资源描述
单击此处编辑母版文本样式,考基梳理 助学提升,考点通解 能力对接,考向集训 名师揭秘,1了解煤、石油、天然气等综合利用的意义。,2了解能源是人类生存和社会开展的重要根底。,3了解化学在解决能源危机中的重要作用，树立绿色化学的观念。,第二讲资源综合利用环境保护,煤、石油、天然气和绿色化学是当今社会开展备受关注的热点问题，涉及到政治、经济及民生。历年来高考都十分重视对该局部的考察。题目以选择题为主，难度不大，以对常识性内容的记忆和了解为主，复习时多联系焦点问题在资源、能源和环保方面的应用。,一、煤、石油、天然气的综合利用,1,煤的综合利用,煤是由,和少量,组成的,，主要含有,元素，还含有少量,、,、,、,等元素。,(1)煤的干馏,原理：把煤,使其分解的过程。工业上也叫煤的焦化。煤的干馏是一个复杂的,变化过程。,有机物,无机物,复杂混合物,碳,氢,氧,氮,硫,隔绝空气加强热,物理、化学,煤的干馏产物,a，b.，c. ，d.粗氨水。,(2)煤的气化,将煤中的转化为的过程，目前主要方法是碳与水蒸气反响制水煤气。化学方程式为,。,焦炉气,煤焦油,焦炭,有机物,可燃性气体,直接,间接,2天然气的综合利用,(1)天然气的主要成分是 ，它是一种 的化石燃料，更是一种重要的化工原料。,(2)天然气与水蒸气反响制取H2,原理：。,甲烷,清洁,3石油的综合利用,(1)石油的成分,石油主要是由多种组成的混合物。所含元素以 、 为主，还有少量N、S、P、O等。,(2)石油的分馏,利用石油中各种烃的 不同，逐步升温使烃汽化，再经冷凝后将烃别离成不同沸点范围的产物的过程叫做分馏。,其主要目的是得到、煤油、 等轻质油。,碳氢化合物,碳,氢,沸点,汽油,柴油,(3)石油的裂化,通过催化剂催化、高温等手段将含碳原子较多、沸点较高的烃分解为含碳原子较少、沸点较低的烃的过程，叫裂化。,主要目的是,，所得轻质油和直接分馏所得轻质油的区别是前者含有,，因此裂化汽油可使溴水、酸性KMnO,4,溶液褪色。,C,8,H,18,C,8,H,16,C,4,H,8,C,4,H,10,提高轻质燃料油的产量,不饱和烯烃,CH,4,C,3,H,6,C,2,H,4,C,2,H,6,乙烯、丙烯,4三大合成材料,(1)三大合成材料是指。,(2)聚合反响：合成聚乙烯的化学方程式：,，单体为 ，链节为 ，聚合度为 。,塑料、合成橡胶和合成纤维,CH,2,=CH,2,CH,2,CH,2,n,煤加工和石油的炼制过程中哪些是化学变化，哪些是物理变化？,提示,煤的干馏、气化、液化和石油的裂化、裂解都是化学变化，石油的分馏为物理变化。,二、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_而造成的_，以及_和_所造成的环境污染。,“三废的污染主要指：,开发和利用自然资源,生态环境破坏,工农业生产,人类生活,(1)大气污染,大气污染物主要来自,和,产生的废气及其携带的,。,(2)水污染,工业废水，,，农田过度施肥，喷洒农药都会对水源造成污染。,(3)固体废弃物污染，如白色污染。,化石燃料燃烧,工业生产过程,颗粒物,生活污水,2绿色化学,(1)原子经济,原子经济要求反响物的原子 ，原子的利用率到达 ，也就是说在化学反响中不产生任何废物。,(2)绿色化学,绿色化学的核心就是利用化学原理从_ _对环境的污染。,全部转化为期望的最终产物,100%,源头上减少和,消除工业生产,3可持续开展,可持续开展是指既满足现代人的需求又不损害后代人满足其需求的能力的开展，需要 、 、和环境保护协调开展。可持续开展的要点是开展援助、环境保护、清洁水源、能源开发、绿色贸易。,经济,社会,资源,试举例说明环境保护的常见措施。,提示,环境保护的措施：(1)工业废气携带颗粒物的回收利用。,(2)工业、生活污水经处理达标后排放、限制使用含氮、磷洗涤剂。,(3)回收、限制废弃塑料，研制可降解塑料。,三大能源,三大能源是指煤、石油、天然气这三种当今世界开展必须依赖的不可再生的资源。,五种产物,煤的干馏产物及成分,产品,主要成分,焦炉,煤气,焦炉气,氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳,粗氨水,氨、铵盐,粗苯,苯、甲苯、二甲苯,煤焦油,苯、甲苯、二甲苯,酚类、萘,沥青,焦炭,碳,六种气体,六种工业气体及成分,名称,来源,主要成分,高炉煤气,炼铁高炉,CO,2,、CO等,水煤气,水煤气炉,CO、H,2,等,炼厂气,石油炼制厂,低级烷烃,裂解气,裂解炉,“,三烯二烷,”,焦炉气,炼焦炉,H,2,、CH,4,、C,2,H,4,、CO等,天然气,天然气田、油田,甲烷,我的总结,“绿色化学的根本思想,问题征解,当今环境污染存在以下几方面问题(用物质化学式或元素名称填写相关原因)：,(1)酸雨形成原因主要是_和_。,(2)光化学烟雾主要是_、_造成的。,(3)臭氧空洞主要是_、_等的排放引起的。,(4)温室效应主要是由于大气中_等的含量的不断增加造成的。,(5)白色污染_等难降解塑料的大量使用。,(6)赤潮、水华含_洗衣粉的大量使用，工、农业及城市生活污水的任意排放。,提示,(1)SO,2,氮氧化合物,(2)氮氧化合物碳氢化合物,(3)氟氯代烃氮氧化合物,(4)CO,2,(5)聚乙烯,(6)氮、磷,必考点78 石油的加工方法及产品,石油的分馏、裂化和裂解比较,方法,原料,原理,目的,石油分馏,原油(常压分馏)、重油(减压分馏),根据石油各组分沸点高低不同，利用加热汽化、冷凝、回流，把石油分成不同沸点范围的组分,得到不同沸点范围的分馏产物石油气、汽油、煤油、柴油等,石油裂化,重油、石蜡,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,提高轻质液体燃料油的产量，特别是提高汽油的产量,石油裂解,石油分馏产品(包括石油气),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，如乙烯、丙烯、丁二烯等,【典例1】,煤和石油是重要的能源，也是化工生产的重要原料。,(1)工业上分馏石油的设备是_，通过该设备制备出的液体燃油有_ _。,(2)使用催化剂进展石油裂化及裂解获得的主要产品是_。,(3)煤燃烧产生的废气直接排放到空气中，可能导致的环境污染问题是_ _。,(4)以下图是对煤燃烧产生的废气进展常温脱硫处理的流程示意图。,废气脱硫过程中，主要反响的化学方程式为_ _、_。,在煤中直接添加一种物质，可有效减少煤燃烧产生的SO2，该物质是_。,石膏在工业生产中的用途是_(写出一种用途即可)。,(5)煤经过_(填加工方法)可以得到炉煤气、煤焦油和焦炭。煤焦油经过_(填加工方法)可得到芳香族化合物。煤也可以用氢化法转化成燃油，氢化法的本质是_。,解析(1)原油在分馏塔内加热，然后冷却，逐渐分馏出汽油、煤油和柴油等。(2)石油裂化及裂解的主要目的是获得碳原子数较少的烃。(3)煤燃烧产生的废气含有SO2等，会导致酸雨的形成，也会造成粉尘污染。(4)废气脱硫的反响主要包括石灰石与SO2的反响及CaSO3与O2的反响。煤燃烧时参加CaCO3、CaO、Ca(OH)2，可以减少SO2的产生。石膏可以用于医疗、建筑材料、模型等。(5)煤的干馏可以得到炉煤气、煤焦油和焦炭。煤焦油分馏可得到芳香族化合物。煤的氢化是为了增加煤中氢元素含量，提高氢原子数与碳原子数的比值。,工业流程题的常见设问方式,工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景，表达能力立意的命题指导思想，能够综合考察学生各方面的根底知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。所以这类题成为近年来高考的常考题型。,其常见的呈现形式有流程图、表格和图像,这类题常围绕以下几个知识点进展设问：,(1)反响速率与平衡理论的运用；,反响物颗粒大小、浓度、温度和压强对化学反响速率和化学平衡的影响，以及温度与物质稳定性、溶解性、物质结晶的关系。,(2)氧化复原反响的判断、化学方程式或离子方程式的书写；,(3)利用控制pH别离除杂；,(4)化学反响的能量变化；,(5)实验根本操作：除杂、别离、检验、洗涤、枯燥等；,(6)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用。,【应用1】,(2021泉州质检)能源和资源是维系人类开展的重要前提之一。目前人类使用的主要能源还是化石燃料。请答复以下问题：,(1)化石燃料包括煤、石油、_(写出另外一种化石燃料的名称)。煤炭开采过程中，假设采取的措施不当，容易发生瓦斯爆炸事故，导致生命财产损失，用化学方程式解释在煤矿中频频发生瓦斯爆炸的原因：_ _。,解析(1)化石燃料包括煤、石油和天然气。瓦斯中的可燃物成分是甲烷，发生瓦斯爆炸的主要原因是甲烷与空气中的氧气发生反响。(2)虽然煤的气化过程消耗能量，但由于加工后得到的气态燃料的热利用率高，而且比较清洁，因此从总体来看，将煤气化后再使用，还是比较合理的。碳和水蒸气在高温的条件下可以生成氢气；碳燃烧消耗空气中的氧气，剩余的就是氮气，通过空气液化的方法也可以得到氮气。(3)根据化学反响前后原子守恒，写出两个反响中的另外一种反响物为H2O。先配平碳元素，再配平氢元素。,答案(1)天然气CH42O2=CO22H2O,(2)煤气化后得到的气态燃料燃烧时，热利用率高，能源清洁碳和水蒸气的反响碳在空气中燃烧后剩余的气体空气液化,(3)n2n1nH2On2n11nH2O,必考点79 环境保护与绿色化学,1,常见的环境污染与防治措施,污染类型,污染物,防治措施,大气污染,颗粒物(粉尘)、硫的氧化物(SO,2,和SO,3,)、氮氧化合物(NO和NO,2,)、CO、碳氢化合物，以及氟氯代烷等,合理规划工业发展和城市建设布局；调整能源结构；运用各种防治污染的技术；加强大气质量监测；充分利用环境自净能力等,水污染,重金属(Ba,2,、Pb,2,等)、酸、碱、盐等无机物，耗氧物质，石油和难降解的有机物，洗涤剂等,控制、减少污水的任意排放,土壤污染,城市污水、工业废水、生活垃圾、工矿企业固体废弃物、化肥、农药、大气沉降物、牲畜排泄物、生物残体,控制、减少污染源的排放,2.环境保护与绿色化学评价,【典例2】,“低碳既是时尚，也是环保要求。“低碳在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳生产方式。下面是几个工厂利用废气、废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺：,请答复以下问题：,(1)工艺操作、分别为_、_。,(2)工业合成氨的化学方程式为：_ _。,(3)写出生成“产品的离子方程式：_ _。,(4)在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是_。,(5)副产品的化学式为_。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是_。,解析(1)合成氨的原料之一氮气来源于空气，别离方法是将空气液化后蒸馏别离出氧气，获得氮气。(2)工业合成氨的条件是高温、高压和催化剂。(3)“产品是硫酸铵，反响物是硫酸钙悬浊液、二氧化碳、氨气等，产物除产品硫酸铵外，还有碳酸钙沉淀。(4)氨气溶于水显碱性，实验室中可以用湿润的红色石蕊试纸检验，或利用氨气与氯化氢化合为氯化铵的反响进展检验等。(5)分析框图中各物质的关系可知“副产品为CaO，能够循环使用的物质是CO2。,绿色化学的根本原那么,(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响过程中所用的材料，尽可能全部转化到最终产品中)即原子的利用率到达100%。,(3)应考虑到能源消耗对环境和经济的影响，并应尽量少地使用能源(在常温、常压下进展)。,【应用2】,绿色化学概念从一提出来，就明确了它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节都实现净化和无污染的反响途径。以下化工生产中表达绿色化学内涵的是()。,减少“三废排放量,考虑有关原材料的再生利用,对出现的污染问题及时治理,回收未反响的原料、副产物、助溶剂、稳定剂等非反响试剂,拒绝使用无法替代、无法回收、无法再生和重复使用的有毒副作用、污染明显的原料,A B,C D,解析对出现的污染问题及时治理属于环境治理的范畴，不能表达绿色化学的内涵。,答案C,(2021湖南质检),你的评价,_,标准答案,(1)90,(2)11042101FeCu2=Fe2Cu,(3)粗铜精铜Zn2e=Zn2、Cu2e=Cu2Cu22e=Cu,(4)对贫矿、尾矿的开采更有价值；能大大降低能源消耗，有利于减少污染(任填一点),解题指导,1,解题要有章法,一般无机化学试题的解法是,从题干中提取生产目的、生产原理、生产的产品及性质；,分析工业生产中的每一步的转化关系，造成原料的流失、造成的污染；,注意与有关化学原理相结合；,注意常见化学用语的用法。,2新信息也要结合所学化学知识,新情景(此题中“细菌冶金)试题，一般只是命题背景新颖，所考察的知识也都是教材中的知识点，起点高落脚点低，一般难度也不大，因此解题时还要严密结合所学化学知识，但还要注意新情景与一般化工生产的区别，尤其是要关注新情景的优点，如此题中“细菌冶金能减少污染、大大降低能耗。,Hold住考向,考向1,煤、石油、天然气的加工利用,5年4考,考向2,环境保护与绿色化学,5年5考,名师揭秘,能源危机是当今世界面临的严峻课题，充分利用有限的能源和开发新能源是科学面临的首要任务。环境保护关系到可持续开展的前景，绿色化学担负起艰巨的任务。高考会越来越注重表达社会问题，在备考中要注重学科思想的培养，并应用到解题思维中去。,1(2021上海，2)以下关于化石燃料的加工说法正确的选项是,()。,A石油裂化主要得到乙烯,B石油分馏是化学变化，可得到汽油、煤油,C煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气,D煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径,解析A项，石油裂化是将相对分子质量较大、熔沸点较高的烃转变为相对分子质量较小、熔沸点较低的烃的过程，主要产物是相对分子质量较小的烃的混合物；B项，石油分馏是物理变化，是根据沸点不同，别离出汽油、煤油等；D项，煤制煤气是化学变化。,答案C,3(2021四川，29)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙。硫酸钙可在右图所示的循环燃烧装置的燃料反响器中与甲烷反响，气体产物别离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，到达减少碳排放的目的。,请答复以下问题：,(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有_。(填写字母编号),A温室效应 B酸雨,C粉尘污染 D水体富营养化,(2)在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的pH值，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。,解析(2)CO2通入CaCO3浊液中，发生反响：CO2H2OCaCO3=Ca(HCO3)2。,(3)根据题给信息可以写出甲烷在燃料反响器中发生反响的热化学方程式：CaSO4(s)CH4(g)=CaS(s)CO2(g)2H2O(g)H160.1 kJmol1,再结合甲烷在空气中燃烧的热化学方程式：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802.3 kJmol1,根据盖斯定律，得出空气反响器中发生反响的热化学方程式为：CaS(s)2O2(g)=CaSO4(s)H962.4 kJmol1。,(4)采用逆推法，M的构造简式为OHCOONa；符合条件的N的同分异构体有6种，具体如下：,答案,(1)ABC,(2),Ca(HCO,3,),2,或碳酸氢钙,Ca(HSO,3,),2,O,2,=CaSO,4,H,2,SO,4,(3)CaS(s)2O,2,(g)=CaSO,4,(s),H,962.4 kJmol,1,(4),6,1(2021江苏单科，1)化学在资源利用、环境保护等与社会可持续开展密切相关的领域发挥着积极作用。以下做法与社会可持续开展理念相违背的是 ()。,A改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放,B开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用,C研发可降解高分子材料，减少“白色污染,D过度开采矿物资源，促进地方经济开展,解析过度开采矿物资源与社会可持续开展理念相违背。,答案D,2(2021海南化学，1)化学与环境密切相关，以下有关说法正确的选项是()。,ACO2属于大气污染物,B酸雨是pH小于7的雨水,CCO2、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CO2不是大气污染物，也不会导致酸雨的形成；酸雨是pH5.6的雨水。,答案D,3(2021江苏，1)化学与人类生活、社会可持续开展密切相关。以下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干净的能源转化技术田间燃烧秸秆,推广使用节能环保材料,A B,C D,解析化石燃料的过度开采不利于节能减排，同时燃烧时生成大气污染物；燃烧秸秆污染环境。,答案B,4(2021福建理综，6)以下关于化学与生产、生活的认识不正确的选项是 ()。,ACO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体,B使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一,C节能减排符合低碳经济的要求,D合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺,解析A项，N2不是造成温室效应的气体，故不正确；使用清洁能源、节能减排、合理开发利用能源都符合绿色化学与可持续开展的要求，故B、C、D都正确。,答案A,
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