第七章学案34资源综合利用环境保护

1、学案34资源综合利用环境保护考纲要求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。回扣戳材 S实基础1.煤的综合利用煤是由和少量_、 、 、 等元素。组成的，主要含有元素，还含有少量(1) 煤的干馏原理：把煤变化过程。煤的干馏产物a. , b., c., d.(2) 煤的气化 将煤中的化学方程式为使其分解的过程。煤的干馏是一个复杂的转化为的过程，目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。(3)煤的液化催化剂液化：煤+氢气 高高压液体燃料、亠,， 廿 . 高温 r 廿一催化齐y 中 、/ ,液化：煤+水一

2、 一水煤气一亍严甲醇等咼温【问题思考】1.水煤气的成分与液化石油气有何区别?2.天然气的综合利用(1) 天然气的主要成分是原料。(2) 天然气与水蒸气反应制取H2原理：，它是一种的化石燃料，更是一种重要的化工3.石油的综合利用(1) 石油的成分石油主要是由多种N、S、P、O 等。(2) 石油的分馏利用中各组分_的过程叫做分馏。分馏是 等轻质油。(3) 石油的裂化 条件：催化剂催化、高温。 过程：含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为 过程。 主要目的：将_(4) 石油的裂解定义：石油在更高的 为主的组成的混合物。所含元素以为主，还有少量不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的过程。其主要目的是得到

3、 、的烃，裂化是转化为.下发生深度裂化，石油中的烃分子断裂成以乙烯、丙烯生产目的：生产、丙烯、甲烷等重要问题思考】2. 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?3. 为什么裂化汽油不能用于从溴水中萃取溴?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： ，聚合度为O 知识点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 ，以及“三废”的污染主要指：(1)大气污染大气污染物主要来自 ，单体为而造成的 所造成的环境污染。产生的废气及其携带的，链节为O(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

4、污染，如白色污染。当今环境污染存在以下几方面问题： 酸雨一一形成原因主要是 和 O 光化学烟雾 一一主要是、碳氢化合物造成的。 臭氧空洞一一主要是氮氧化合物、等的排放引起的。 温室效应一一主要是由于大气中 CO2含量的不断增加造成的。 白色污染一一塑料的大量使用。 赤潮一一含洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放。2. 环境保护的措施(1) 工业废气携带颗粒物的回收利用。洗涤剂。(2) 工业、生活污水经处理达标后排放、限制使用(3) 回收、限制废弃塑料，研制 塑料。3. 绿色化学，原子的利用率达到(1) 原子经济 原子经济要求反应物的原子 也就是说在化学反应中不产生任何废物。 十厶-亠期望产物的总

5、质量原子的利用率=生成物的总质量X 100%对环境的污染。(2) 绿色化学 绿色化学的核心就是利用化学原理从4.可持续发展可持续发展是指 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。5. 可持续发展、环境保护与绿色化学三者的关系环境保护是可持续发展的一个重要方面，绿色化学能从根本上为环境保护和可持续发展 提供一步到位、一劳永逸的技术支持。突破耆点硏析耦点获得方法主要化学成分鉴别方法直馏汽油一般是C5Cl1的烷烃及少量的芳香烃等，性质稳定裂化汽油含有C5Cii的烷烃和烯烃，性质活泼2.直馏汽油和裂化汽油的区别将石油分馏一、石油炼制方法的比

6、较石油炼 制的 方法分催化裂化石油的裂解常压减压原理主要 原料重油重油主要 产品溶剂油、汽油， 煤油、 柴油、 重油润骨油、 凡士林、 石蜡， 沥青、 煤焦油抗震性能好 的汽油和甲 烷、乙烷、丙 烷、丁烷、乙 烯、丙烯等乙烯、丙烯，1 Q 丁二烯等裂1裂 化石 油 的 分 馏典例导悟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， 得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油。资料一：石蜡是含有 2030个碳原子的烷烃的混合物，常温下呈固态。资料二：石油催化裂化中通常使用Al 2O3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I中固体石蜡先熔

7、化，试管n中有少量液体凝结，试管川中酸性高锰酸钾溶液褪色，实验 后闻试管n中液体气味，具有汽油的气味。石蜡、氯 毗铝IT-j. I -I -I- 一 豔性溶籬(1)该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为，为保证实验成功，实验前必须进行的操作是 较长导管的作用是，装置中试管川中溶液褪色说明了能否用试管n中的液体萃取溴水中的溴，理由是(4)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式(5)石油裂化的重要意义是变式演练1近期我国冀东渤海湾发现储量达 正确的是()A .石油属于可再生矿物能源B石油主要含有碳、氢两种元素C石油的裂化是物理变化D石油分馏的各馏分均是纯净物二、环境保护与绿色化学关于“绿色化学”的具

8、体要求见下图：O10亿吨的大型油田。 下列关于石油的说法安笔的生产工艺反应过理提高能源的利HI頂=I耳境:友吁产砧一 安伞、能障解、可冉利用)垃用尤車无害 的廉化制【典例导悟2】雾霾天气是困扰广州亚运会实现“绿色亚运”目标的一大障碍。为此，广 州市政府于2009年12月10日发布了2010年第16届广州亚运会空气质量保障方案的通知 以切实保障亚运会期间有一个优质的空气环境。下列措施不可能改善空气质量的是A .在大型燃煤锅炉上安装低氮燃烧器，采用烟气脱硝技术B .加强道路扬尘污染控制，强化路面保洁，洒水防尘C .在炼油厂、钢铁厂、发电厂等，推广和使用脱硫技术，降低硫氧化物的排放D .增加汽油、柴

9、油等能源的供应量，提倡以汽车代步的现代消费与生活理念 听课记录：变式演练2(2011南昌模拟)化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是A .利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境B .凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不可食用C .为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术D .提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染高考*训1. 判断正误（1）煤的干馏和石油的分馏均属化学变化（）（2011 东理综一9A）（2）风力发电，让能源更清洁（2011重庆理综6A）（3）环保涂料，让环境更宜居（2011重庆理综6D）（4）用 Na2S 去除废

10、水中的 Hg2*： Hg2* + S2 =HgSj （）（2011北京理综9A）催化剂（5）用催化法处理汽车尾气中的CO和NO : CO+ NOC + NO2（2011北京理综9B）（6）煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠（）（2010山东理综一12C）（7）石油干馏可得到汽油、煤油等（）（2010福建理综6B）2. （2011福建理综，6）下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是（）A . CO2、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3. （2

11、010江苏，1）化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的 是（）A .为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药B .绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理C .实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源D .垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用4. （2010四川理综，6）节能减排对发展经济、保护环境有重要意义。下列措施不能减少氧化碳排放的是（）A.禾U用太阳能制氢B .关停小火电企业C .举行“地球一小时”熄灯活动D .推广使用煤液化技术考点C训题组一煤、石油、天然气的综合利用1. （2011济南模拟）根据下图所示把煤隔绝空气加强热，下列叙述错误的是A .煤发生

12、了化学变化B .液体X的pH 7; Y是一种黑色黏稠状液体C.气体Z易燃，可还原CuO,也可使溴水褪色D .横玻璃管中产生浓的白烟CH4 ) 天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源 前者大 燃烧天然气也是形成酸雨的原因之一 甲醇A .B .3下列关于石油的说法不正确的是（A 石油主要含 C、H两种元素 等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是CH4作为化工原料可用于合成氨、生产c.D .2. 已知天然气的主要成分 一一CH4是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的 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（B 石油主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物C .

13、石油有固定的熔点D 石油分馏得到的汽油是混合物4用来鉴别裂化汽油和直馏汽油的试剂是（）A 乙醚B 溴水C. NaOH溶液D .盐酸5. 丁烷催化裂化，其碳链按两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃。若丁烷的裂解率为90%，且裂解后两种烯烃的质量相等，则裂解后得到的相对分子质量最小的气态烃在混合 气体中的体积分数为（）A . 11%B . 19%C . 40%D . 50%例如由石油得6 . （2011杭州质检）用石油和煤可以得到有机化工生产中需要的众多原料， 到的乙烯和煤得到的苯制聚苯乙烯。生产过程如下：CH?=屮+ CaC2HC三CH 乙烯聚乙烯写出反应的化学方程式：(不必注明反应条件)(2)

14、 试管B收集到的产品中，能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质，其一氯代物有 种。(3) 锥形瓶C中观察到的现象是经溴水充分吸收，经干燥后剩余气体的平均相对分子质量为 (4) 产物中的苯和甲苯也是煤干馏的产物，若在煤焦油中获取苯或甲苯可用(5)写出C中逸出的气体在工业上的两种用途学案34资源综合利用环境保护【课前准备区】知识点一复杂混合物碳氢氧物理、化学a.焦炉气C + H20(g)=C0 + H2氮硫b .煤焦油C.焦炭 d.粗氨水1 .有机物无机物(1) 隔绝空气加强热(2) 有机物(3) 直接2. (1)甲烷可燃性气体间接 清洁 咼温(2) CH 4 + H20剂C0+ 3H23. (1)碳氢化

15、合物碳氢原油沸点混合物物理变化汽油煤油柴油(3) 含碳原子较少、沸点较低化学变化 重油轻质油(4) 温度短链烃乙烯化工基本原料引发剂n CH2=CH2知识点二1开发和利用自然资源生态环境破坏工农业生产人类生活4. (1)塑料、合成橡胶和合成纤维CH 2=ch2 CH 2 CH 2 n(1) 化石燃料燃烧工业生产过程 颗粒物(2) 生活污水(3) S02氮氧化合物 氮氧化合物氟氯代烃聚乙烯磷2. 含氮、磷 (3)可降解3. (1)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4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经济社会资源CO和H2，而液化石油气是含碳问题思考1. 水

16、煤气是碳在高温下和水蒸气反应制得，其成分是 原子数较少的烃，主要是丙烷。2. 煤的干馏和石油的裂化、裂解都是化学变化，石油的分馏为物理变化。3. 直馏汽油与裂化汽油的成分不同，直馏汽油是由石油直接分馏得到，其中不含有烯烃;而裂化汽油是通过裂化得到，其中含有烯烃。因此直馏汽油可作萃取剂，裂化汽油不能作萃获得方法主要化学成分直馏原油直接分馏，物理变化一般是C5C11的烷烃及 少量的芳香烃等，性质稳 定汽油裂化 汽油重油裂化，化学变化含有C5C11的烷烃和烯 烃，性质活泼能使溴的四氯化碳溶液褪 色的是裂化汽油取剂。石油炼 制的方法分馏催化裂化石油的裂解常压减压原理用蒸发冷凝的方法把石油分成不冋沸 点

17、范围的蒸馏产物在催化剂存在的 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 低的烃在高温下，把石油 产品中具有长链 分子的烃断裂为 各种短链的气态 烃或液态烃主要原料原油重油重油含直链烷烃的石 油分馏产品(含石 油气J主要产品溶剂油、汽油、煤油、柴油、重油润滑油、 凡士林、 石蜡、 沥青、 煤焦油抗震性能好的汽 油和甲烷、乙烷、 丙烷、丁烷、乙烯、 丙烯等乙烯、丙烯、1,3-丁二烯等2.鉴别方法【课堂活动区】一、1.典例导悟1. (1)从下往上，从左往右检验装置的气密性导气、冷凝气体(2) 裂化生成了碳原子数小于5的烯烃(3) 不能，因为裂化产物中有烯烃，易与溴发生加成

18、反应AI2O3一(4) C2oH42 C10H22 + C10H 20(5) 可提高石油产品中轻质燃油特别是汽油的产量和质量解析仪器连接的顺序应遵循从下往上，从左往右的原则，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：a.b.c.AI2O3C20H 42C10H20+ C10H22AI2O3, 一C10H22 C5H12 + C5H 10Al 2O3, 一C5H12 C2H4 + C3H8C5Hi2 CH4 + C4H8d.试管川中KMnO 4酸性溶液褪色说明生成了常温常压下呈气态的5

19、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燃油，特别是汽油的产量和质量。2 . D 影响空气质量且造成雾霾天气的主要污染物为氮、硫氧化物，可吸入颗粒物、 挥发性有机物等。A项措施可降低氮氧化物的排放；B项措施可降低空气中固体漂浮物的含量；C项，可降低空气中硫氧化物的含量；D项，增加了化石燃料的消耗量，造成碳氧化物的大量排放，会引发温室效应等。变式演练1. B 石油、煤均属于化石燃料，是不可再生矿物资源，故A错误；石油的裂化是把长链烃变为短链烃，是化学变化，故C错误；石油分馏是利用各类烃

20、的沸点不同，将石油分为不同的馏分，但是每种馏分是由沸点接近的烃组成，属于混合物，故D错误。2. B B项中食品添加剂只要在国家规定允许范围内使用、合理使用对人体是无害的，例如味精等。其余几项都正确。【课后练习区】高考集训1. (1) X 解析(2)V (3) V V (5) X (6) V (7) X石油的分馏应区别于煤的干馏，两者是本质不同的两个概念。2. A 造成温室效应的气体包含 CO2和CH4,但不包含N2。3 . D 化肥和农药虽然能提高农作物的产量和质量，但会污染环境、影响人体健康， 不能大量使用，A错误；绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除对环境的污染， B错误；化石燃

21、料属于不可再生能源，故仍需开发新能源缓解能源缺乏的问题，C错误；垃圾可分类回收利用，节约能源，D正确。4. D 化石燃料的使用必然带来大量CO2气体的排放，煤液化技术尽管在一定程度上使煤变得稍清洁，使 SO2等的排放量减少和热量的利用率有较大提高，但不能减少 的排放。考点集训1. D 煤的干馏是化学变化， 是煤焦油，所以是黑色粘稠状液体，A正确；煤的干馏产物 X是粗氨水，显碱性，B正确；气体Z是焦炉气，其成分为 CH4、CO2气体pH 7, YH2、co、C2H4，它是易燃气体，而且 CO、H2均有还原性，能还原 CuO, C2H4可与溴水发生加成反应 而使溴水褪色，所以C正确；把煤隔绝空气加

22、强热产生大量棕黄色烟而不会有浓的白烟生成， 所以D错。2. B 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16 g mo|T较小，则等质量时，n(CH4)n(CO2)，贝U CH4的温室效应大于 CO2；天然气燃烧不产生硫、氮的氧化物，故不是酸雨形成的原因；由CH4的用途知正确。3. C 石油是由各种烷烃、环烷烃 和芳香烃所组成的混合物；混合物没有固定的熔、 沸点；石油分馏所得馏分为混合物。4. B 直馏汽油主要成分为饱和烃，而裂化汽油含有不饱和烃，裂化汽油与溴水能发生加成反应而使溴水褪色。5 . B 本题主要考查混合气体的计算。为了计算的方便，可假设两种烯烃的质量均为42 g,即乙烯为 1.5 mol,丙烯为 1 mol。由化学方程式 C4H 10 CH4 + C3H6和 C4H 10 C2H6 + C2H4 可知：CH4 为 1 mol , C2H6为 1.5 mol，则未裂解的 C4H10 为 “0/