高一化学必修2第4章第2节化学与资源综合利用环境保护课件只是分享

第二第二节化学与化学与资源源综合利用，合利用，环境境保保护 课堂互动讲练课堂互动讲练探究整合应用探究整合应用知能优化训练知能优化训练第第二二节节课前自主学案课前自主学案学习目标学习目标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.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.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.了解绿色化学的含义并体会绿色化学在化工生产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。中的重要性。学习目标学习目标课前自主学案课前自主学案自主学自主学自主学自主学习习一、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煤的综合利用煤的综合利用(1)煤的组成煤的组成(2)煤的综合利用煤的综合利用CH4碳碳氢化合物化合物(2)石油的综合利用石油的综合利用4以煤、石油和天然气为原料生产合成材料以煤、石油和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：_、_和和_。(2)实例：制取聚乙烯反应的化学方程式为：实例：制取聚乙烯反应的化学方程式为：_塑料塑料合成橡胶合成橡胶合成合成纤维(3)四个概念四个概念思考感悟思考感悟(1)若若从从煤煤焦焦油油中中分分离离出出芳芳香香烃烃，应应采采用用什什么么方方法法？(2)石油的裂化和裂解有何区别和联系？石油的裂化和裂解有何区别和联系？【提提示示】(1)煤煤焦焦油油是是由由各各种种芳芳香香烃烃组组成成的的液液态态混混合合物物，可可根根据据各各种种芳芳香香烃烃的的沸沸点点不不同同利利用用蒸蒸馏馏法进行分离。法进行分离。(2)裂化和裂解的原理相同，只是裂解选用的温度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，因此裂解又称为深度裂化。比裂化温度更高，因此裂解又称为深度裂化。二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学自主体自主体自主体自主体验验1下下列列关关于于煤煤、石石油油、天天然然气气等等资源源的的说法法正正确确的是的是()A石油裂解得到的汽油是石油裂解得到的汽油是纯净物物B石油石油产品都可用于聚合反品都可用于聚合反应C天然气是一种清天然气是一种清洁的化石燃料的化石燃料D水煤气是通水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料煤的液化得到的气体燃料解析：解析：选C。本。本题考考查了了资源的开源的开发与利用。石油与利用。石油裂解得到的汽油是裂解得到的汽油是C5C11的的烃类混合物。石油混合物。石油产品有品有CH4、苯等，不能用于聚合反、苯等，不能用于聚合反应。水煤气是通。水煤气是通过煤的气化得到的气体燃料。煤的气化得到的气体燃料。2(2011年年长长沙沙高高一一检检测测)下下列列现现象象的的产产生生与与人人为为排放大气污染物氮氧化物无关的是排放大气污染物氮氧化物无关的是()A酸雨酸雨B光化学烟雾光化学烟雾C闪电闪电 D臭氧层空洞臭氧层空洞解析：解析：选选C。酸雨是化石燃料燃烧、化工生产中。酸雨是化石燃料燃烧、化工生产中产生的产生的SO2、NOx在经过一系列反应后变成在经过一系列反应后变成H2SO4、HNO3而形成的；大气中的碳氢化合物和氮氧而形成的；大气中的碳氢化合物和氮氧化合物，在紫外线照射下与化合物，在紫外线照射下与O2反应生成反应生成O3，O3与与碳氢化合物经一系列复杂的光化学反应即形成光碳氢化合物经一系列复杂的光化学反应即形成光化学烟雾；臭氧层空洞是大气圈中的臭氧层出现化学烟雾；臭氧层空洞是大气圈中的臭氧层出现耗竭而遭受破坏的现象，破坏臭氧层的主要物质耗竭而遭受破坏的现象，破坏臭氧层的主要物质是是NO、NO2、CF2Cl2等。等。解解析析：选D。在在通通风橱橱中中制制取取Cl2，不不用用NaOH溶液吸收尾气，溶液吸收尾气，Cl2逸到空气中，逸到空气中，污染染环境。境。课堂互动讲练课堂互动讲练1化学化学“三三馏”要点一要点一化学化学“三馏三馏”、“两裂两裂”、“六气六气”名名称称定义定义适用范围适用范围变化类型变化类型蒸蒸馏馏把液体加热到沸把液体加热到沸腾变为蒸气，再腾变为蒸气，再使蒸气冷却凝结使蒸气冷却凝结成液体的操作成液体的操作被蒸馏混合物中至被蒸馏混合物中至少含有一种组分为少含有一种组分为液体，各组分沸点液体，各组分沸点差别越大，挥发出差别越大，挥发出的物质的物质(馏分馏分)越纯越纯物理变化物理变化名名称称定义定义适用范围适用范围变化变化类型类型分分馏馏对多组分混合物在控对多组分混合物在控温下先后、连续进行温下先后、连续进行的两次或多次蒸馏的两次或多次蒸馏多组分沸点不同的多组分沸点不同的混合物在一个完整混合物在一个完整操作中分离出多种操作中分离出多种馏分馏分物理物理变化变化干干馏馏把固态混合物把固态混合物(如煤、如煤、木材木材)隔绝空气加强隔绝空气加强热使它分解的过程热使它分解的过程化学化学变化变化2.化学化学“两裂两裂”名名称称定义定义目的目的裂裂化化在一定条件下，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提高轻质油的产量，特别是提高汽油，特别是提高汽油的产量的产量裂裂解解在高温下，使具有长链分在高温下，使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，如乙烯、丙烯等，如乙烯、丙烯等3.化学化学“六气六气”名称名称来源来源主要成分主要成分用途用途高炉煤高炉煤气气炼铁高炉炼铁高炉CO2、CO等等燃料燃料(CO)水煤气水煤气水煤气炉水煤气炉CO、H2等等燃料、化工燃料、化工原料原料液化石液化石油气油气石油炼制厂石油炼制厂低级烷烃低级烷烃燃料、化工燃料、化工原料原料名称名称来源来源主要成分主要成分用途用途天然气天然气天然气田、天然气田、油田油田甲烷甲烷燃料、化工燃料、化工原料原料裂解气裂解气裂解炉裂解炉乙烯、丙烯、乙烯、丙烯、甲烷等甲烷等化工原料化工原料焦炉气焦炉气炼焦炉炼焦炉H2、CH4、C2H4等等燃料、化工燃料、化工原料原料特特别别提提醒醒：(1)由由于于石石油油中中有有些些物物质质的的沸沸点点很很接接近近，所以每种石油的馏分仍然是多种烃的混合物。所以每种石油的馏分仍然是多种烃的混合物。(2)因为裂解气中含有烯烃，因此把裂解气通入溴因为裂解气中含有烯烃，因此把裂解气通入溴水或酸性水或酸性KMnO4溶液，二者会褪色。溶液，二者会褪色。例例例例1 1【解解析析】A项项，天天然然气气的的主主要要成成分分是是CH4，完完全全燃燃烧烧生生成成CO2和和H2O，对对环环境境无无污污染染，而而煤煤或或柴柴油油燃燃烧烧能能产产生生污污染染环环境境的的SO2、NOx等等气气体体；B项项，C2H5OH完完全全燃燃烧烧生生成成CO2和和H2O，对对环环境境无无污污染染；C项项，太太阳阳能能、风风能能和和氢氢能能均均为为绿绿色色能能源源；D项项，煤的气化能提高煤的燃烧效率。煤的气化能提高煤的燃烧效率。【答案答案】D【规规律律方方法法】(1)煤煤的的干干馏馏、气气化化和和液液化化，石石油油的的裂裂化化和和裂裂解解均均为为化化学学变变化化，石石油油的的分分馏馏属属于于物物理变化。理变化。(2)煤的气化、液化的目的是把煤转变为清洁能源，煤的气化、液化的目的是把煤转变为清洁能源，提高煤的燃烧效率；石油分馏的目的是为了得到提高煤的燃烧效率；石油分馏的目的是为了得到汽油、煤油、柴油等轻质油；石油裂化的目的是汽油、煤油、柴油等轻质油；石油裂化的目的是为了提高轻质油，特别是汽油的产量和质量；石为了提高轻质油，特别是汽油的产量和质量；石油裂解的目的是为了得到乙烯、丙烯、丁烯等短油裂解的目的是为了得到乙烯、丙烯、丁烯等短链不饱和烃。链不饱和烃。解析：解析：选选C。煤的干馏、气化及液化是实现煤综。煤的干馏、气化及液化是实现煤综合利用的主要途径；将煤转变为煤饼，成分不变，合利用的主要途径；将煤转变为煤饼，成分不变，不属于煤的综合利用；石油的裂化和裂解均得到不属于煤的综合利用；石油的裂化和裂解均得到许多化工原料，属于石油的综合利用。许多化工原料，属于石油的综合利用。要点二要点二环境污染环境污染环境问环境问题题主要污染主要污染物物主要危害主要危害温室效温室效应应CO2造成全球气候变暖，水位上升造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小，陆地面积减小酸雨酸雨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环境问环境问题题主要污染主要污染物物主要危害主要危害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碳氢化合物、物、NOx刺激人体器官，特别是人的呼刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡吸系统，使人生病甚至死亡环境问环境问题题主要污染主要污染物物主要危害主要危害白色污白色污染染废弃塑料废弃塑料制品制品在土壤中影响农作物吸收水在土壤中影响农作物吸收水分和养分，导致农作物减产分和养分，导致农作物减产混入生活垃圾中难处理、难混入生活垃圾中难处理、难回收回收易被动物当作食物吞入，导易被动物当作食物吞入，导致动物死亡致动物死亡赤潮和赤潮和水华水华废水中含废水中含N、P的营的营养物质养物质使水体富营养化，导致水中藻使水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，类疯长，消耗水中溶解的氧，使水体变得浑浊、水质恶化使水体变得浑浊、水质恶化特特别别提提醒醒：(1)空空气气质质量量日日报报报报导导的的空空气气污污染染物物主主要有要有CO、SO2、NOx及可吸入性固体颗粒。及可吸入性固体颗粒。(2)酸雨、臭氧层破坏、光化学烟雾均与酸雨、臭氧层破坏、光化学烟雾均与NOx有关。有关。例例例例2 2【解解析析】A项项，N2不不是是造造成成温温室室效效应应的的气气体体，故故不不正正确确；使使用用清清洁洁能能源源、节节能能减减排排、合合理理开开发发利利用用能能源源都都符符合合化化学学与与可可持持续续发发展展的的要要求求，故故B、C、D都正确。都正确。【答案答案】AC在西部和沿海地区兴建风力发电站在西部和沿海地区兴建风力发电站D鼓励出行采用步行、骑电动车、坐公交、乘鼓励出行采用步行、骑电动车、坐公交、乘地铁的方式地铁的方式解析：解析：选选A。A项，煤的脱硫技术，只能减少项，煤的脱硫技术，只能减少SO2的排放，不能减少的排放，不能减少CO2的排放；的排放；B、C、D项均符项均符合低碳经济的要求。合低碳经济的要求。探究整合应用探究整合应用某某研研究究性性学学习习小小组组在在实实验验室室中中模模拟拟石石油油的的催催化化裂裂化化，装装置置如如图图。实实验验过过程程中中可可观观察察到到烧烧瓶瓶中中固固体体石石蜡蜡先先熔熔化化，试试管管中中有有少少量量液液体体凝凝结结，试试管管中中酸酸性性高高锰锰酸酸钾钾溶溶液液褪褪色色，实实验验后后闻闻试试管管中中液体气味，具有汽油的气味。液体气味，具有汽油的气味。(1)该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为_，加入药品之前的操作为，加入药品之前的操作为_，长导管的作用是，长导管的作用是_。(2)试管试管中少量液体凝结说明了中少量液体凝结说明了_。(3)试管试管中溶液褪色说明了中溶液褪色说明了_。(4)能否用试管能否用试管中的液体萃取溴水中的溴，理由中的液体萃取溴水中的溴，理由_。(5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式_。(6)石油裂化的重要意义是石油裂化的重要意义是_。【解析解析】仪器连接的顺序应遵循从下往上、从仪器连接的顺序应遵循从下往上、从左到右的原则，装入药品之前要检验装置的气密左到右的原则，装入药品之前要检验装置的气密性。依据石油分馏工业的分馏塔原理，设置了长性。依据石油分馏工业的分馏塔原理，设置了长导管，其作用除导气外，兼起冷凝气体的作用；导管，其作用除导气外，兼起冷凝气体的作用；依据催化裂化原理，下列反应皆有可能发生：依据催化裂化原理，下列反应皆有可能发生：试管试管中有液体生成，说明生成了中有液体生成，说明生成了5个碳原子数以个碳原子数以上的烃，因为常温常压下，上的烃，因为常温常压下，5个碳原子数以上的烃个碳原子数以上的烃大都呈液体。试管大都呈液体。试管中中KMnO4溶液褪色说明生成溶液褪色说明生成常温常压下呈气态的常温常压下呈气态的5个碳原子数以下的烯烃；由个碳原子数以下的烯烃；由于裂化产物中有烯烃生成，易与溴发生加成反应，于裂化产物中有烯烃生成，易与溴发生加成反应，所以不能用来萃取卤素单质；从以上变化可以看所以不能用来萃取卤素单质；从以上变化可以看出，石油裂化的主要目的是为了获得更多的轻质出，石油裂化的主要目的是为了获得更多的轻质燃油，特别是提高汽油的产量和质量。燃油，特别是提高汽油的产量和质量。