高中化學(xué) 第四章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用 4.2 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù)課件 新人教版必修2.ppt

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第二節(jié) 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù),自主閱讀,自主檢測,一、煤、石油和天然氣的綜合利用 1.煤的綜合利用,,,,,,,,,,,,自主閱讀,自主檢測,2.天然氣的綜合利用,,,,,自主閱讀,自主檢測,3.石油的綜合利用 石油是由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物。,,,,,自主閱讀,自主檢測,4.以煤、石油、天然氣為原料生產(chǎn)合成材料 (1)三大合成材料:塑料、合成橡膠、合成纖維。 (2)加聚反應(yīng):在適當(dāng)溫度、壓強(qiáng)和催化劑存在的條件下,不飽和化合物發(fā)生自身加成反應(yīng),形成相對(duì)分子質(zhì)量巨大的高分子化合物的反應(yīng)。 (3)實(shí)例:制取聚乙烯反應(yīng)的化學(xué)方程式為:,,,,,,,自主閱讀,自主檢測,(4)四個(gè)概念:,,,,,,,自主閱讀,自主檢測,二、環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué) 1.環(huán)境問題 是指由于人類不合理地開發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞,以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染。 2.環(huán)境污染的來源 主要來自化石燃料的燃燒和工業(yè)三廢,即:廢水、廢氣、廢渣的任意排放。 3.綠色化學(xué) 核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染,最理想的“原子經(jīng)濟(jì)”就是反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物,原子的利用率為100%。,,,,,,,自主閱讀,自主檢測,1.判斷下列說法是否正確。正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“”。 (1)煤的氣化是使煤轉(zhuǎn)化成清潔燃料的物理過程。( ) (2)石油的分餾得到的產(chǎn)品是純凈物。( ) (3)煤的干餾可得到甲烷、苯和氨等物質(zhì)。( ) (4)乙烯的化學(xué)性質(zhì)比聚乙烯活潑。( ) (5)石油的分餾、裂化和裂解都屬于化學(xué)變化。( ) 解析:(1)煤的氣化是化學(xué)變化。 (2)石油的分餾產(chǎn)品是多種烴的混合物。 (3)煤的干餾可以得到甲烷、苯和粗氨水等物質(zhì)。 (4)乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)后,雙鍵中的一個(gè)鍵斷裂,加聚產(chǎn)物穩(wěn)定。 (5)石油的分餾是物理變化。 答案:(1) (2) (3)√ (4)√ (5),自主閱讀,自主檢測,自主閱讀,自主檢測,3.想一想,連一連。 環(huán)境污染 主要成因 (1)溫室效應(yīng) A.SO2和NOx的大量排放 (2)酸雨 B.汽車尾氣 (3)臭氧空洞 C.廢水中N、P元素含量的增大 (4)光化學(xué)煙霧 D.空氣中CO2的濃度升高 (5)赤潮 E.氟氯烴的大量排放 (6)白色污染 F.廢棄的塑料制品 答案:(1)D (2)A (3)E (4)B (5)C (6)F,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,重難點(diǎn)一煤的干餾與化學(xué)“三餾” 情景引入,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,煤的綜合利用 討論探究 1.通過煤的干餾可以得到粗苯,那么煤中含有苯等芳香烴嗎? 提示:煤是由有機(jī)物和無機(jī)物組成的復(fù)雜的混合物,不直接含有苯等芳香烴,而是在干餾時(shí)生成了芳香烴。 2.若從煤焦油中分離出芳香烴,應(yīng)采用什么方法? 提示:煤焦油是由各種芳香烴組成的液態(tài)混合物。可根據(jù)各種芳香烴的沸點(diǎn)不同利用蒸餾法進(jìn)行分離。,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)撥 1.煤的干餾 (1)含義:將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過程叫做煤的干餾。 ①煤的干餾必須隔絕空氣,否則會(huì)使分解出來的成分燃燒。 ②煤的干餾能夠減少燃燒污染,提高燃煤的熱效率,且能從煤中提取有價(jià)值的化工原料。 ③煤的干餾過程中發(fā)生的主要是化學(xué)變化,而蒸餾的過程發(fā)生的是物理變化。,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,(2)煤的干餾的主要產(chǎn)品和用途,如下表:,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,2.化學(xué)“三餾”的比較,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,典例引領(lǐng) 例題1導(dǎo)學(xué)號(hào)52090115下圖是實(shí)驗(yàn)室干餾煤的裝置圖: (1)指出圖中儀器的名稱:b , c 。 (2)儀器d的作用是 ,c中的液體中無機(jī)物里溶有 ,可用 檢驗(yàn)出來。有機(jī)物有 ,可以通過 的方法使其中的重要成分分離出來。 (3)e處點(diǎn)燃的氣體主要成分有 ,火焰的顏色是 。 (4)反應(yīng)結(jié)束后b中的固體是 。,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,解析:本題是關(guān)于煤干餾的實(shí)驗(yàn),根據(jù)煤干餾的主要產(chǎn)品,b中得到的應(yīng)是焦炭,c中得到的應(yīng)是粗氨水和煤焦油,e處放出的應(yīng)是焦?fàn)t氣。其中粗氨水中溶有氨,呈堿性,可用酚酞溶液檢驗(yàn);煤焦油主要是苯、甲苯、二甲苯的混合物,應(yīng)用分餾的方法分離;焦?fàn)t氣的主要成分有H2、CH4、CH2 CH2、CO,燃燒時(shí)呈淡藍(lán)色火焰。 答案:(1)硬質(zhì)玻璃管 U形管 (2)盛裝冷水對(duì)蒸氣進(jìn)行冷卻 氨 酚酞溶液 煤焦油 分餾 (3)H2、CH4、CH2 CH2、CO 淡藍(lán)色 (4)焦炭,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,成功體驗(yàn)1 下列關(guān)于煤干餾的敘述中正確的是 ( ) A.煤加強(qiáng)熱而分解的過程叫做煤的干餾 B.煤干餾只能得到冶金用的優(yōu)質(zhì)焦炭 C.煤的干餾和石油的分餾的本質(zhì)差別為干餾是化學(xué)變化而分餾是物理變化 D.工業(yè)上芳香烴原料可由煤干餾得到,其存在于干餾所得的焦?fàn)t氣中 解析:A項(xiàng),干餾要在隔絕空氣的條件下進(jìn)行;B項(xiàng),煤干餾的產(chǎn)物主要是焦炭,同時(shí)得到出爐煤氣、煤焦油等物質(zhì);C項(xiàng),煤干餾時(shí)發(fā)生了分解反應(yīng),所以是化學(xué)變化,分餾僅僅是利用石油中各成分的沸點(diǎn)不同而分開混合物中的各成分,所以是物理變化;D項(xiàng),芳香烴主要存在于煤焦油中。 答案:C,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,重難點(diǎn)二石油的煉制 情景引入,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,討論探究 1.石油的裂化和裂解有何區(qū)別與聯(lián)系? 提示:裂化和裂解原理相同,只是裂解溫度比裂化溫度更高,裂解又叫深度裂化。 2.直餾汽油和裂化汽油有何區(qū)別?如何區(qū)別? 提示:直餾汽油是飽和烴的混合物,裂化汽油中含不飽和烴,可用溴水區(qū)別它們。,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)撥 1.石油煉制方法的比較,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,2.化學(xué)“六氣”,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,典例引領(lǐng) 例題2下列有關(guān)化石能源加工及其產(chǎn)品的說法不正確的是( ) A.石油的分餾是物理變化 B.石油裂化的主要目的是提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量 C.煤的干餾可得到甲烷、苯和氨等物質(zhì) D.直餾汽油和裂化汽油均可萃取溴水中的溴 解析:直餾汽油的主要成分是液態(tài)烷烴,裂化汽油的主要成分是液態(tài)烷烴和烯烴,裂化汽油可與溴水反應(yīng),直餾汽油不能與之反應(yīng),故裂化汽油不能萃取溴水中的溴。 答案:D,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,成功體驗(yàn)2 在石油工業(yè)中,將重油制成乙烯的方法是( ) A.裂化 B.裂解 C.干餾 D.分餾 解析:將重油制成氣態(tài)不飽和烴,應(yīng)采取比裂化更高的溫度才可以實(shí)現(xiàn),即采用裂解的方法。 答案:B,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,重難點(diǎn)三環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué) 情景引入,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,討論探究 1.塑料制品的使用給我們的生活帶來方便的同時(shí),也帶來巨大危害——“白色污染”問題,我們該如何解決這個(gè)問題? 提示:(1)改進(jìn)塑料的配方和生產(chǎn)工藝,研制可降解的塑料。如以乙烯和一氧化碳為原料制成聚乙烯光降解塑料,以纖維素和淀粉為原料制成微生物降解塑料等。 (2)回收利用廢舊合成材料。通過熔融再生重新做成多種有用的材料;采用熱裂解或化學(xué)處理的方法使其分解,用于制備多種化工原料;將廢舊合成材料作為燃料使用。,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,2.在汽車的排氣管上安裝“催化轉(zhuǎn)化器”(用鉑鈀合金作催化劑),可以把汽車尾氣中的有害氣體CO與NO催化生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體CO2和N2,這種尾氣處理的方法是否符合綠色化學(xué)的概念? 提示:不符合,綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染。這種尾氣處理的方法是被動(dòng)地治理污染,不符合綠色化學(xué)的概念。,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)撥 1.六大環(huán)境問題,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,2.綠色化學(xué)理念 (1)核心: 利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)和日常生活對(duì)環(huán)境的污染。 (2)從環(huán)境上: 強(qiáng)調(diào)從源頭上消除污染,從一開始就避免污染物的產(chǎn)生。 (3)從經(jīng)濟(jì)上: 提倡合理利用資源和能源,降低生產(chǎn)成本,盡可能提高原子利用率,最高目標(biāo)是原子利用率為100%,即反應(yīng)物原子全部轉(zhuǎn)化為期望產(chǎn)物。,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,典例引領(lǐng) 例題3下列措施有利于節(jié)能減排、改善環(huán)境質(zhì)量的有( ) ①在大亞灣核電站已安全運(yùn)行多年的基礎(chǔ)上,廣東將繼續(xù)發(fā)展核電,以減少火力發(fā)電帶來的二氧化硫和二氧化碳排放問題 ②積極推行“限塑令”,加快研發(fā)利用二氧化碳合成的聚碳酸酯類可降解塑料 ③加速建設(shè)地鐵、輕軌等軌道交通,促進(jìn)珠三角城市一體化發(fā)展,減少汽車尾氣排放 ④發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì),推廣可利用太陽能、風(fēng)能的城市照明系統(tǒng) ⑤使用生物酶降解生活廢水中的有機(jī)物,使用填埋法處理未經(jīng)分類的生活垃圾 A.①②③④ B.①②⑤ C.①②④⑤ D.③④⑤,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,解析:核電可減少污染物,如SO2等物質(zhì)的排放,可改善環(huán)境質(zhì)量,①正確,則排除D項(xiàng);地鐵可減少汽車的數(shù)量,從而減少尾氣排放,有利于改善環(huán)境,③正確,則排除B、C兩項(xiàng)。⑤中“填埋法”不能改善環(huán)境質(zhì)量,相反會(huì)造成土壤污染。 答案:A,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,成功體驗(yàn)3 2015年11月29日至30日,國家主席習(xí)近平出席了全球氣候變化巴黎大會(huì),各國就如何應(yīng)對(duì)氣候變化、提升經(jīng)濟(jì)綠色水平,實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行商討。下列活動(dòng)不符合這一主題的是( ) A.機(jī)動(dòng)車實(shí)行限行措施是減少霧霾的途徑之一 B.積極推廣風(fēng)能、太陽能、氫能等新型能源的使用 C.通過吸收空氣中CO2并利用廉價(jià)能源合成汽油可推廣“綠色自由”計(jì)劃 D.將秸稈焚燒可得富含鉀肥的草木灰,焚燒是一種較為理想的秸稈處理辦法,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,重難點(diǎn)三,解析:機(jī)動(dòng)車實(shí)行限行措施可以減少霧霾,符合,A項(xiàng)錯(cuò)誤;推廣風(fēng)能、太陽能、氫能等新型能源的使用,可以降低污染,B項(xiàng)錯(cuò)誤;通過吸收空氣中CO2并利用廉價(jià)能源合成汽油可推廣“綠色自由”計(jì)劃,符合,C項(xiàng)錯(cuò)誤;焚燒秸稈會(huì)增加霧霾的產(chǎn)生,不符合,D項(xiàng)正確。 答案:D,1,2,3,4,1.化學(xué)與人類生產(chǎn)、生活、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān),下列說法中不正確的是( ) A.“天宮一號(hào)”中使用的碳纖維,是一種新型無機(jī)非金屬材料 B.為防止富脂食品氧化變質(zhì),常在包裝袋中放入生石灰 C.開發(fā)新能源,減少對(duì)化石燃料的依賴,可以促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì) D.“靜電除塵”“燃煤固硫”“汽車尾氣催化凈化”都能提高空氣質(zhì)量 解析:生石灰只能用于吸收水分,不能用作氧化劑。 答案:B,1,2,3,4,2.下列變化只涉及物理變化的是( ) A.煤的干餾 B.石油的裂化 C.石油的分餾 D.乙烯聚合 解析:石油的分餾是利用沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離,屬于物理變化。 答案:C,1,2,3,4,3.下列有關(guān)聚乙烯的說法中正確的是( ) A.聚乙烯是通過加聚反應(yīng)生成的 B.聚乙烯具有固定的元素組成,因而具有固定的熔、沸點(diǎn) C.聚乙烯塑料袋因有毒,故不能裝食品 D.聚乙烯因性質(zhì)穩(wěn)定,故不易造成污染 解析:聚乙烯是混合物,沒有固定的熔、沸點(diǎn),B項(xiàng)錯(cuò)誤;聚乙烯塑料袋沒有毒,能裝食品,C項(xiàng)錯(cuò)誤;聚乙烯會(huì)造成白色污染,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:A,1,2,3,4,4.(1)人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染物會(huì)影響臭氧層,如超音速飛機(jī)排放物中的氮的氧化物(NO和NO2),它們與O3和O發(fā)生如下反應(yīng): 以上反應(yīng)反復(fù)循環(huán),其反應(yīng)總的化學(xué)方程式為 ,氮的氧化物在破壞臭氧層的過程中起到了 的作用。 (2)氮的氧化物是大氣污染物之一,目前有一種治理方法是在400 ℃左右,有催化劑存在的情況下,用氨把NOx還原為N2和水,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。,