【人教版创新设计】2011届高考化学一轮复习 第二节 化学与资源综合利用 环境保护课件 新人教版

1、1. 煤、石油、天然气的综合开发与利用的意义。煤、石油、天然气的综合开发与利用的意义。2环境污染与保护。环境污染与保护。3绿色化学的应用。绿色化学的应用。 第二节第二节 化学与资源综合利用化学与资源综合利用 环境保护环境保护1煤的综合利用煤的综合利用(1)煤的组成煤的组成煤是由煤是由 和少量和少量 组成的复杂组成的复杂 。煤的元素组成主要是煤的元素组成主要是 ，还含有少量的，还含有少量的H、O、N、S等元素。等元素。有机物有机物无机物无机物混合物混合物C(2)煤的综合利用煤的综合利用煤的综合利用主要是通过煤的煤的综合利用主要是通过煤的 、煤的、煤的 和和 ，获得洁净的，获得洁净的 和多和多种化

2、工原料。种化工原料。煤的干馏煤的干馏煤的干馏是将煤煤的干馏是将煤 加强热使其加强热使其 的过程，也叫煤的焦化。的过程，也叫煤的焦化。煤的气化煤的气化将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气等。将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气等。C(s)H2O(g) .干馏干馏液化液化气化气化燃料燃料隔绝空气隔绝空气分解分解CO(g)H2(g)煤的液化煤的液化a直接液化：使煤与直接液化：使煤与 作用生成液体燃料。作用生成液体燃料。b间接液化：使煤先气化为间接液化：使煤先气化为 和和 ，再催化合成，再催化合成 。2天然气的综合利用天然气的综合

3、利用(1)成成分：主要成分是分：主要成分是 。(2)用途：天然气是一种清洁的用途：天然气是一种清洁的 ，又是重要的化工原料，主要用，又是重要的化工原料，主要用于合成氨和生成甲醇等。于合成氨和生成甲醇等。 氢气氢气COH2甲醇甲醇甲烷甲烷化石燃料化石燃料3石油的综合利用石油的综合利用石油的成分石油的成分从元素种类看：石油所含的主要元素是碳和氢，同时含有少量的从元素种类看：石油所含的主要元素是碳和氢，同时含有少量的S、O、N等元素。等元素。从化合物的种类看：石油是由各种从化合物的种类看：石油是由各种 、环烷烃、芳香烃组成的混合物。、环烷烃、芳香烃组成的混合物。烷烃烷烃1环境污染及保护环境污染及保护

4、 除除了自然因素外，大气污染主要来自了自然因素外，大气污染主要来自 ；工业生产废水会导致；工业生产废水会导致 、 的污染；废渣的污染；废渣 等固体废弃物的处理兼有等固体废弃物的处理兼有 和和 两个重要目的两个重要目的2原子经济原子经济原子经济要求反应物的原子全部转化成目标产物，原子的利用率达到原子经济要求反应物的原子全部转化成目标产物，原子的利用率达到 ，也就是说在化学反应过程中不产生任何废物。也就是说在化学反应过程中不产生任何废物。化石燃料的燃烧和工业生产过程产生化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废的废 气及其携带的颗粒物气及其携带的颗粒物土壤土壤水源水源减少环境污染减少环境污染资源回收利用

5、资源回收利用100%3绿色化学绿色化学绿色化学的核心就是利用化学反应物质从绿色化学的核心就是利用化学反应物质从 上减少和消除工业生产对环境上减少和消除工业生产对环境的污染。的污染。小结：小结：环保问题近年来广泛受到人们的关注。现对造成环境污染的热点问题总环保问题近年来广泛受到人们的关注。现对造成环境污染的热点问题总结如下：结如下：1酸雨酸雨形成原因主要是形成原因主要是SO2和氮氧化合物。和氮氧化合物。2光化学烟雾光化学烟雾主要是氮氧化合物、碳氢化合物造成的。主要是氮氧化合物、碳氢化合物造成的。源头源头3臭氧空洞臭氧空洞主要是氮氧化合物、氟氯代烃等的排放引起的。主要是氮氧化合物、氟氯代烃等的排放

6、引起的。4温室效应温室效应主要是由于大气中主要是由于大气中CO2含量的不断增加造成的。含量的不断增加造成的。5白色污染白色污染聚乙烯塑料的大量使用。聚乙烯塑料的大量使用。6赤潮赤潮含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放。含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放。1煤干馏的主要产品和用途煤干馏的主要产品和用途干馏产品干馏产品主要成分主要成分主要用途主要用途焦炉气焦炉气焦炉气焦炉气氨气、甲烷、乙烯、一氨气、甲烷、乙烯、一氧化碳氧化碳气体燃料、化工原料气体燃料、化工原料粗氨水粗氨水氨、铵盐氨、铵盐氮肥氮肥粗苯粗苯苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯炸药、染料、医药、农药、炸药、染料、医药、农药、合成材料合

7、成材料煤焦油煤焦油苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯酚类、萘酚类、萘染料、医药、农药、合成材染料、医药、农药、合成材料料沥青沥青筑路材料、制碳素电极筑路材料、制碳素电极焦炭焦炭碳碳冶金、合成氨造气、电石、冶金、合成氨造气、电石、燃料燃料2.石油的炼制石油的炼制方法方法原料原料原理原理目的目的分馏分馏原油原油(常压分馏常压分馏) 重油重油(减压分馏减压分馏) 根据石油各组分根据石油各组分沸点高低不同，利沸点高低不同，利用加热汽化、冷凝、用加热汽化、冷凝、回流，把石油分成回流，把石油分成不同沸点范围的组不同沸点范围的组分分 得到不同沸点范得到不同沸点范围的分馏产物围的分馏产物汽油、煤油、柴油、汽油、

8、煤油、柴油、重油等重油等裂化裂化重油、石蜡重油、石蜡 在一定条件下，在一定条件下，把相对分子质量大、把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为沸点高的烃断裂为相对分子质量小、相对分子质量小、沸点低的烃沸点低的烃 提高轻质液体燃提高轻质液体燃料油的产量，特别料油的产量，特别是提高汽油的产量是提高汽油的产量裂解裂解(深深度裂化度裂化)石油分馏产品石油分馏产品(包括石油气包括石油气) 在高温下，使具在高温下，使具有长链分子的烃断有长链分子的烃断裂成各种短链的气裂成各种短链的气态烃和少量液态烃态烃和少量液态烃 获得短链不饱和获得短链不饱和烃，如乙烯、丙烯、烃，如乙烯、丙烯、丁二烯等丁二烯等【例【例1】 下下列

9、说法中错误的是列说法中错误的是()A石油中含有石油中含有C5C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油B含含C18以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油C煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物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：解析：煤经干馏得到煤焦油等物质，而煤焦油是含多种芳香族化合物的复杂混合煤经干馏得到煤焦油等物质，而煤焦油是含多种芳香族化合物的复杂混合物，可分馏出苯、甲苯等物质，但煤本身不含有

10、苯、甲苯，故答案为物，可分馏出苯、甲苯等物质，但煤本身不含有苯、甲苯，故答案为D。答案：答案：D1工业上获得乙烯和丙烯的方法是工业上获得乙烯和丙烯的方法是()A石油分馏石油分馏 B煤的干馏煤的干馏 C石蜡催化裂化石蜡催化裂化 D重油裂解重油裂解解析：解析：裂解是指石油分馏产物裂解是指石油分馏产物(包括石油气包括石油气)中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等各中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等各种短链气态烃和少量液态烃的过程，答案为种短链气态烃和少量液态烃的过程，答案为D。答案：答案：D通过催化剂催化、高温等手段将含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为含碳原子较通过催化剂催化、高温等手段将含碳原子较多、沸点较高的烃断

11、裂为含碳原子较少、沸点较低的焓的过程，叫裂化。例如：少、沸点较低的焓的过程，叫裂化。例如：主要目的是提高轻质燃料油的含量，所得轻质油和直接分馏所得轻质油的区别主要目的是提高轻质燃料油的含量，所得轻质油和直接分馏所得轻质油的区别是前者含有不饱和烯烃，因此裂化汽油可使溴水、酸性是前者含有不饱和烯烃，因此裂化汽油可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色。溶液褪色。【例【例2】(2010试题调研，广东东莞调研试题调研，广东东莞调研)已已知碳原子数知碳原子数3的烷烃均可裂化为碳原子的烷烃均可裂化为碳原子数更少的一种烷烃和一种烯烃。含有数更少的一种烷烃和一种烯烃。含有5个碳原子的烷烃催化裂化可生成的烯烃个碳原子的

12、烷烃催化裂化可生成的烯烃最多有最多有()A4种种 B5种种 C3种种 D2种种解析：解析：含有含有5个碳原子的烷烃，催化裂化时可按以下方式键断裂：个碳原子的烷烃，催化裂化时可按以下方式键断裂：C5H12 CH4C4H8，C5H12 C2H6C3H6，C5H12 C2H4C3H8，C3H8 CH4C2H4。在上述反应中生成的烯烃分子为。在上述反应中生成的烯烃分子为C4H8、C2H4、C3H6，再结合这些烯烃的同分导构体，可推知共有再结合这些烯烃的同分导构体，可推知共有5种不同的烯烃分子。种不同的烯烃分子。答案：答案：B2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。若丁烷的丁烷催化

13、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，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小的气态烃在混合气体中的体积分数为()A11% B19% C40% D50%解析：解析：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均为42 g，即乙烯为，即乙烯为1.5 mol，丙烯为，丙烯为1 mol。由化学方程式。由化学方程式C4H10 CH4C3H6和和C4H10 C2

14、H6C2H4可知：可知：CH4为为1 mol，C2H6为为1.5 mol，则未裂解的，则未裂解的C4H10为：为： 2.5 mol0.28 mol。故甲烷的体积分数为：。故甲烷的体积分数为： 100%19%。答案：答案：B【例【例1】 对对于右图的叙述错误的是于右图的叙述错误的是()A图示实验中发生了化学变化图示实验中发生了化学变化B液体液体X溶液的溶液的pH7，液体，液体Y是一种黑色黏稠状液体是一种黑色黏稠状液体C气体气体Z易燃，可还原易燃，可还原CuO，也可使溴水褪色，也可使溴水褪色D试管试管A中产生浓的白烟中产生浓的白烟解析：解析：此题考查有关煤的干馏及其产物的知识。煤的干馏是煤在隔绝空

15、气的条件下此题考查有关煤的干馏及其产物的知识。煤的干馏是煤在隔绝空气的条件下加强热使其分解的过程，它发生了复杂的物理、化学变化；煤的干馏产物有加强热使其分解的过程，它发生了复杂的物理、化学变化；煤的干馏产物有NH3生成，生成，易溶于水而呈碱性，故易溶于水而呈碱性，故pH7；同时煤干馏还生成了煤焦油，它的化学成分主要为苯、；同时煤干馏还生成了煤焦油，它的化学成分主要为苯、甲苯、二甲苯、酚类、萘、沥青等的混合物，是难溶于水的黏稠液体；干馏的气体甲苯、二甲苯、酚类、萘、沥青等的混合物，是难溶于水的黏稠液体；干馏的气体产物中有产物中有H2、CO，具有还原性，可以还原氧化铜；气体产物中的乙烯可以使溴水褪

16、，具有还原性，可以还原氧化铜；气体产物中的乙烯可以使溴水褪色。因此选项色。因此选项A、B、C均正确。叙述错误的是均正确。叙述错误的是D。答案：答案：D 高分策略高分策略 从根本上去把握什么叫煤的干馏。准确记忆煤的干馏产品，是准确解答此从根本上去把握什么叫煤的干馏。准确记忆煤的干馏产品，是准确解答此题的关键。题的关键。 【例【例2】 (2009安徽理综，安徽理综，27)(12分分)某某厂废水中含厂废水中含5.00103 molL1的的 ，其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(F

17、e的化合价依次为的化合价依次为3、2)，设计了如下实验流程：，设计了如下实验流程：(1)第第步反应的离子方程式是步反应的离子方程式是_。(2)第第步中用步中用pH试纸测定溶液试纸测定溶液pH的操作是：的操作是：_。(3)第第步过滤得到的滤渣中主要成分除步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外，还有外，还有_。(4)欲使欲使1 L该废水中的该废水中的 完全转化为完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4，理论上需要加入，理论上需要加入_g FeSO47H2O。 1粗心将粗心将“ ”写成了写成了“Cr2O7”。2.未掌握未掌握“用用pH试纸测定溶液试纸测定溶液pH”的操的操作方法。作方法。3.未挖

18、掘出磁性材料中未挖掘出磁性材料中“Fe的化合价依次为的化合价依次为3、2”这一信息的价值，这一信息的价值，只凭平时的定势思维而思考问题。只凭平时的定势思维而思考问题。4.依据第依据第步反应的离子方程式求解第步反应的离子方程式求解第(4)问，问，仍是未注意到最终产物中含有仍是未注意到最终产物中含有2价的价的Fe。 解答本题时，审题、析题很重要，不仅要细读文字题干，还要分析实验流程，解答本题时，审题、析题很重要，不仅要细读文字题干，还要分析实验流程， 结合题目要求认真解答。在分析滤渣成分时，主要是结合磁性材料中的结合题目要求认真解答。在分析滤渣成分时，主要是结合磁性材料中的Fe为为 3价和价和2价

19、这一信息。解答第价这一信息。解答第(4)问时，根据问时，根据“Cr”守恒、守恒、“Fe”守恒列出关系守恒列出关系式式 4Cr0.5Fe1.5FeO410FeSO47H2O进行求算。进行求算。 (1) 6Fe214H=2Cr36Fe37H2O(2)将一小片将一小片pH试纸放在洁净干燥的表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在试纸放在洁净干燥的表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与标准比色卡对照试纸上，再与标准比色卡对照(3)Fe(OH)3、Fe(OH)2(4)13.9 对近年的高考试题进行分析，不难发现，无机化合物的制备试题很多是将化学工对近年的高考试题进行分析，不难发现，无机化合物的制备试题