分解分解根据液态混合物根据液态混合物中各组分沸点不中各组

11、分沸点不同进行分离同进行分离与蒸馏原理相与蒸馏原理相同同产物产物产物为混合产物为混合物物产物为单一组分产物为单一组分的纯净物的纯净物产物为沸点不产物为沸点不同的各组分组同的各组分组成的混合物成的混合物反应类型反应类型化学变化化学变化物理变化物理变化物理变化物理变化2化学中化学中“两裂两裂”的比较的比较名称名称定义定义目的目的裂化裂化在一定条件下，把相对分在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸裂为相对分子质量小、沸点低的烃点低的烃提高轻质油的产量，特提高轻质油的产量，特别是提高汽油的产量别是提高汽油的产量裂解裂解在高温下，使具有长链分在高温下，使

12、具有长链分子的烃断裂成各种短链的子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃气态烃和少量液态烃获得短链不饱和烃获得短链不饱和烃3. 化学化学“六气六气”的主要成分的主要成分高炉高炉煤气煤气水煤水煤气气天然天然气气液化液化石油气石油气焦炉气焦炉气裂解气裂解气主要主要成分成分CO、CO2H2、COCH4C3H8、C4H10H2、CH4、C2H4、COC2H4、C3H6、C4H8、CH4【典题例证典题例证1】下列转化不属于煤或石油的综合利用的是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在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃

13、料C将煤变为煤饼作燃料将煤变为煤饼作燃料D将石油裂解制得乙烯等化工原料将石油裂解制得乙烯等化工原料解析解析煤的干馏和煤的液化属于煤的综合利用，而将煤变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；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。石油裂解属于石油的综合利用。答案答案C【学以致用学以致用1】下列说法中错误的是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石油是混合物，石油分馏得到的汽油也是混合物B含含C20以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油

14、C焦炭是煤干馏的一种重要产品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 们分离出来们分离出来解析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

15、元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素，并不含苯要含碳元素，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。苯。答案答案D探究二、环境保护和绿色化学探究二、环境保护和绿色化学【合作交流合作交流】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？是哪种？在有机化学反应中有哪几种？提示提示最理想的最理想的“

16、原子经济原子经济”是反应物的原子全部转化为是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，即原子利用率期望的最终产物，即原子利用率(期望产物总质量与生成物期望产物总质量与生成物总质量之比总质量之比)为为100%。4种基本反应类型中化合反应符合，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。有机化学反应中加成反应、加聚反应符合。2“绿色化学绿色化学”的具体内容是什么？的具体内容是什么？提示提示(1)开发绿色反应，将原子利用率提高到开发绿色反应，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。使用无毒、无害的原料、催化剂、溶剂。(3)开发绿色工艺。开发绿色工艺。

17、(4)开发和生产绿色产品。开发和生产绿色产品。【点拨提升点拨提升】1六大环境问题六大环境问题环境问题环境问题主要污染物主要污染物主要危害主要危害温室效应温室效应CO2造成全球气候变暖，水位上造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小等升，陆地面积减小等酸雨酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等被腐蚀等臭氧层臭氧层破坏破坏氟氯代烷、氟氯代烷、NOx到达地球表面的紫外线明显增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多，给人类健康及生态环境带来多方面危害来多方面危害光化学光化学烟雾烟雾碳氢化合物、碳氢化合物、NOx刺激人体器官，特别是人的呼吸刺激人体

18、器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡系统，使人生病甚至死亡白色污染白色污染废弃塑料制品废弃塑料制品在土壤中影响农作物吸收水分在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产和养分，导致农作物减产混入生活垃圾中难处理、难回混入生活垃圾中难处理、难回收收易被动物当作食物吞入，导致易被动物当作食物吞入，导致动物死亡动物死亡赤潮和赤潮和水华水华废水中含氮、废水中含氮、磷元素的营磷元素的营养物质养物质使水体富营养化，导致水中藻类使水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水疯长，消耗水中溶解的氧，使水体变得浑浊、水质恶化体变得浑浊、水质恶化2. 绿色化学绿色化学(1)绿色化学的含义：绿色

19、化学的目的在于不再使用有毒、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。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。从科学观点看，它是化学科学基础内容的更新。从环从环境观点看，它强调从源头上消除污染。境观点看，它强调从源头上消除污染。从经济观点看，从经济观点看，它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。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。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

20、：按照绿色化学的原则，最理想的原子经济就原子经济：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，这时原子利用率为用率为100%。3绿色化学对化学反应的要求绿色化学对化学反应的要求【典题例证典题例证2】化学与生产、生活密切相关。下列说法不化学与生产、生活密切相关。下列说法不 正确的是正确的是()A向煤中加入适量生石灰，可减少向煤中加入适量生石灰，可减少SO2对大气的污染对大气的污染B用用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料，减少白色污染合成聚碳酸酯类可降解塑料，减少白色污染C光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有关

21、光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有关D人造纤维、合成纤维和光导纤维都属于有机高分子化人造纤维、合成纤维和光导纤维都属于有机高分子化 合物合物解析解析A项，项，CaSO3易被氧化为易被氧化为CaSO4，向煤中加入适量生石，向煤中加入适量生石灰，在煤燃烧时灰，在煤燃烧时SO2最终生成最终生成CaSO4，故，故A正确；正确；B项，利用项，利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料，将合成聚碳酸酯类可降解塑料，将CO2转化为可降解塑料，转化为可降解塑料，实现了实现了“碳碳”的循环利用，可以减少白色污染，故的循环利用，可以减少白色污染，故B正确；正确；C项，光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有

22、关，故项，光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有关，故C正确；正确；D项，光导纤维的主要成分是项，光导纤维的主要成分是SiO2，不属于有机高分，不属于有机高分子化合物，故子化合物，故D错误。错误。答案答案D【学以致用学以致用2】绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。下列不符合绿色化学减少和消除工业生产对环境的污染。下列不符合绿色化学理念的是理念的是()A尽可能使用无毒无害的原材料尽可能使用无毒无害的原材料B尽可能减少生产过程中的能量消耗尽可能减少生产过程中的能量消耗C治理产生的污染优于防治污染的产生治理产生的污染优于防治污染的产生D尽可能采用对人类和环境低毒或无毒的合成路线尽可能采用对人类和环境低毒或无毒的合成路线解析解析根据绿色化学的含义，可以判断应该是防治污染的产根据绿色化学的含义，可以判断应该是防治污染的产生优于治理产生的污染。生优于治理产生的污染。答案答案C