中小學(xué)課外輔導(dǎo)專家講義資源綜合利用環(huán)境保護(hù)授課日期及時(shí)段1．了解煤、石油和天然氣的綜合利用，特別是石油的利用2．了解石油的裂化和裂解，了解加聚反應(yīng)化學(xué)方程式的書寫(重點(diǎn))3．了解環(huán)境污染的分類、危害及防治措施4．了解綠色化學(xué)的含義教學(xué)內(nèi)容第二節(jié)教學(xué)目的課題一、煤和石油的綜合應(yīng)用石油是工業(yè)的血液，石油化工是化學(xué)工業(yè)的主體，可以說，沒有石油化工，就沒有我們今天的現(xiàn)代化一、煤的組成及其綜合利用．煤、石油、天然氣是目前人類使用的主要能源(化石燃料)。2．煤的組成：煤是由有機(jī)物和少量無機(jī)物組成的混合物，主要含有碳元素，還含有少量的氫、氧、氮、硫等元素。3．煤的綜合利用：煤的綜合利用的主要途徑是煤的干餾、煤的氣化和液化，目的是獲得潔凈的燃料和多種化工原料。(1)煤的干餾：是指將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解的過程，可獲得燃料及多種重要的化工原料。煤干餾(2)煤的氣化：煤的氣化是將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。主要反應(yīng)是煤與水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣等，煤的間接液化是先把煤轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫氣，再在催化劑的作用下合成甲醇等液體燃料，其反應(yīng)的化學(xué)式為CO＋2H2CH3OH。二、天然氣的組成及其綜合利用1．天然氣的組成：天然氣的主要成分是甲烷。2．天然氣的綜合利用：天然氣是一種清潔的化石燃料。天然氣更是一種重要的化工原料，主要用于合成氨、生產(chǎn)甲醇等。噸原煤的火力發(fā)電廠產(chǎn)生的電能，因此三峽工程有助于控制()①溫室效應(yīng)②形成酸雨③空氣中的固體顆粒濃度④白色污染ABCD．①③④三、石油的組成及其綜合利用1．石油的組成：石油主要是由多種碳?xì)浠衔锝M成的混合物。 (1)石油的分餾是利用原油中各組分沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離的過程。石油通過分餾可以獲得汽油、煤油、(2)石油的催化裂化：石油的催化裂化是指在催化劑的存在下將大分子的烴進(jìn)行分解得到小分子的烴，從而提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量和質(zhì)量的過程。裂化所用的原料是重油。裂化過程中一分子的烷烴分解為一分子的烷烴和一分子的烯烴，得到的汽油稱為裂化汽油。中小學(xué)課外輔導(dǎo)專家(3)石油裂化的產(chǎn)品再經(jīng)過進(jìn)一步的裂解，可以獲得很多重要的化工原料。如以C16H34為例，寫出裂化反應(yīng)的化學(xué)方程式(以分子中碳原子平均斷裂為例)：CH―→CH＋CH1634加熱、加壓818816CH―→CH＋CH818加熱、加壓41048加熱、加壓加熱、加壓加熱、加壓加熱、加壓乙烯、丙烯、甲烷等都是通過石油裂化和裂解得到的重要化工原料。四、聚合反應(yīng)和高分子化合物n高分子化合物有天然的，如蛋白質(zhì)、纖維素、淀粉等；也有人工合成的，如聚乙烯等；塑料、合成橡膠和合成纖維是三大人工合成的高分子材料。注意：一、蒸餾、分餾和干餾有何區(qū)別1．蒸餾：把液體加熱到沸騰變?yōu)檎魵?，再使蒸氣冷卻凝結(jié)成液體的操作。蒸餾可使混合物中沸點(diǎn)較常見的實(shí)驗(yàn)有蒸餾水的制取。2．分餾：對(duì)多組分的混合物在不同溫度下先后、連續(xù)進(jìn)行兩次或多次蒸餾。分餾可使多組分混合物在一個(gè)完整的操作過程中分離為兩種或多種餾分而達(dá)到混合物分離或除雜的目的。常見的實(shí)驗(yàn)有石油的分餾，要注意的是石油分餾的產(chǎn)品都是混合物。過程叫做干餾。(1)在煤的干餾過程中所發(fā)生的是很復(fù)雜的化學(xué)變化和物理變化。(2)將煤干餾的條件有兩個(gè)：一是要隔絕空氣，目的是防止煤在空氣中燃燒；二是要加強(qiáng)熱。[特別提醒]二、直餾汽油和裂化汽油從鹵素單質(zhì)的水溶液中萃取出鹵素單質(zhì)的萃取劑。鹵素單質(zhì)的萃取劑。三、聚合反應(yīng)1．加聚反應(yīng)：由許多小分子經(jīng)過加成反應(yīng)合成高分子化合物的反應(yīng)稱為加成聚合反應(yīng)，簡稱加聚反2．縮聚反應(yīng)：由許多小分子經(jīng)過縮合反應(yīng)合成高分子化合物的同時(shí)生成許多小分子的反應(yīng)稱為縮合聚合反應(yīng)，簡稱縮聚反應(yīng)。例如獲得聚對(duì)苯二甲酸乙二酯：例1觀察下圖，判斷下列敘述中錯(cuò)誤的是()A．圖示實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了化學(xué)變化)紀(jì)文教育中小學(xué)課外輔導(dǎo)專家[特別提醒]一般可從以下兩個(gè)方面區(qū)別加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)：①高分子的鏈節(jié)中鏈上不全是碳原子，一般是縮聚反應(yīng)生成的；如果鏈上全是碳原子，一般是加聚反應(yīng)生成的。②從反應(yīng)的形式來看，在反應(yīng)中只得到高分子的反應(yīng)是加聚反應(yīng)，而得到高分子的同時(shí)又生成了小分子的反應(yīng)則是縮聚反應(yīng)。3．有機(jī)加聚產(chǎn)物單體的確定(1)鏈節(jié)的主鏈中只存在碳碳單鍵時(shí)，以兩個(gè)碳原子為單元分段斷鍵，可得到“乙烯型”單體。如(2)鏈節(jié)的主鏈中存在CC的高聚物，則以四個(gè)碳原子為單元(CC在中間)分段進(jìn)行如跟蹤練習(xí)1下列說法中錯(cuò)誤的是()A．煤是由有機(jī)物和無機(jī)物組成的復(fù)雜混合物B．為使煤變成清潔能源，可將煤進(jìn)行氣化和液化D．煤中主要含苯和甲苯，可以用先干餾后分餾的方法把苯和甲苯從煤中分離出來例2丁烷裂解時(shí)有兩種斷裂方式，生成兩種烷烴和兩種烯烴。如果丁烷完全裂解，且裂解生成的兩種烯烴的質(zhì)量相等，那么裂解后所得到的混合氣體中，相對(duì)分子質(zhì)量最小的氣體所占的體積分?jǐn)?shù)為()CD跟蹤練習(xí)跟蹤練習(xí)3高分子化合物紀(jì)文教育中小學(xué)課外輔導(dǎo)專家在相同條件下，下列燃料燃燒時(shí)對(duì)環(huán)境污染最小的是()A．天然氣B．秸稈C．煤D．木柴2．我國很多城市已經(jīng)推廣使用清潔燃料，如壓縮天然氣(CNG)類，液化石油氣(LPG)類。這兩類燃料的主要成分都屬于()A．醇類B．COC．H2D．烴類3．近年來，我國部分地區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了“毒油”。所謂“毒油”是指混有汽油的食用油，不能食用。下列說法中正確的是()A．汽油是純凈物，有固定的沸點(diǎn)B．汽油只能由石油分餾得到C．可用靜置后看是否分層來判斷食用油中是否混有汽油D．汽油是含碳原子數(shù)為5~11的多種烴的混合物4．石油催化裂化和裂解的目的是()A．使長鏈烴分子斷裂為短鏈烴分子B．使直鏈烴轉(zhuǎn)化為芳香烴5.2008年8月26日，廣西宜州廣維化工股份有限公司的有機(jī)車間發(fā)生爆炸。據(jù)了解，該廠生產(chǎn)的主要產(chǎn)品是乙烯、甲醇和聚乙烯醇要產(chǎn)品是乙烯、甲醇和聚乙烯醇{}等。下列有關(guān)說法中正確的是()6．下列變化中屬于化學(xué)變化，且產(chǎn)物中兼有氣體、液體、固體的是()A．石油分餾B．石油裂解C．煤的干餾D．煤的氣化7．煤是人類使用的傳統(tǒng)能源之一，下列有關(guān)煤和煤的綜合利用的說法中正確的是()A．煤是由各種芳香烴組成的混合物B．煤干餾是工業(yè)上獲得芳香烴的一種重要手段，其主要存在于干餾時(shí)產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣中C．煤的干餾是復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，石油的分餾是物理變化D．煤的氣化是指將煤加強(qiáng)熱使其升華的過程8．下列高分子化合物不能通過加聚反應(yīng)合成的是()9．聚丙烯酸酯類涂料是目前市場上流行的墻面涂料之一，它具有彈性好、不易老化、耐擦洗、色澤亮麗等優(yōu)點(diǎn)。亮麗等優(yōu)點(diǎn)。聚丙烯酸酯的結(jié)構(gòu)簡式可表示為，是由丙烯酸酯加聚得到的。下列關(guān)于聚丙烯酸酯的說法中不正確的是()A．屬于高分子化合物B．鏈節(jié)為—CH2—CH—10．把下列各物質(zhì)的制取方法或反應(yīng)類型填寫在各題后的橫線上(填字母)：紀(jì)文教育中小學(xué)課外輔導(dǎo)專家abc干餾d．加聚反應(yīng)e．取代反應(yīng)液化氣發(fā)生泄漏。事發(fā)后，鄭州警方對(duì)附近的近萬名市民進(jìn)行了疏散，請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：填字母)。格要求禁止抽煙和使用明火，并且要全部關(guān)閉手機(jī)、照相機(jī)、攝像機(jī)?，F(xiàn)場搶險(xiǎn)和報(bào)道都是在遠(yuǎn)距離探照燈的照射為遠(yuǎn)距離拍攝)3ONNONO213．北京奧運(yùn)會(huì)開幕式在李寧點(diǎn)燃鳥巢主火炬(如圖所示)時(shí)達(dá)到高潮。奧運(yùn)火炬采用的是環(huán)保型燃料A．火炬燃燒時(shí)化學(xué)能只轉(zhuǎn)化為熱能B放熱量OD．丙烷完全燃燒的產(chǎn)物對(duì)環(huán)境無污染，故丙烷為環(huán)保型燃料的兩種烯烴的質(zhì)量相等，那么裂解后所得到的混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為()CDPVC，}和聚中小學(xué)課外輔導(dǎo)專家(1)聚氯乙烯(PVC)樹脂的用途十分廣泛，它是當(dāng)前產(chǎn)量最大的樹脂之一。工業(yè)上以乙烯和氯氣為原料CH＝CHCHClCHClXPVC22反應(yīng)Ⅰ22反應(yīng)Ⅱ反應(yīng)Ⅲ(2)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一種重要的有機(jī)化工產(chǎn)品，市場前景非常廣闊，主要生產(chǎn)過程如下：OOHOH33ⅣⅤCHCH3①第Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ步中，屬于酯化反應(yīng)的是____。各種燃料油，還可以獲得多種有機(jī)化工(1)將石蠟油與碎瓷片混合共熱，產(chǎn)生的混合氣體冷卻至室溫后，其成分如下：質(zhì)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)CHCH22HCH333和綠色化學(xué)環(huán)保問題越來越受到人們的廣泛關(guān)注，你知道洛杉磯和倫敦的煙霧事件嗎？你了解綠色化學(xué)嗎？環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)1．環(huán)境問題：主要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。全球性和區(qū)域性環(huán)境問題包括：氣候變暖、臭氧層破壞、酸雨和赤潮2．工業(yè)“三廢”問題：“三廢”是指廢氣、廢水、廢渣。除了自然因素外，大氣污染主要來自化石燃料的燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣及其攜帶的顆粒物；工業(yè)生產(chǎn)中廢水的任意排放會(huì)導(dǎo)致土壤、水源的污染；廢渣等固體廢棄物的處理兼有減少環(huán)境污染和資源回收利用兩個(gè)重要目的。3．綠色化學(xué)：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。按照綠色化學(xué)的原則，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，即原子利用率為 盡可能將反應(yīng)物的原子全部利用上，從根本上解決環(huán)境污染問催化劑催化劑催化劑催化劑22222題。在下列制備環(huán)氧乙烷的反應(yīng)中，最符合“綠色化學(xué)”思想的是()CH＋CHCOOH23O22222一、三大環(huán)境問題臭臭氧層的破壞加速建筑物的腐蝕溫室效應(yīng)漠化，農(nóng)業(yè)減產(chǎn)使皮膚發(fā)生癌變雨大量大量CO2氣體的排放，導(dǎo)致大氣中CO2濃度不面反射回高空的紅外輻射，使地表氣溫增高造林放含硫燃料的大量燃燒產(chǎn)停止氟氯烴的生產(chǎn)和使用硫32塑料的大量使用所造成的污染，赤潮是由含磷洗衣粉的大量使用及廢水的任意排放造成的等等。二、中學(xué)常見的污染環(huán)境的氣體及其防治三、原子經(jīng)濟(jì)和綠色化學(xué)用率達(dá)到100%，也就是說在化學(xué)反應(yīng)過程中不產(chǎn)生任何廢棄物?；瘜W(xué)反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性好壞是用原子利用率來衡量的。期望產(chǎn)物的總質(zhì)量原子利用率＝生成物的總質(zhì)量×100%其特點(diǎn)是：①最大限度地利用原料；②最大限度地減少廢物排放?！熬G色化學(xué)”研究的是對(duì)環(huán)境沒有任何副作用的化學(xué)試劑、化學(xué)制品和化學(xué)工藝。其特點(diǎn)是：⑥開發(fā)和生產(chǎn)綠色產(chǎn)品。中小學(xué)課外輔導(dǎo)專家[特別提醒]無機(jī)反應(yīng)中的化合反應(yīng)和有機(jī)反應(yīng)中的加成、加聚反應(yīng)的原子利用率均為100%。例1環(huán)境污染已成為人類社會(huì)所面臨的重大威脅，各種污染數(shù)不勝數(shù)。下列八個(gè)名詞中與環(huán)境污染無關(guān)的是()①溫室效應(yīng)②赤潮③酸雨④光化學(xué)污染⑤臭氧層空洞⑥水俁?、叱毕啻蟛弊硬．②③B．⑦⑧C．⑥⑦⑧D．②⑤⑦跟蹤練習(xí)1德國科學(xué)家利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)和先進(jìn)的儀器，繪制了一幅地球上空二氧化氮的分布圖。從圖中可以看出歐洲和北美洲的一些大城市上空的二氧化氮密度很高。其主要原因是這些地區(qū)的()A．硝酸工業(yè)發(fā)達(dá)B．雷雨天氣較多C．機(jī)動(dòng)車輛過多D．燃料以煤炭為主例2在“綠色化學(xué)”工藝中，理想狀態(tài)是反應(yīng)中原子全部轉(zhuǎn)化為欲制得的產(chǎn)物，即原子利用率為H下還需要的其他反應(yīng)物是()H跟蹤練習(xí)2在“綠色化學(xué)”工藝中，理想的狀態(tài)是反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，即原子利用率為100%。下列反應(yīng)類型中能體現(xiàn)“原子經(jīng)濟(jì)性”原則的是()①置換反應(yīng)②化合反應(yīng)③分解反應(yīng)④取代反應(yīng)⑤加成反應(yīng)⑥加聚反應(yīng)A．①②⑤B．②⑤⑥C．③④D．只有⑥廢金屬等固體垃圾都可回收利用，下列標(biāo)志中應(yīng)選用()求的是()A．就地焚燒B．發(fā)酵后做農(nóng)家肥C．加工成精飼料D．制造沼氣3．為了消除對(duì)大氣的污染，有科學(xué)家提出利用太陽能促使燃料循環(huán)使用的構(gòu)想(示意圖如下)。下列物質(zhì)可做此循環(huán)中的燃料的是()NDHO特而有趣的問題：為什么別處生長的紫羅蘭都是紫色的，而生長在紐卡斯?fàn)柺械淖狭_蘭卻是白色的？法拉第經(jīng)過一番研究，得出結(jié)論，后來被化學(xué)家證實(shí)并在工業(yè)上得到廣泛的應(yīng)用。法拉第的結(jié)論是()紀(jì)文教育中小學(xué)課外輔導(dǎo)專家5．中國科學(xué)家研制的“人造太陽”成功地進(jìn)行了一次放電。所謂“人造太陽”是指把從海水中提取有關(guān)說法中正確的是()濟(jì)性反應(yīng)是原料中的原子全部轉(zhuǎn)變成目標(biāo)產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)零排放。下列幾種生產(chǎn)乙苯(C2H5)的方法中，原子經(jīng)濟(jì)性最好的是(反應(yīng)均在一定條件下進(jìn)行)()25257．近年來，在我國部分海域中出現(xiàn)了大面積的赤潮，給當(dāng)?shù)貪O業(yè)造成了重大損失，赤潮直接威脅著人類生存的環(huán)境，已經(jīng)成為我國目前最主要的海洋災(zāi)害之一。下列關(guān)于赤潮發(fā)生原因的敘述中正確的是()B．赤潮發(fā)生的根本原因是含氟制冷劑的大量使用導(dǎo)致臭氧層破壞C．含氮、磷的大量污水直接排入大海，導(dǎo)致某些浮游生物爆發(fā)性繁殖是赤潮發(fā)生的直接原因D．空氣中二氧化碳濃度升高，導(dǎo)致海洋溫度升高，引發(fā)了赤潮8．用甲烷制備乙酸乙酯，欲使其原子利用率達(dá)到最高，還需要消耗的其他反應(yīng)物是()9．用石油和煤可以得到有機(jī)化工生產(chǎn)中需要的眾多原料。例如，從石油中得到的乙烯和從煤中得到的苯可用來制取聚苯乙烯，生產(chǎn)過程如下：23―→―→23②――→2②2CHCH22n―→下列有關(guān)說法中不正確的是()A．通過裂解可以從石油中獲得更多的乙烯B．煤的干餾是目前實(shí)現(xiàn)煤綜合利用的主要途徑之一D稱為稱為“白色污染”。聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)為。紀(jì)文教育中小學(xué)課外輔導(dǎo)專家(2)下列各種說法中與物質(zhì)的顏色沒有關(guān)系的是______(填字母，下同)。(3)現(xiàn)有大批塑料薄膜，下列對(duì)其處理方法中合理的是______。A．將其進(jìn)行焚燒處理，以免引起“白色污染”B．將其進(jìn)行填埋，以免造成污染C．將其進(jìn)行加工，制成新產(chǎn)品D．將其進(jìn)行催化、裂解等操作制成燃料CO甲烷對(duì)溫室效應(yīng)的作用是二氧化碳的20倍以上，甲烷在大氣中的含量雖然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于二氧化碳，但其對(duì)溫室效某研究性學(xué)習(xí)小組為了證實(shí)上述結(jié)論，選用下列裝置(如圖)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，A中裝入空氣，B、C、D中分1