人教版高中化学必修二课件第四章第二节资源综合利用环境保护(共56张PPT)讲课稿.ppt
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1、人教版高中化学必修二课人教版高中化学必修二课件第四章第二节资源综合件第四章第二节资源综合利用环境保护利用环境保护(共共5656张张PPT)PPT)1.1.了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用。了解煤、石油、天然气的组成及其综合利用。2.2.了解以煤、石油、天然气为原料生产合成材料。了解以煤、石油、天然气为原料生产合成材料。3.3.了解节约能源和防止污染的重要性。了解节约能源和防止污染的重要性。4.4.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。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。一、煤、石油和天然气的综合利用一、煤、石油和天然气的综合利用1.1.煤、石油和天然气的
2、组成煤、石油和天然气的组成:化石燃料化石燃料组成组成煤煤煤是煤是_和少量和少量_的混合物的混合物,主要含主要含碳元素碳元素,另外有少量另外有少量_等元素等元素天然气天然气主要成分是主要成分是_石油石油由多种由多种_组成的混合物组成的混合物有机物有机物无机物无机物氢、氧、氮、硫氢、氧、氮、硫甲烷甲烷碳氢化合物碳氢化合物2.2.煤、石油和天然气的加工及利用煤、石油和天然气的加工及利用:空气空气分解分解焦炉气焦炉气煤焦油煤焦油可燃性气体可燃性气体C(s)+HC(s)+H2 2O(g)CO(g)+HO(g)CO(g)+H2 2(g)(g)高温高温燃料燃料合成氨合成氨沸点沸点链状链状3.3.以煤、石油、
3、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)(1)三大合成材料三大合成材料:三大合成材料是指三大合成材料是指_、_、_,_,其生产原料主要是煤、石油、天然气。其生产原料主要是煤、石油、天然气。(2)(2)合成高分子的反应合成高分子的反应加聚反应加聚反应:概念概念:在适当温度、压强和催化剂存在的条件下在适当温度、压强和催化剂存在的条件下,不饱和化合不饱和化合物发生自身物发生自身_反应形成相对分子质量巨大的高分子化合物反应形成相对分子质量巨大的高分子化合物的反应。的反应。例如例如:聚乙烯的生成聚乙烯的生成塑料塑料合成橡胶合成橡胶合成纤维合成纤维加成加成单体单体链节链节 聚合
4、度聚合度三个相关概念三个相关概念:小分子化合物小分子化合物最小重复结构单元最小重复结构单元链节的数目链节的数目二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学1.1.环境问题环境问题:是指人类不合理地开发和利用自然资源而造成的是指人类不合理地开发和利用自然资源而造成的_破坏破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。染。生态环境生态环境2.2.环境保护的任务环境保护的任务:(1)(1)环境监测环境监测:对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定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。提供可靠的分析数据。(2)(2)三废的治理三废的治理:
5、工业三废是指工业三废是指_、_、_,_,是主要的是主要的环境污染物。环境污染物。(3)(3)寻找源头治理环境污染的生产工艺寻找源头治理环境污染的生产工艺:杜绝杜绝_的排放的排放,能能从根本上解决环境问题。从根本上解决环境问题。废水废水废气废气废渣废渣污染物污染物3.3.绿色化学绿色化学:(1)(1)核心核心:利用利用_从源头上减少和消除工业生产对环境从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。的污染。(2)(2)最高目标最高目标:原子利用率是原子利用率是_,_,即反应物中的原子全部转化即反应物中的原子全部转化为期望的最终产物。为期望的最终产物。化学原理化学原理100%100%【思考辨析思考辨析】1
6、.1.判断正误判断正误:(1)(1)煤、石油和天然气是不可再生能源煤、石油和天然气是不可再生能源,也是新型清洁能源。也是新型清洁能源。()()分析分析:煤、石油和天然气是不可再生能源煤、石油和天然气是不可再生能源,是传统能源是传统能源,煤和石煤和石油燃烧时会产生大量污染物油燃烧时会产生大量污染物,不会是清洁能源。不会是清洁能源。(2)(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。()()分析分析:在空气中直接加热煤会燃烧在空气中直接加热煤会燃烧,煤的干馏是在隔绝空气的条煤的干馏是在隔绝空气的条件下加强热使之分解的过程。件下加强热使之分解的过程。(3)(3)化石燃
7、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。()()分析分析:二氧化碳是空气的组成成分二氧化碳是空气的组成成分,含量过大时会引起温室效应含量过大时会引起温室效应,但不属于大气污染物。但不属于大气污染物。(4)(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。()()分析分析:天然气在日常生活中主要作燃料天然气在日常生活中主要作燃料,但在工业上主要作化工但在工业上主要作化工原料原料,如合成氨、生成甲醇等。如合成氨、生成甲醇等。(5)(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。()()分析分析:裂化汽油中含不饱和的烯烃裂化
8、汽油中含不饱和的烯烃,能与溴水中的溴发生加成反能与溴水中的溴发生加成反应应,因此不能作萃取剂。因此不能作萃取剂。2.2.问题思考问题思考:(1)(1)高分子化合物聚乙烯的单体和链节的组高分子化合物聚乙烯的单体和链节的组成和结构都相同吗成和结构都相同吗?分析分析:高分子化合物的单体是形成高分子化合物的小分子高分子化合物的单体是形成高分子化合物的小分子,链节链节是高分子中的重复的结构单元。聚乙烯的单体是乙烯是高分子中的重复的结构单元。聚乙烯的单体是乙烯(CH(CH2 2CHCH2 2)分子分子,链节是链节是“CHCH2 2CHCH2 2”,二者组成相同二者组成相同,结结构不同。构不同。(2)(2)
9、加成反应和加聚反应符合绿色化学的思想加成反应和加聚反应符合绿色化学的思想,且原子利用率是且原子利用率是100%,100%,正确吗正确吗?分析分析:正确正确,加成反应和加聚反应只有目标产物加成反应和加聚反应只有目标产物,无副产物无副产物,故原故原子利用率是子利用率是100%,100%,符合绿色化学的思想。符合绿色化学的思想。【知识链接知识链接】合成高分子的反应合成高分子的反应相对分子质量小的化合物相对分子质量小的化合物(单体单体)分子互相结合成高分子化合物分子互相结合成高分子化合物的反应叫聚合反应的反应叫聚合反应,聚合反应包括加成聚合反应聚合反应包括加成聚合反应(加聚反应加聚反应)和和缩合聚合反
10、应缩合聚合反应(缩聚反应缩聚反应)。加聚反应是小分子的不饱和烃及其。加聚反应是小分子的不饱和烃及其取代衍生物在加热和催化剂作用下取代衍生物在加热和催化剂作用下,通过加成反应结合成高分通过加成反应结合成高分子化合物的反应。缩聚反应是一种或多种较简单的化合物通过子化合物的反应。缩聚反应是一种或多种较简单的化合物通过共同缩去一些小分子共同缩去一些小分子(如水、氨、卤化氢等如水、氨、卤化氢等),),而彼此结合成高而彼此结合成高分子化合物的反应。分子化合物的反应。绿色化学绿色化学绿色化学是指环境友好化学绿色化学是指环境友好化学,不使用或很少使用有毒有害物质不使用或很少使用有毒有害物质,不产生污染物。不产
11、生污染物。一、化学中的一、化学中的“三馏三馏”和和“两裂两裂”1.1.化学化学“三馏三馏”的比较的比较:(1)(1)干馏干馏:原理原理:隔绝空气、高温下使物质分解的过程。隔绝空气、高温下使物质分解的过程。特点特点:属于化学变化属于化学变化,产物是混合物。产物是混合物。(2)(2)蒸馏蒸馏:原理原理:根据液态混合物中各组分沸点不同根据液态混合物中各组分沸点不同,加热使某一组分蒸加热使某一组分蒸发进行分离。发进行分离。特点特点:属于物理变化属于物理变化,产物是单一组分的纯净物。产物是单一组分的纯净物。(3)(3)分馏分馏:原理原理:根据液态混合物中各组分的沸点不同进行分离。根据液态混合物中各组分的
12、沸点不同进行分离。特点特点:属于物理变化属于物理变化,产物是沸点相近的各组分组成的混合物。产物是沸点相近的各组分组成的混合物。2.2.化学化学“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在一定条件下,把相对分子质量把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃质量小、沸点低的烃提高轻质油的产量提高轻质油的产量,特别是提高汽油的特别是提高汽油的产量产量裂解裂解在高温下在高温下,使具有长链分子的烃使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃液态烃,属于深度裂化属于深度裂化获得短链不饱和烃获得短链
13、不饱和烃【知识备选知识备选】化学化学“六气六气”的主要成分的主要成分高炉煤气高炉煤气:CO:CO、COCO2 2;水煤气水煤气:H:H2 2、CO;CO;天然气天然气:CH:CH4 4;液化石油气液化石油气:C:C3 3H H8 8、C C4 4H H1010;焦炉气焦炉气:H:H2 2、CHCH4 4、C C2 2H H4 4、CO;CO;裂解气裂解气:C:C2 2H H4 4、C C3 3H H6 6、C C4 4H H8 8、CHCH4 4【学而后思学而后思】(1)(1)从煤的干馏产物中可以分离出苯或甲苯从煤的干馏产物中可以分离出苯或甲苯,煤中含有苯、甲苯煤中含有苯、甲苯等物质吗等物质吗
14、?提示提示:煤是有机物和少量无机物构成的复杂混合物煤是有机物和少量无机物构成的复杂混合物,本身不含有本身不含有苯、甲苯等物质苯、甲苯等物质,在干馏时发生化学变化生成了这些物质。在干馏时发生化学变化生成了这些物质。(2)(2)把石油裂解气通入溴水或酸性把石油裂解气通入溴水或酸性KMnOKMnO4 4溶液有何现象溶液有何现象?提示提示:溶液褪色溶液褪色,因为石油裂解气中含不饱和烃因为石油裂解气中含不饱和烃,能使溴水或酸能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。性高锰酸钾溶液褪色。二、六大环境问题二、六大环境问题环境环境问题问题主要污染物主要污染物主要危害主要危害温室温室效应效应COCO2 2造成全球气候变暖
15、造成全球气候变暖,水位上升水位上升,陆地陆地面积减小等面积减小等酸雨酸雨SOSO2 2、NONOx x土壤酸化、水源污染、建筑物被腐土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等蚀等臭氧层臭氧层破坏破坏氟氯代烷、氟氯代烷、NONOx x到达地球表面的紫外线明显增多到达地球表面的紫外线明显增多,给给人类健康及生态环境带来多方面危害人类健康及生态环境带来多方面危害环境环境问题问题主要污染物主要污染物主要危害主要危害光化学光化学烟雾烟雾碳氢化合碳氢化合物、物、NONOx x刺激人体器官刺激人体器官,特别是人的呼吸系特别是人的呼吸系统统,使人生病甚至死亡使人生病甚至死亡白色白色污染污染废弃塑料废弃塑料制品制品在土
16、壤中影响农作物吸收水分和在土壤中影响农作物吸收水分和养分养分,导致农作物减产导致农作物减产混入生活垃圾中难处理、难回收混入生活垃圾中难处理、难回收易被动物当作食物吞入易被动物当作食物吞入,导致动导致动物死亡物死亡赤潮和赤潮和水华水华废水中含废水中含氮、磷元素氮、磷元素的营养物质的营养物质使水体富营养化使水体富营养化,导致水中藻类疯导致水中藻类疯长长,消耗水中溶解的氧消耗水中溶解的氧,使水体变得使水体变得浑浊、水质恶化浑浊、水质恶化【知识备选知识备选】绿色化学的特点和原子经济性绿色化学的特点和原子经济性1.1.绿色化学的特点绿色化学的特点:(1)(1)开发绿色反应开发绿色反应,将原子利用率提高到
17、将原子利用率提高到100%100%。(2)(2)使用无毒、无害、可再生的原料、催化剂、溶剂。使用无毒、无害、可再生的原料、催化剂、溶剂。(3)(3)开发绿色工艺。开发绿色工艺。(4)(4)开发和生产绿色产品。开发和生产绿色产品。2.2.原子经济原子经济:原子经济要求反应物的原子全部转变成期望的最终产物原子经济要求反应物的原子全部转变成期望的最终产物,原子原子利用率达到利用率达到100%,100%,也就是说在化学反应过程中不产生任何废也就是说在化学反应过程中不产生任何废物。化学反应的原子经济好坏用原子利用率来衡量。物。化学反应的原子经济好坏用原子利用率来衡量。原子利用率原子利用率=【学而后思学而
18、后思】(1)NO(1)NOx x能引起哪些大气污染能引起哪些大气污染?提示提示:NONOx x能引起酸雨、臭氧层破坏和光化学烟雾。能引起酸雨、臭氧层破坏和光化学烟雾。(2)(2)防止环境污染防止环境污染,用化学方法处理用化学方法处理“工业三废工业三废”是一种重要的是一种重要的手段。这种措施是否符合绿色化学的理念手段。这种措施是否符合绿色化学的理念?提示提示:不符合。绿色化学的核心是利用化学原理从源头上消除不符合。绿色化学的核心是利用化学原理从源头上消除或减少对环境的污染或减少对环境的污染,即不产生或少产生污染物即不产生或少产生污染物,而不是产生污而不是产生污染后再治理。染后再治理。类型一类型一
19、煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用【典例典例】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.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.B.在一定条件下将煤转化为液体燃料在一定条件下将煤转化为液体燃料C.C.将煤制成蜂窝煤作燃料将煤制成蜂窝煤作燃料D.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【解题指南解题指南】解答本题要注意以下两点解答本题要注意以下两点:(1)(1)煤的综合利用包括煤的干馏、液化和气化。煤的综合利用包括煤的干馏、液化和气化。(2)(2)石油的综合利用包括石油的分馏、裂化和裂解。石油的综合利用包
20、括石油的分馏、裂化和裂解。【解析解析】选选C C。A A项煤的干馏和项煤的干馏和B B项煤的液化属于煤的综合利用项煤的液化属于煤的综合利用,而将煤制成蜂窝煤作燃料是为了使煤燃烧更充分而将煤制成蜂窝煤作燃料是为了使煤燃烧更充分,不属于综合不属于综合利用利用,D,D项石油裂解属石油的综合利用项石油裂解属石油的综合利用,故选故选C C。【误区警示误区警示】对煤气化和液化的理解对煤气化和液化的理解煤的气化和液化不同于一般的物质的气化煤的气化和液化不同于一般的物质的气化(物质由液态变为气物质由液态变为气态态)和液化和液化(物质由气态变为液态物质由气态变为液态),),煤的气化和液化发生了化学煤的气化和液化
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- 人教版 高中化学 必修 课件 第四 第二 资源 综合利用 环境保护 56 PPT 讲课
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