高考化学一轮复习 第7章 第2讲 资源综合利用 环境保护.ppt

必考部分 第七章 化学与自然资源的开发利用 导航高考 考点突破 单元综合测试 随堂演练 自我诊断 课时作业 1 认识化学与环境保护的关系 增加绿色化学的有关知识 2 体会化学对环境保护的意义 讨论在化工生产中遵循的 绿色化学 原则 3 了解石油 煤 天然气的来源及加工 4 了解石油化工产品 5 了解煤的干馏产物及其应用 考纲解读 自然资源的开发利用关系到社会可持续发展的问题 因此 一直是高考命题的热点 本讲主要考查化石燃料的综合利用 聚合反应及高分子化合物的特征 性质 环境污染和环境保护 绿色化学等知识 预计2014年高考会以生产 生活 社会中的实际问题为载体考查化石燃料的综合利用 环保及绿色化学问题 考向分析 考点图析 一 煤 石油 天然气的综合利用1 煤的综合利用 1 煤的干馏 定义 把煤 加强热使其分解的过程 产品 主要有固态物质 液态物质 粗苯等 气态物质 成分有h2 ch4 c2h4 co等 基础知识梳理 2 天然气的综合利用 1 天然气是一种 的化石燃料 2 天然气是一种重要的化工原料 主要用于合成氨 生产 等 3 石油的综合利用 1 石油的分馏 定义 利用原油中各组分 的不同 将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程 所以分馏是 过程 产品 主要得到 等轻质油 二 环境保护和绿色化学1 环境保护 1 三废污染是指 2 环保措施 回收利用 达标排放 研制可降解塑料 2 绿色化学 1 绿色化学的核心是利用化学原理从 上减少和消除工业生产对环境的污染 2 原子经济性是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物 即原子利用率为 4 2 合成橡胶合成纤维 3 ch2 ch2 ch2 ch2 聚合度二 1 1 废水废气废渣2 1 源头 2 100 1 低碳经济 是以低能耗 低污染 低排放为基础的可持续发展经济模式 下列说法与 低碳经济 不符合的是 a 大力研发新型有机溶剂替代水作为萃取剂b 加强对煤 石油 天然气等综合利用的研究 提高燃料的利用率c 利用co2合成聚碳酸酯类可降解塑料 实现 碳 的循环利用d 甲烷和乙醇的燃烧热分别是891 0kj mol 1 1366 8kj mol 1 利用甲烷更 低碳 自主检查 答案 a 解析 提高燃料利用率减少燃料消耗 利用co2合成塑料实现 碳 的循环利用可分别达到 低能耗 低排放 的目的 甲烷生成2molco2放出热量1782 0kj 乙醇生成2molco2放出热量1366 8kj 显然选用甲烷作燃料更低碳 2 下列生活中的物品 用有机合成材料制作的是 答案 c 3 以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措 下列做法违背发展低碳经济的是 a 发展氢能和太阳能b 限制塑料制品的使用c 提高原子利用率 发展绿色化学d 尽量用纯液态有机物代替水作溶剂 答案 d 解析 低碳经济即是降低co2的排放 a中氢能的燃烧产物为h2o 塑料的成分中含有碳元素 燃烧或降解后也产生co2 绿色化学中的原子利用率提高 即为反应中只生成一种产物 无其他产物出现 有机物中含有碳 且有机溶剂大多污染环境 d错误 4 下列做法不能体现低碳生活的是 a 减少食物加工过程b 注意节约用电c 尽量购买本地的 当季的食物d 大量使用薪柴为燃料 答案 d 解析 薪柴燃烧释放出二氧化碳气体 不符合 低碳生活 的理念 减少食物的加工过程和节约用电 可少耗能量 减少释放二氧化碳的量 符合 低碳生活 的理念 购买本地和当季水果 可以减少运输过程的能量耗损 减少二氧化碳的排放 符合 低碳生活 的理念 5 石油是一种重要能源 人类正面临着石油短缺 油价上涨的困惑 以下解决能源问题的方法不当的是 a 用木材做燃料b 用液氢替代汽油c 开发风能d 开发地热 答案 a 解析 如果用木材作燃料代替燃油 就会使大量森林树木被砍伐 造成水土流失 破坏生态环境 1 煤的综合利用煤可以作为燃料使用 将煤作为燃料 主要是利用其燃烧放出的热量 但是 将煤直接燃烧不但利用率较低 而且还会造成严重的环境污染 将煤进行加工后综合利用是合理用煤的重要发展方向 当前 煤的综合利用方法有 煤的干馏 煤的气化和煤的液化 煤的干馏煤的干馏是将煤隔绝空气 高温下使之分解 获得燃料及多种重要的化工原料 煤干馏的主要产品和用途如表 煤的液化煤的液化是把煤转化为液体燃料的过程 煤的液化可分为直接液化和间接液化 煤的直接液化就是煤与氢气作用生成液体燃料 煤的间接液化是先把煤转化为一氧化碳和氢气 再在催化剂作用下合成甲醇等液体燃料 2 天然气的综合利用天然气是一种清洁的燃料 可以直接燃烧 天然气更是一种重要的化工原料 主要用于合成氨 生产甲醇以及合成分子内含两个或两个以上碳原子的其他有机化合物 3 石油的综合利用石油一般不能直接使用 而是要加工成石油产品使用 石油加工的主要方法有 石油的分馏 裂化 裂解等 石油的分馏石油是混合物 没有固定的沸点 对石油进行加热时 沸点低的烃 分子中碳原子数较少 先汽化 其蒸气经冷凝后变为液体首先从混合物里分离出来 随着温度的升高 沸点较高的烃 分子中碳原子数较多 汽化 经过冷凝也分离出来 这样 通过加热和冷凝 可以把石油分成不同沸点范围的产物 这种方法叫石油的分馏 工业上石油分馏是在分馏塔中进行的 石油分馏产品主要有 石油气 汽油 煤油 柴油等轻质油 但其产量难以满足社会的需求 4 石油的分馏 裂化和裂解比较 5 直馏汽油和裂化汽油的区别 6 各种工业厂气的主要成分 例1 下列说法中错误的是 a 石油中含有c5 c11的烷烃 可以通过石油的分馏得到汽油b 含c18以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油c 煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物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 煤经过干馏发生复杂的物理 化学变化后得到煤焦油等物质 煤焦油是含有多种芳香族化合物的复杂混合物 煤焦油在170 以下蒸馏出来的混合物里主要含有苯 甲苯 二甲苯和其他苯的同系物等 所以并不是煤中含有苯和甲苯 答案 d 规律方法 直馏汽油可用做卤素单质的萃取剂 而裂化汽油的成分中含有烯烃 会与卤素单质发生加成反应 故不能用做卤素单质的萃取剂 1 天然气的主要成分 ch4是一种会产生温室效应的气体 等物质的量的ch4和co2产生的温室效应 前者大 下面是有关天然气的几种叙述 其中正确的是 天然气与煤 柴油相比是较清洁的能源 等质量的ch4和co2产生的温室效应也是前者大 燃烧天然气也是形成酸雨的原因之一 ch4作为化工原料可用于合成氨 生产甲醇 变式训练 a b c d 答案 b 解析 天然气与煤 柴油比较 氢的质量分数高 氢燃烧无污染 是相对清洁的能源 ch4的摩尔质量为16g mol 1较小 则温室效应大于co2 天然气燃烧不产生硫 氮的氧化物 不会生成酸雨 由ch4的用途知 正确 2 煤是重要的能源和化工原料 直接燃烧既浪费资源又污染环境 最近 某企业利用 煤粉加压气化制备合成气新技术 让煤变成合成气 一氧化碳及氢气总含量 90 把煤 吃干榨尽 下列有关说法正确的是 煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化 煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化 该技术实现了煤的清洁利用 该技术实现了煤的高效利用a b c d 答案 c 解析 煤粉加压气化法是让煤变成以co和h2为主要成分的合成气 此过程涉及化学变化和物理变化 且该技术减少了污染 提高了煤的利用率 1 环境污染 2 几种常见的环境污染与成因 1 酸雨 与so2及nox有关 2 温室效应 与co2有关 3 光化学烟雾 与nox及碳氢化合物有关 4 臭氧层破坏 与nox及氟氯烃有关 5 赤潮 水华 与含氮 磷的大量污水有关 3 绿色化学 1 化学实验绿色化的途径 开发绿色实验 如实验室以h2o2分解法制氧取代氯酸钾分解法 实现原料和反应过程的绿色化 防止实验过程中尾气 废物等对环境的污染 实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收 对实验产物尽可能再利用等 在保证实验效果的前提下 尽量减少实验试剂的用量 如降低试剂浓度 减少用量等 使实验小型化 微型化 对于危险或反应条件苛刻 污染严重或仪器 试剂价格昂贵的实验 可采用计算机模拟化学实验或观看实验录像等办法 妥善处置实验产生的废物 防止污染环境 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 常压下进行 例2 绿色化学 是指从技术 经济上设计可行的化学反应 尽可能减少对环境的副作用 下列化学反应 不符合绿色化学概念的是 a 消除硫酸厂尾气排放 so2 2nh3 h2o nh4 2so3b 消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染 no no2 2naoh 2nano2 h2o 解析 c选项在制备cuso4产物的同时 会生成大气污染物so2 并且制得相同量的cuso4时 消耗h2so4的量也比d选项多 答案 c 3 下列有关 绿色化学 及 绿色食品 的描述均正确的组合是 绿色化学 是指绝对无污染的化学过程 绿色化学 是指依靠绿色植物来完成的化学过程 绿色化学 是没有或尽可能少污染的化学过程 绿色化学 是人们理想的化学过程 无法实现 治理工业 三废 属于 绿色化学 范畴 合理使用 农药 属于 绿色化学 变式训练 加强环境监测属于 绿色化学 过程 开发利用氢能源属于 绿色化学 富含叶绿素的食品 新鲜的蔬菜 无污染的安全 优质 营养类食品 贴有 绿色 防伪标志的食品 a b c d 答案 a 解析 是对绿色化学的叙述 绿色化学的核心是从源头上减少或消除工业生产对环境的污染 强调最理想的原子经济性原则和污染物的零排放 所以 中的 绝对无污染 中的 依靠绿色植物 中的 无法实现 中的 治理三废 中的 使用农药 中的 加强监测 等内容都是错误的或不属于绿色化学范畴 是正确的 是对食品的描述 只有 是正确的 4 双选 下列有关环境保护的说法中错误的是 a 天然水与空气 土壤 岩石长期接触是水源污染的原因之一b 为防止全球气候变暖的进一步恶化 联合国环保组织要求我国大量减少二氧化硫的工业排放量c 甲醛 苯及其同系物 氨气 氡气等是劣质建筑材料和装修材料释放的常见污染物 对人体非常有害d 废旧电池的集中处理是为防止电池中的汞 镉 铅等重金属盐对土壤和水源造成污染 答案 ab 解析 天然水与空气 岩石 土壤的长期接触是自然现象 不是水源污染的原因 所需要做的是对天然水进行净化 消毒 有时还需要软化 全球气候变暖主要由co2等温室气体引起 二氧化硫的排放导致的环境问题是酸雨 劣质建筑和装修材料释放的污染物对人体非常有害 废旧电池的任意丢弃会对土壤 水源造成破坏力很强的污染 所以a b两项说法是错误的 典例 保护环境已成为人类的共识 人类应以可持续发展的方式使用资源 以合理的方式对废物进行处理并循环使用 下列做法不利于环境保护的是 发电厂的煤经脱硫处理 采用新科学技术促进煤 石油 天然气的开采 以满足工业发展需求 将煤转化为水煤气作燃料 回收并合理处理聚乙烯塑料废物 易错剖析 汽车尾气中含有氮氧化物 是因为汽油燃烧不充分所致 很少 不必考虑 电镀废液经中和后直接排放 增加燃煤发电厂烟囱的高度 可以减少对大气的污染a b c d 常见错误 选b 错因剖析 解答本试题 需要了解环境保护要减少污染 充分利用能源 采用绿色化学等 误选b是对煤气化目的不了解 将煤转化为水煤气 也称煤的气化 可以提高煤的燃烧效率 减少因不完全燃烧而产生co的污染 中对煤进行脱硫处理的目的不了解 其目的是减少so2的污染 中回收并合理处理聚乙烯塑料废物 可减少白色污染 变废为宝 正确解答 选c 开采煤 石油 天然气等不可再生资源不能达到保护环境的目的 应开发氢能 太阳能等清洁能源 汽车尾气中的氮氧化物是由于发动机在工作中高压放电 n2和o2反应所得 有毒 不能不重视 电镀废液往往含重金属离子或cn 等 必须进行处理后方可排放 仅经中和是不可排放的 增加烟囱高度 不可能减少对大气的污染 1 下列做法中不符合 绿色化学 思想的是 a 以水性涂料代替油性涂料b 以无磷洗涤剂代替含磷洗涤剂c 实验后的有毒有害物质应分类收集 统一处理d 在通风橱中制取氯气时不用naoh溶液吸收尾气 答案 d 解析 在通风橱中制取cl2 若不用naoh溶液吸收尾气 cl2会逸出到空气中 污染环境 2 下列关于环境问题的说法正确的是 a ph 7的降雨通常称为酸雨b 为了减少温室气体的排放 提倡不直接燃烧化石能源来提供能量c 氯气是一种有毒气体 所以who建议不要用cl2对自来水消毒 杀菌d 所有金属都可以进行氧化物保护膜处理以防止金属被氧化并污染环境 答案 b 解析 普通雨水也呈酸性 但是酸雨是专指ph 5 6的雨水 因其ph小 酸性强 所以危害大 a不对 选项b是正确的 选项c中who建议不要用cl2对自来水消毒 杀菌 不是因为氯气的毒性而是由于其与水中的有机物反应会生成对人体有害的物质 选项d是错误的 金属氧化膜分为致密和疏松两种 只有少部分的金属氧化膜起保护作用 如铝 锌等 3 生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量 其一直是人类赖以生存的重要能源 下列有关说法不正确的是 a 农村通过杂草和动物的粪便发酵制沼气 沼气的主要成分是甲烷b 推广使用乙醇汽油 乙醇可由富含淀粉的谷物发酵产生 c 用油料作物生产的生物柴油成分与从石油中提取的柴油成分相同d 开发生物质能有利于环境保护和经济可持续发展 答案 c 解析 用油料作物生产的生物柴油成分主要为植物油 而石油中提取的柴油成分主要为烃类物质 两者成分不同 4 化工生产需要遵循 绿色化学 思想 我们的生活习惯也应该遵循这种思想 下面的做法与 绿色化学 思想一致的是 侯氏制碱法中使用了合成氨生产中的二氧化碳 利用海水制取蒸馏水后的富卤海水提取溴 镁