【三维设计】高考化学一轮复习 第十一章第二节 资源综合利用 环境保护课件 新人教版.ppt

一 煤 石油和天然气的综合利用1 煤的综合利用 1 煤的组成有机物和少量无机物组成的复杂 主要含有等元素 c 混合物 h o n s 2 煤的干馏煤的干馏指将煤使之分解的过程 工业上也叫 隔绝空气加强热 煤的焦化 3 煤的气化将煤中的有机物转化为的过程 主要反应方程式 4 煤的液化 直接液化 煤 液体燃料 间接液化 煤 h2o 水煤气 等 可燃性气体 氢气 甲醇 2 石油的综合利用 1 石油的成分多种组成的混合物 所含元素以为主 2 石油的分馏利用原油中各组分不同 将复杂混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程 碳氢化合物 c h 沸点 3 石油的裂化含碳原子较多 沸点高的烃在催化剂 高温条件下 断裂成 是化学过程 十六烷裂化的方程式 4 石油的裂解在更高温度下的深度裂化 丁烷裂解为甲烷和丙烯的化学方程式 含碳原子数少 沸点较低的烃 3 天然气的综合利用 1 主要成分是 是一种清洁的化石燃料和重要的化工原料 2 合成nh3和ch3oh 以甲烷 水和空气制nh3的方程式为 ch4 4 合成有机高分子材料 2 加聚反应合成聚乙烯的化学方程式 其中为单体 ch2 ch2 为 n为 链节 聚合度 ch2 ch2 煤的干馏与石油的分馏有何不同 提示 煤的干馏是在隔绝空气加强热的条件下发生的复杂的物理变化和化学变化的过程 而石油的分馏是根据沸点不同将石油中各成分分离开的过程 是物理变化 二 环境保护与绿色化学1 环境污染 1 环境问题主要是指由于人类不合理的开发和利用自然资源而造成的破坏 以及工农业生产和人类生活所造成的 生态环境 环境污染 2 三废 主要指 固体废弃物污染 3 大气污染物的来源和工业生产过程中的废气及其携带的颗粒物 废气 废水 化石燃料的燃烧 2 绿色化学 1 绿色化学其核心指利用化学原理从消除和减少工业生产对环境的污染 2 原子经济性上述两反应的原子经济性为100 的是 其特点为 反应物中的原子 原子的利用率达到 源头上 全部转化为期望的最终产物 100 解析 低碳经济 的核心是开发低碳能源技术 减少人类活动向大气中排放co2的量 答案 c 2 下列说法错误的是 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 煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物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 石油的成分中含有烷烃 a正确 含c18以上烷烃的重油经过催化裂化得到汽油等轻质油 b正确 煤的成分是有机物和无机物组成的复杂混合物 c正确 煤经干馏后得到的煤焦油中含有苯和甲苯 煤中不含苯和甲苯 d错误 答案 d 3 下列关于煤 石油 天然气等资源的说法错误的是 a 石油裂化是为了得到更多的汽油b 煤主要是由碳单质形成的c 天然气是一种清洁的化石燃料d 水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料 解析 石油裂化主要是把碳原子个数多的烃 变成碳原子个数少的汽油 从而提高汽油的产量 a正确 煤主要成分是有机物 而碳单质属于无机物 b错误 答案 b 4 为消除环境污染 可以用化学方法 也可以用物理方法 下列各项中主要是利用化学方法消除环境污染的是 a 在燃料煤中添加氧化钙b 将某些废旧塑料熔化后重新成型c 用多孔吸附剂清除水面油污d 把放射性核废料深埋于地下岩层 解析 燃煤中加cao的主要目的是 脱硫 发生的主要反应有 cao so2 caso3 2caso3 o2 2caso4 答案 a 5 绿色化学 是人们最近提出的一个新概念 是 预防污染 的根本手段 其主要内容之一是从技术 经济上设计可行的化学反应 尽可能减少对环境的负面影响 1 对废弃物即垃圾的分类处理 属于绿色化学的范畴 请你根据日常生活中所见到的垃圾设计几种处理的方法 2 废旧电池的处理尤为重要 如果任意丢弃 主要会造成 a 水体污染b 大气污染c 资源污染废旧电池的处理方法是 3 下列选项属于 绿色化学 的要求的是 a 处理废弃物b 治理污染点c 减少有毒物质d 杜绝污染源 4 co2的含量增多时会造成 温室效应 等气体也是造成 温室效应 的常见气体 解析 1 对于生活中垃圾可用集中堆放 填埋 焚烧 分类回收再利用等方法处理 2 废旧电池中含有重金属汞等 对水体造成污染 常采用回收再利用或水泥包装后填埋 3 绿色化学的核心是从源头上减少和消除工业生产对环境的污染 因此杜绝污染源符合绿色化学的要求 4 co2 ch4等烃类化合物以及氟氯烃均能造成 温室效应 答案 1 集中堆放填埋焚烧分类装袋回收再利用堆积发酵制沼气等 2 a回收再利用或用水泥包装后填埋 3 d 4 ch4等烃类化合物 氟氯烃 1 石油的分馏 裂化和裂解的比较 2 直馏汽油和裂化汽油的区别 3 各种工业厂气的主要成分 例1 如何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题 将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油 资料1 石蜡是含有20 30个碳原子的烷烃的混合物 常温下呈固态 资料2 石油催化裂化中通常使用al2o3作催化剂 某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化 装置如图 实验过程中可观察到烧瓶 中固体石蜡先熔化 试管 中有少量液体凝结 试管 中酸性高锰酸钾溶液褪色 实验后闻试管 中液体气味 具有汽油的气味 1 该装置仪器连接的顺序遵循原则为 为保证实验成功 实验前必须进行的操作是 装置中较长导管的作用是 2 试管 中少量液体凝结说明 3 试管 中溶液褪色说明 4 能否用试管 中的液体萃取溴水中的溴 理由是 5 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 试管 中有液体生成 说明生成了含5个碳原子以上的烃 因为常温常压下 含5个碳原子以上的烃大都呈液体 试管 中酸性kmno4溶液褪色说明生成了常温常压下呈气态的含5个碳原子以下的烯烃 由于裂化产物中有烯烃生成 易与溴发生加成反应 所以不能用试管 中的液体萃取溴水中的溴 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燃油 特别是提高汽油的产量和质量 直馏汽油中不含不饱和烃 可作卤素单质 br2 i2 的萃取剂 而裂化汽油中含有不饱和烃 易与卤素单质发生加成反应 故不能用作卤素单质的萃取剂 1 下图是石油分馏塔的示意图 a b c三种馏分中 a a的沸点最高b b的熔点最低c c的相对平均分子质量最大d 每一种馏分都是纯净物 解析 由题图可知 a先分馏出来 c在a b后分馏出来 故熔沸点高低顺序为a b c 熔沸点越高 烃的分子中含碳原子数越多 相对分子质量越大 答案 c 2 下列关于石油加工的叙述中不正确的是 a 石油分馏所得的馏分是一种具有固定熔 沸点的纯净物b 石油裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量c 石油裂解的原料是石油分馏产物 包括石油气d 石油中含有c5 c11的烷烃 可以通过石油的分馏得到汽油 解析 石油分馏所得的馏分仍然是多种烃组成的混合物 没有固定的熔 沸点 答案 a 1 环境污染的分类与防治 1 大气污染 定义 当大气中某些有毒 有害物质的含量超过正常值或大气的自净能力时 就发生了大气污染 污染物 主要有颗粒物 硫化物 氮化物 碳的氧化物 碳氢化合物 以及含卤素化合物和放射性物质等 主要危害 危害人体健康 影响动 植物生长 破坏建筑物和建筑材料 改变世界的气候 防治的方法和措施 减排 综合治理 2 水污染 定义 排放的污染物使水和水体的物理 化学性质发生变化 或使生物群落发生变化 从而降低了水体的使用价值的现象 污染物 重金属 酸 碱 盐等无机化合物 耗氧物质 石油和难降解的有机物以及洗涤剂等 防治和治理 控制污水的任意排放 用物理 化学 生物等方法综合治理 3 土壤污染 定义 进入土壤中的污染物的数量超过了土壤的净化能力 就会引起土壤质量下降的现象 污染物 城市污水 工业废水 生活垃圾及工矿业固体废弃物 化肥 农药等 大气沉降物 牲畜的排泄物 生物残体等 防治的措施 控制和减少污染物的排放 加强工矿企业固体废弃物及城市垃圾的处理和利用 2 常见的环境污染 例2 2011 漳浦摸底 下列叙述正确的是 co2的大量排放会加剧温室效应 酸雨的ph为5 6 主要是因为溶解了so2 利用太阳能 风能和氢能替代化石能源可以改善空气的质量 含磷合成洗涤剂易于被细菌分解 不会导致水体污染 为防止电池中的重金属离子污染土壤和水源 废电池要集中处理a b c d 名师精析 正常的雨水由于溶解了co2呈酸性 其ph为5 6 错误 含磷合成洗涤剂易造成水体 富营养化 最终导致河体污染 错误 答案 c 3 2010 济南模拟 联合国气候变化大会于2009年12月7日 18日在丹麦首都哥本哈根召开 焦点议题之一是发展 低碳经济 减少温室气体排放 你认为下列做法中 不能有效减少空气中co2含量的是 a 开发利用太阳能 风能 生物能 海洋能等清洁能源b 使用节能产品 推广节能环保汽车c 植树造林 增加森林植被面积d 用脱硫处理的煤代替原煤作燃料 解析 煤脱硫只能减少so2的排放 减少酸雨 化石燃料的燃烧还是会增加大气中co2的含量 答案 d 4 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 a 发电厂的煤经脱硫处理b 将煤转化为水煤气作燃料c 回收并合理处理聚乙烯塑料废物d 电镀废液经中和后直接排放 解析 对煤进行脱硫处理 目的是减少so2的排放 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 回收并合理处理聚乙烯塑料废物 可减少白色污染 电镀废液中往往含重金属离子或cn 等 必须进行处理后方可排放 仅中和处理后的废液是不能排放的 答案 d 1 绿色化学的含义绿色化学又称环境友好化学或清洁化学 是从源头上防止污染产生或把化学过程对环境的负面影响降低到最低程度的化学 绿色化学要求原料和产品无害 在化学过程中不产生 三废 或使 三废 降低到最低程度 2 化学实验绿色化的途径 1 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 2 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 3 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 4 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 5 妥善处置实验产生的废物 防止污染环境 名师精析 1 根据题意 原子利用率为2 67 5 2 106 5 36 5 4 100 37 6 2 阴极反应为2h 2e h2 或2h2o 2e h2 2oh 3 根据氧化还原反应 可写出2naclo2 cl2 2nacl 2clo2 然后用原子利用率检验化学方程式 4 由该过程三个化学方程式可整理出总化学方程式 cl2 4h2o 2clo2 4h2 原子利用率最大可为2 67 5 71 72 100 94 4 答案 1 37 6 2 2h 2e h2 或2h2o 2e h2 2oh 3 2naclo2 cl2 2nacl 2clo2 4 94 4 实现绿色化学过程 目标及相应措施 可归纳为下图 5 2011 云南测试 绿色化学 是人们最近提出的一个新概念 主要内容之一是指从技术上 经济上设计可行的化学反应 尽可能减少对环境的负作用 下列化学反应不符合绿色化学概念的是 a 消除硫酸厂尾气中的so2 so2 2nh3 h2o nh4 2so3b 消除硝酸工业尾气的氮氧化物的污染 no no2 2naoh 2nano2 h2o 解析 a b两项中消除硫酸厂的尾气so2 硝酸厂尾气氮氧化物 均符合 绿色化学 的含义 d项制取cuso4时不产生大气污染物且节约原料也符合要求 只有c项中会产生大气污染物so2 故选c 答案 c 6 在 绿色化学 工艺中 理想状态是反应物中的原子全部转化为目标产物 即原子利用率为100 在下列反应类型中 置换反应 化合反应 分解反应 取代反应 加成反应 消去反应 加聚反应 缩聚反应以上反应类型能体现这一原子经济原则的是 a b c 只有 d 只有 解析 原子利用率100 即理想地把所有原料转化为目标产物 也就是不生成其他的小分子或副产品 满足这一条件的有化合反应 加成反应 加聚反应 这些反应类型的产物均只有一种 答案 b 节能减排 控制温室效应已关系到人类的生存 利用化学知识减少温室气体co2 no ch4等的排放是每个化学工作者责无旁贷的义务 以节能减排为背景 考查新能源的开发 co2的吸收等知识 在高考命题中也频频出现 例 图瓦卢是由多个珊瑚礁形成的岛国 由于大气中二氧化碳的含量剧增 大量珊瑚虫 外壳主要成分是碳酸钙 死亡 使图瓦卢国土面积增加3 1 珊瑚虫大量死亡的原因 用化学方程式和文字表示原因 2 为了控制温室效应 各国科学家提出了不少方法和设想 有人根据液态co2的密度大于海水的密度 设想将co2液化后 送入深海海底 以减小大气中co2的浓度 为使co2液化 可采用的措施是 a 减压 升温b 增压 升温c 减压 降温d 增压 降温 3 温室效应导致海平面上升 引起温室效应的人为因素主要是 自然界