2019届高三化学一轮创新设计：资源综合利用、环境保护ppt精编课件69页.ppt

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发展的重要基础 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发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部分的考查 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应制水煤气 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 天然气与水蒸气反应制取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 再经冷凝后将烃分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KMnO4溶液褪色 C8H18 C8H16C4H8 C4H10 提高轻质燃料油的产量 不饱和烯烃 CH4 C3H6C2H4 C2H6 乙烯 丙烯 4 三大合成材料 1 三大合成材料是指 2 聚合反应 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 CH2 CH2 CH2 CH2 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应物的原子 原子的利用率达到 也就是说在化学反应中不产生任何废物 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 可持续发展可持续发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发展 需要 和环境保护协调发展 可持续发展的要点是发展援助 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发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 六种气体六种工业气体及成分 我的总结 绿色化学 的基本思想 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 SO2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 CO2 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 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 使用催化剂进行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 下图是对煤燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的流程示意图 废气脱硫过程中 主要反应的化学方程式为 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 废气脱硫的反应主要包括石灰石与SO2的反应及CaSO3与O2的反应 煤燃烧时加入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 体现能力立意的命题指导思想 能够综合考查学生各方面的基础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行设问 1 反应速率与平衡理论的运用 反应物颗粒大小 浓度 温度和压强对化学反应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 氧化还原反应的判断 化学方程式或离子方程式的书写 3 利用控制pH分离除杂 4 化学反应的能量变化 5 实验基本操作 除杂 分离 检验 洗涤 干燥等 6 流程中的物质转化和循环 资源的回收和利用 应用1 2013 泉州质检 能源和资源是维系人类发展的重要前提之一 目前人类使用的主要能源还是化石燃料 请回答下列问题 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 若采取的措施不当 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应 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 根据化学反应前后原子守恒 写出两个反应中的另外一种反应物为H2O 先配平碳元素 再配平氢元素 答案 1 天然气CH4 2O2 CO2 2H2O 2 煤气化后得到的气态燃料燃烧时 热利用率高 能源清洁 碳和水蒸气的反应碳在空气中燃烧后剩余的气体空气液化 3 n2n1nH2O n2n 11nH2O 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 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 请回答下列问题 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 分离方法是将空气液化后蒸馏分离出氧气 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 反应物是硫酸钙悬浊液 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应进行检验等 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 绿色化学的基本原则 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应过程中所用的材料 尽可能全部转化到最终产品中 即原子的利用率达到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 常压下进行 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应途径 下列化工生产中体现绿色化学内涵的是 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 回收未反应的原料 副产物 助溶剂 稳定剂等非反应试剂 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 不能体现绿色化学的内涵 答案C 2013 湖南质检 你的评价 规范答案 1 90 2 11042101 Fe Cu2 Fe2 Cu 3 粗铜精铜Zn 2e Zn2 Cu 2e Cu2 Cu2 2e 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 本题中 细菌冶金 试题 一般只是命题背景新颖 所考查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 因此解题时还要紧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 如本题中 细菌冶金 能减少污染 大大降低能耗 Hold住考向 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发展的前景 绿色化学担负起艰巨的任务 高考会越来越注重体现社会问题 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 2012 上海 2 下列关于化石燃料的加工说法正确的是 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 分离出汽油 煤油等 D项 煤制煤气是化学变化 答案C 3 2012 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应器中与甲烷反应 气体产物分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 达到减少碳排放的目的 请回答下列问题 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 发生反应 CO2 H2O CaCO3 Ca HCO3 2 3 根据题给信息可以写出甲烷在燃料反应器中发生反应的热化学方程式 CaSO4 s CH4 g CaS s CO2 g 2H2O g H 160 1kJ mol 1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 H 802 3kJ mol 1根据盖斯定律 得出空气反应器中发生反应的热化学方程式为 CaS s 2O2 g CaSO4 s H 962 4kJ mol 1 4 采用逆推法 M的结构简式为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 HCO3 2或碳酸氢钙 Ca HSO3 2 O2 CaSO4 H2SO4 3 CaS s 2O2 g CaSO4 s H 962 4kJ mol 1 4 6 1 2012 江苏单科 1 化学在资源利用 环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用 下列做法与社会可持续发展理念相违背的是 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