2023年版《优化方案》高中化学人教版必修二配套文档第二节资源综合利用环境保护

其次节资源综合利用环境保护[学习目标]1．了解煤、石油、自然气的组成及其综合利用。2.了解以煤、石油、自然气为原料生产合成材料。3.了解节约能源和防止污染的重要性。4.了解绿色化学的含义并体会绿色化学在化工生产中的重要性。学问点一煤、石油和自然气的综合利用自主探究自主探究自主学习 探究归纳阅读教材P

～P95

，思考并填空化石燃料化石燃料组成煤 有机物和少量无机物组成的简单混合物，主要含碳元素，另外有少量氢、氧、氮、硫等元素自然气 主要成分是甲烷石油 由多种碳氢化合物组成的混合物煤、石油和自然气的加工及利用以煤、石油、自然气为原料生产合成材料(1)三大合成材料：①塑料；②合成橡胶；③合成纤维。(2)合成高分子的反响——加聚反响①定义：在适当温度、压强和催化剂存在的条件下，不饱和化合物发生自身加成反响，形成相对分子质量巨大的高分子化合物的反响。②相关概念单体——生成高分子化合物的小分子化合物。链节——高分子化合物中的最小重复构造单元。聚合度——高分子化合物中所含的链节的数目。例如：聚乙烯的生成自我测评———————————————————(做一做)推断正误：(1)石油的分馏、裂化、裂解都属于化学变化。(×)分析：石油的分馏属于物理变化，利用的原理是物质的沸点不同，其他为化学变化。(2)(×)低的烃的过程。化石燃料燃烧时产生的二氧化碳是大气污染物之一。(×)自然气的主要用途就是作燃料。(×)分析：甲醇等。思考：高分子化合物聚乙烯( CH

—CH

)的单体和链节的组成和构造都一样吗？2 2(CH===CH)分子，链节是“—CH—CH

—”，二者2 2 2 2组成一样，构造不同。能否用裂化汽油萃取溴水中的溴单质？，无法到达萃取溴的目的。[认知总结]化学中的“三馏”和“两裂”名称干馏分馏原理 特点隔绝空气名称干馏分馏原理 特点隔绝空气高温下使物质分解的过程 属于化学变化，产物为混合物依据液态混合物中各组分沸点不同，属于物理变化产物为单一组分的纯加热使某一组分蒸发进展分别 净物依据液态混合物中各组分沸点不同 属于物理变化产物为沸点相近的各进展分别 组分组成的混合物化学中“两裂”的比较名称 定义 目的在肯定条件下，把相对分子质量 提高轻质油的产量，特别是提高汽裂化 大沸点高的烃断裂为相对分子质 油的产量量小、沸点低的烃裂解 裂成各种短链的气态烃和少量液 获得短链不饱和烃态烃，属于深度裂化特别提示(1)煤干馏时肯定要隔绝空气，目的是防止煤在空气中燃烧。由于石油中有些物质的沸点很接近，所以每种石油的馏分仍旧是多种烃的混合物。由于裂解气中含有烯烃，因此把裂解气通入溴水或酸性KMnO4

溶液中，二者均会褪色。直馏汽油和裂化汽油的成分不同，性质有明显的区分，直馏汽油的成分为饱和烃，溶液和溴水褪色。讲练互动讲练互动典例剖析 题组训练[典例剖析]以下有关石油和煤的利用表达不正确的选项是( )煤的干馏就是将煤隔绝空气在高温条件下使之分解，得到焦炭、煤焦油等物质的过程煤的液化就是将煤转化成甲醇等液态物质的过程C．煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程D．石油通过催化裂化或裂解，可以获得碳原子数较少的轻质油[解析] A项煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程煤的干馏产品有焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等；B项，煤的液化是将煤转化为液体燃料(如甲醇等)的过程；C项，煤的气化是将煤转化为气体燃料(如CO、H

)的过程，为化学变化；D项，石油的催化2的烃的过程，从而获得轻质油。[答案] C题组一煤的干馏与石油的分馏

[题组训练]对如下图的变化表达错误的选项是( )右图所示试验中发生了化学变化液体XpH>7，Y是一种黑色黏稠状液体气体Z易燃，可复原CuO，也可使溴的四氯化碳溶液褪色液体Y是一种纯洁物选DA(焦炉气)()(焦炭)，B项正确；C项正确；煤焦油是含有很多芳香族化合物的简单混合物，D项错误。以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的沸点最低C．c的平均相对分子质量最大D．每一种馏分都是纯洁物解析：选C。石油分馏得到的每一种馏分都是混合物，沸点最低的最先蒸出，故a、b、c三种馏分中，a馏分的沸点最低，c馏分的沸点最高，沸点最高的馏分含碳原子数最多，即平均相对分子质量最大。题组二石油、煤的综合利用3．以下说法正确的选项是( )A．石油分馏获得的汽油是纯洁物B．石油的裂化是物理变化C．煤干馏后可以得到粗苯D．石油的裂解可以得到氯乙烯解析：C种馏分仍为混合物，AB错误；煤C不会生成氯乙烯，D错误。学问点二环境保护与绿色化学自主探究自主探究自主学习 探究归纳阅读教材P

～P100

102

，思考并填空环境问题：是指人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。环境保护的任务(1)环境监测：对污染物的存在形态、含量等进展分析和鉴定，供给牢靠的分析数据。(2)三废的治理：工业三废是指废水、废气、废渣，是主要的环境污染物。(3)查找源头治理环境污染的生产工艺：杜绝污染物的排放，能从根本上解决环境问题。3．绿色化学核心：利用化学原理从源头上削减和消退工业生产对环境的污染。最高目标：原子利用率是100%，即反响物中的原子全部转化为期望的最终产物。自我测评►———————————————————(做一做)推断正误：绿色化学的含义是对污染物进展治理。(×)对污染物进展冶理。加成反响和取代反响中，反响物原子利用率均到达100%。(×)分析：加成反响和加聚反响只有目标产物，无副产物，故原子利用率为100%，符合绿色化学的思想；但取代反响副反响多，有副产物，反响物的原子利用率达不到100%。思考：色化学的理念？不产生或少产生污染物，而不是产生污染后再治理。[认知总结]绿色化学的特点和原子经济性(1)绿色化学的特点①开发绿色反响，将原子利用率提高到100%。②使用无毒、无害的原料、催化剂、溶剂。③开发绿色工艺。④开发和生产绿色产品。(2)“原子经济”“原子经济”要求反响物的原子全部转变成最终产物，原子利用率到达100%，也就是说在化学反响过程中不产生任何废物。化学反响的“原子经济”好坏用原子利用率来衡量：期望产物的总质量原子利用率＝

生成物的总质量

×100%。特别提示绿色化学提出的目标和任务不是被动地治理环境污染境污染。只有从根本上切断污染源，才能真正做到保护环境。环境问题主要污染物环境问题主要污染物温室效应CO2酸雨SO、NO2x臭氧层破坏氟氯代烷、NOx光化学烟雾碳氢化合物、NOx主要危害造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小等土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等到达地球外表的紫外线明显增多，给人类安康及生态环境带来多方面危害刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡白色污染废弃塑料制品在土壤中影响农作物吸取水分和养分，导致农作物减产混入生活垃圾中难处理、难回收亡赤潮和水华废水中含氮、磷元使水体富养分化，导致水中藻类疯长，素的养分物质 消耗水中溶解的氧，使水体变得浑浊、水质恶化讲练互动讲练互动典例剖析 题组训练[典例剖析]化学与环境亲热相关，以下有关说法正确的选项是( )A．CO2

属于大气污染物B．酸雨是pH7的雨水C．CO、NO或SO

都会导致酸雨的形成2 2 2D．大气中CO2

含量的增加会导致温室效应加剧[解析]常见的大气污染物有：颗粒物、二氧化硫、三氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、碳氢化合物等。二氧化碳不属于大气污染物，A项错误；酸雨是pH5.6的降雨，B项现象等其产生都和二氧化碳的排放有关系，D项正确。[答案]D[规律方法]酸雨形成的化学反响酸雨形成多数由于化石燃料的燃烧①含有硫的煤燃烧生成二氧化硫：S＋O

2 2②二氧化硫和水作用生成亚硫酸：SO＋HO HSO；2 2 2 3③亚硫酸在空气中可氧化成硫酸：2HSO＋O 2HSO。2 3 2 2 4氮氧化物溶于水形成酸：雷雨闪电时，大气中常有少量的二氧化氮产生。①闪电时氮气与氧气化合生成一氧化氮：N＋O2

2②一氧化氮不稳定，在空气中氧化成二氧化氮：2NO＋O===2NO；2 2③二氧化氮和水作用生成硝酸：223扫一扫进入91导学网(“://91daoxue/“91daoxue223扫一扫进入91导学网(“://91daoxue/“91daoxue)绿色化学和环境保护[题组训练]题组一环境保护化学与环境保护、工业生产、生活等亲热相关。以下说法不正确的选项是( )A．PM2.52.5微米的颗粒物。PM2.5比胶体粒子小，因其比外表积大，故可吸附含有铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的重金属离子，入肺后对人体产生很大的危害B．富含氮、磷的生活污水不能排放到河中，也不能直接用于农田的浇灌C．大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，可以削减硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染D．14C可用于文物的年月鉴定，14C12C互为同位素AA.砷是非金属，A不正确；B.所以不能排放到河中，也不能直接用于农田的浇灌，B正确；C.大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，可以削减硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染，C正确；D.14C可用于文物的年月鉴定，14C12C的质子数一样，而中子数不同，二者互为同位素，D正确。某校高一争论性学习小组将造成我省某市空气污染的主要缘由分为以下四种：A．燃烧农作物秸秆 B．燃烧含硫煤C．粉尘污染 D．机动车尾气污染并就造成该市空气污染的最主要缘由调查了该市100100查结果如以下图所示：调查结果显示：该市市民认为造成空气污染的最主要缘由是 (填序号，下同)，环保人士认为造成该市空气污染的最主要缘由是 。调查结果说明市民对造成空气污染的最主要缘由生疏缺乏。该最主要缘由造成的大气污染的主要有害成分是 空气中该成分含量较高时在空气中的氧气和水的共同作用下，会形成酸雾，其化学反响方程式为。以下措施能够削减空气中该成分排放量的是 。①用自然气代替煤炭作民用燃料②改进燃烧技术，提高热能利用率③工厂生产时将燃煤锅炉的烟囱造得更高④燃煤中参加适量石灰石后使用解析：(1)从图表知该市市民认为造成空气污染的最主要缘由是粉尘污染，环保人士认为造成该市空气污染的最主要缘由是燃烧含硫煤；(2)燃烧含硫煤产生SO2

污染；(3)自然气工厂生产时将燃煤锅炉的烟囱造得更高并不能削减的SO2

排放，应选①②④。答案：(1)C B(2)SO 2SO＋O＋2HO===2HSO2 2 2 2 2 4(3)①②④题组二绿色化学3．以下做法中不符合“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．试验后的有毒有害物质应分类收集、统一处理D．在通风橱中制氯气时不用NaOH溶液吸取尾气解析：选D。油性涂料中含有有机溶剂，其挥发会造成大气污染。磷元素是养分元素，染。在通风橱中制取Cl，尾气不用NaOH溶液处理，会逸散到大气中造成大气污染。2——————————————[易错易混小结]——————————————O易发2生化学反响。煤的干馏、气化和液化，石油的裂化和裂解均为化学变化，石油的分馏属于物理变化。煤的气化、液化的目的是把煤转变为清洁能源，提高煤的燃烧效率；石油分馏的目产量和质量；石油裂解的目的是为了得到乙烯、丙烯、丁二烯等短链不饱和烃。绿色化学、白色污染与颜色无关：绿色化学不是被动地治理污染而是主动地防止环废弃的塑料制品而造成的污染。知能演练轻松闯关[学生用书独立成册][根底温故]1．以下变化不属于化学变化的是( )A．煤的干馏 B．石油分馏C．由乙烯制聚乙烯 D．重油裂化解析：选B。石油分馏是利用各物质沸点不同而将物质分别，属于物理变化。2．(2023·四川乐山高一检测)以下说法正确的选项是( A．石油中只含有烷烃B．石油裂解的目的是得到更多的汽油C．石油裂化主要是得到甲烷等气态烃D．石油分馏能得到不同沸点范围的产物解析：选D。石油的主要成分是烷烃，还含有芳香烃、环烷烃及其他杂质；裂解主要是得到气态烃，裂化主要是得到更多汽油等轻质油。环境污染问题越来越受到人们的关注，造成环境污染的主要缘由大多是人类生产活动中过度排放有关物质引起的。以下环境问题与所对应的物质不相关的是( )A．温室效应——二氧化碳B．光化学污染——二氧化氮C．酸雨——二氧化碳D．白色污染——一次性塑料制品的使用解析：选C。酸雨的形成主要与硫的氧化物、氮的氧化物有关，与CO2

无关。在日常生活中使用一次性聚乙烯用品会带来“白色污染”。这种材料难分解、难处理。聚乙烯的构造简式为CH—CH

，以下关于聚乙烯的说法错误的选项是( )2 2由乙烯生成聚乙烯的反响属于加聚反响聚乙烯的单体为乙烯C．聚乙烯是一种纯洁物D．聚乙烯构造简式中的n称为聚合度解析：选C。聚乙烯是由CH

===CH通过加聚反响生成的，其链节为—CH—CH—，2 2 2 2单体为CH===CHnn值不同，因此聚乙烯为混合物。2 2绿色化学是当今社会提出的一个理念。在绿色化学工艺中，抱负状态是反响中原子全部转化为欲制的产物，即原子利用率为100%。以下反响最符合绿色化学原子经济性要求的是( )A．乙烯发生加聚反响制得聚乙烯高分子材料B．用甲烷与氯气制备一氯甲烷C．用苯与液溴为原料制取溴苯D．用石灰石与稀盐酸反响制得二氧化碳解析：选A。A项，当反响物中的原子全部转化为产物，原子利用率为100%，乙烯发B项，甲烷与氯气发生取代反响制得一氯甲烷同时还有CDCO同时2还生成CaCl2

HO。2煤的气化所得气体可用于城市家用燃气。以下选项中的气体均属于家用燃气有效成分的是( )A．CO、H、N2 2

B．CO、CH、H4 2C．CO、CH、CO

D．CH、H、O4 2 4 2 2解析：选B。CO和H2

为煤气的主要成分；CH4

是自然气的主要成分，应选B。以下关于化石燃料及其使用的一些说法中不正确的选项是( )煤的气化是指将固态煤粉碎后高温下变为气态，以使煤燃烧时能与氧气充分接触而完全燃烧自然气除可用作清洁能源外，也可用于合成氨和生产甲醇等C．石油分馏得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油其成分不一样D．化石燃料也是重要的化工原料，乙烯和苯就是分别来自于石油和煤的根本化工原料解析：AC(s)＋H

O(g)2

(g)，A项错误；自然气、煤和石油都是重要的化工原料，B、2D项正确；直馏汽油的成分是烷烃，裂化汽油中含有不饱和烃，C项正确。以下图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图。装置内发生的主要反响中不( )化合反响 B．分解反响C．置换反响 D．氧化复原反响选CSO

＋CaO===CaSO，2 3分解反响为CaCOCa＋CO2CaSO＋O===2CaSO。3 2 3 2 4“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2

是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，掌握和治理CO2

是解决温室效应的有效途径。以下措施中，有利于降低大气中CO2

含量的有 (填字母)。削减化石燃料的使用植树造林，增大植被面积C．承受节能技术D．利用太阳能、风能CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如A．6CO2＋6H2O用C6H12O6＋6O2B．CO＋3H剂CHOH＋HO2 2 △ 3 2

COOH2 4 △ 3D．2CO＋6HCH===CH＋4HO2 2 △ 2 2 2以上反响中，最节能的是 ，原子利用率最高的是 。解析：(1)利用太阳能、风能的同时也就削减了化石燃料的使用，降低了CO2

的排放量；而承受节能技术，提高了能源利用率，也能使CO2

的排放量削减；植树造林，吸取空气中CO，以上这些措施均有利于降低大气中CO

的含量。2 2(2)A项利用植物光合作用完成，最节能；C项反响物中的原子全部进入期望的产物中去，原子利用率最高。答案：(1)ABCD (2)A C害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。以下各项符合“绿色化学”要求的是 。A．处理废弃物B．治理污染点C．削减有毒物 D．杜绝污染源在我国西部大开发中，某地为筹建一大型化工基地，征集到以下方案，其中你认为可行的是 。建在西部干旱区可以脱贫致富B．应建在水资源丰富和交通便利且远离城市的郊区C．企业有权自主选择厂址D．不宜建在人口稠密的居民区某化工厂排放的污水中含有Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Hg2＋四种离子。某同学设计了从该污水中回收纯洁的金属铜的方案。在能制得纯铜的方案中，哪一步操作会导致环境污染？增加哪些措施防止污染？。解析：(1)依据题干描述：绿色化学是“预防污染”的根本手段，因此应从“源头”上杜绝。(2)化工基地的筹建首先不宜建在人口稠密的居民区，同时要考虑水资源和交通问题。(3)第③步由于汞的沸点低、易挥发、有毒，因此会造成环境污染。答案：(1)D (2)BD (3)第③步增加冷凝回收装置[力量提升]以下说法正确的选项是( )A．煤的干馏就是加热除去煤中的水分，得到枯燥的炭B．煤中含有甲苯、二甲苯等，可通过干馏得到C．以煤为主要原料，可以合成甲醇D．煤干馏得到的焦炉气不能与溴水反响而使溴水褪色解析：选C。此题考察了煤的综合利用及产物成分。煤的干馏是将煤隔绝空气加强热，使煤分解，干馏属于化学变化，A错误；煤是简单有机物与无机物的混合物，干馏才会生成甲苯和二甲苯等，B错误；煤干馏得到的焦炉气主要成分为氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳，因含有乙烯故能使溴水褪色，错误。以下关于有机高分子化合物的说法不正确的选项是()A．有机高分子化合物称为聚合物，是由于它们大局部是由小分子通过加成聚合反响制得的有机高分子化合物的相对分子质量很大，但其构造是假设干链节的重复C．对于一种高分子材料，n是一个整数值，因而它的相对分子质量是确定的D．丙烯可以发生加聚反响生成高分子选C干个链节组成的。丙烯中含碳碳双键，能发生加聚反响，应选C。以下属于物理变化的是( )①石油的分馏②煤的干馏③石油的裂化④铝热反响⑤由乙烯制备聚乙烯⑥将氧气转化为臭氧⑦乙烯催熟果实⑧将苯参加溴水中⑨海水蒸馏制取淡水A．①②③④C．①⑧⑨B．①②⑤⑦D．①②⑥⑨解析：选C。蒸馏和分馏的原理一样，都是利用沸点不同分别物质，将苯参加溴水中不变化。用金属铜制取硝酸铜，从节约原料和防止环境污染方面考虑，最好的方法( A．铜浓硝酸硝酸铜稀硝酸硝酸铜CCCuClA3Cu(NO)2 32C

Cu(NO)32解析：D。ACu＋4HNO(浓)===Cu(NO)＋2NO↑＋2HO，B中反响为3 32 2 23Cu＋8HNO(稀)===3Cu(NO)＋2NO↑＋4HO，两个反响都既铺张原料