1、第二節(jié) 資源綜合利用 環(huán)境保護(hù),一、煤、石油和天然氣的綜合利用 1煤的綜合利用 (1)煤的組成 有機(jī)物和少量無(wú)機(jī)物組成的復(fù)雜 ，主要含有 等元素,C、,混合物,H、O、N、S,(2)煤的干餾 煤的干餾指將煤 使之分解的過(guò)程，工業(yè)上也叫 ,隔絕空氣加強(qiáng)熱,煤的焦化,(3)煤的氣化 將煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為 的過(guò)程，主要反應(yīng)方程式： (4)煤的液化 直接液化：煤 液體燃料 間接液化：煤H2O 水煤氣 等,可燃性氣體,氫氣,甲醇,2石油的綜合利用 (1)石油的成分 多種 組成的混合物，所含元素以 為主 (2)石油的分餾 利用原油中各組分 不同，將復(fù)雜混合物分離成較簡(jiǎn)單和更有用的混合物的過(guò)程,碳?xì)浠衔?

2、C、H,沸點(diǎn),(3)石油的裂化 含碳原子較多、沸點(diǎn)高的烴在催化劑、高溫條件下，斷裂成 ，是化學(xué)過(guò)程十六 烷裂化的方程式： . (4)石油的裂解 在更高溫度下的深度裂化丁烷裂解為甲烷和丙烯的化 學(xué)方程式： .,含碳原子數(shù)少、沸點(diǎn)較低的烴,3天然氣的綜合利用 (1)主要成分是 ，是一種清潔的化石燃料和重要的化工 原料 (2)合成NH3和CH3OH. 以甲烷、水和空氣制NH3的方程式為： ， .,CH4,4合成有機(jī)高分子材料,(2)加聚反應(yīng) 合成聚乙烯的化學(xué)方程式： 其中 為單體，CH2CH2為 ，n為 ,鏈節(jié),聚合度,CH2 = CH2,煤的干餾與石油的分餾有何不同？,提示：煤的干餾是在隔絕空氣加

3、強(qiáng)熱的條件下發(fā)生的復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化的過(guò)程，而石油的分餾是根據(jù)沸點(diǎn)不同將石油中各成分分離開(kāi)的過(guò)程，是物理變化,二、環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué) 1環(huán)境污染 (1)環(huán)境問(wèn)題 主要是指由于人類不合理的開(kāi)發(fā)和利用自然資源而造成的 破壞，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的 ,生態(tài)環(huán)境,環(huán)境污染,(2)“三廢”：主要指 ； ；固體廢棄物污染 (3)大氣污染物的來(lái)源 和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的廢氣及其攜帶的顆粒物,廢氣,廢水,化石燃料的燃燒,2綠色化學(xué) (1)綠色化學(xué) 其核心指利用化學(xué)原理從 消除和減少工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染 (2)原子經(jīng)濟(jì)性 上述兩反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性為100%的是 ，其特點(diǎn)為：反應(yīng)物中的原子 ，原子的利用

4、率達(dá)到 .,源頭上,全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物,100%,解析：“低碳經(jīng)濟(jì)”的核心是開(kāi)發(fā)低碳能源技術(shù)，減少人類活動(dòng)向大氣中排放CO2的量,答案： C,2下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 () A石油中含有C5C11的烷烴，可以通過(guò)石油的分餾得 到汽油 B含C18以上烷烴的重油經(jīng)過(guò)催化裂化可以得到汽油 C煤是由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成的復(fù)雜的混合物 D煤中含有苯和甲苯，可以用先干餾后分餾的方法把 它們分離出來(lái),解析：石油的成分中含有烷烴，A正確；含C18以上烷烴的重油經(jīng)過(guò)催化裂化得到汽油等輕質(zhì)油，B正確；煤的成分是有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成的復(fù)雜混合物，C正確；煤經(jīng)干餾后得到的煤焦油中含有苯和甲苯，煤中不含苯和甲苯，D錯(cuò)誤,答

5、案： D,3下列關(guān)于煤、石油、天然氣等資源的說(shuō)法錯(cuò)誤的是 () A石油裂化是為了得到更多的汽油 B煤主要是由碳單質(zhì)形成的 C天然氣是一種清潔的化石燃料 D水煤氣是通過(guò)煤的液化得到的氣體燃料,解析：石油裂化主要是把碳原子個(gè)數(shù)多的烴，變成碳原子個(gè)數(shù)少的汽油，從而提高汽油的產(chǎn)量，A正確；煤主要成分是有機(jī)物，而碳單質(zhì)屬于無(wú)機(jī)物，B錯(cuò)誤,答案： B,4為消除環(huán)境污染，可以用化學(xué)方法，也可以用物理方 法下列各項(xiàng)中主要是利用化學(xué)方法消除環(huán)境污染的 是 () A在燃料煤中添加氧化鈣 B將某些廢舊塑料熔化后重新成型 C用多孔吸附劑清除水面油污 D把放射性核廢料深埋于地下巖層,解析：燃煤中加CaO的主要目的是“脫

6、硫”，發(fā)生的主要反應(yīng)有：CaOSO2 = CaSO3,2CaSO3O2 =2CaSO4.,答案：A,5“綠色化學(xué)”是人們最近提出的一個(gè)新概念，是“預(yù)防污 染”的根本手段，其主要內(nèi)容之一是從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上設(shè)計(jì)可行的化學(xué)反應(yīng)，盡可能減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響 (1)對(duì)廢棄物即垃圾的分類處理，屬于綠色化學(xué)的范疇 請(qǐng)你根據(jù)日常生活中所見(jiàn)到的垃圾設(shè)計(jì)幾種處理的方法：_，_，_，_.,(2)廢舊電池的處理尤為重要，如果任意丟棄，主要會(huì)造成_ A水體污染B大氣污染 C資源污染 廢舊電池的處理方法是_ (3)下列選項(xiàng)屬于“綠色化學(xué)”的要求的是_ A處理廢棄物 B治理污染點(diǎn) C減少有毒物質(zhì) D杜絕污染源 (4)CO2的

7、含量增多時(shí)會(huì)造成“溫室效應(yīng)”，_等氣體也是造成“溫室效應(yīng)”的常見(jiàn)氣體,解析：(1)對(duì)于生活中垃圾可用集中堆放、填埋、焚燒、分 類回收再利用等方法處理；(2)廢舊電池中含有重金屬汞等，對(duì)水體造成污染，常采用回收再利用或水泥包裝后填埋；(3)綠色化學(xué)的核心是從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染，因此杜絕污染源符合綠色化學(xué)的要求；(4)CO2、CH4等烴類化合物以及氟氯烴均能造成“溫室效應(yīng)”,答案：(1)集中堆放填埋焚燒分類裝袋回收再利用堆積發(fā)酵制沼氣等 (2)A回收再利用或用水泥包裝后填埋(3)D (4)CH4等烴類化合物、氟氯烴,1石油的分餾、裂化和裂解的比較,2.直餾汽油和裂化汽油的區(qū)別,3

8、各種工業(yè)廠氣的主要成分,例1如何從石油中獲得更多的輕質(zhì)燃油一直是化學(xué)家探索的課題，將石油分餾得到的重油進(jìn)行裂化可以獲得更多的輕質(zhì)燃油 資料1：石蠟是含有2030個(gè)碳原子的烷烴的混合物，常溫下呈固態(tài) 資料2：石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化劑,某研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬石油的催化裂化，裝置如圖，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可觀察到燒瓶中固體石蠟先熔化，試管中有少量液體凝結(jié)，試管中酸性高錳酸鉀溶液褪色，實(shí)驗(yàn)后聞試管中液體氣味，具有汽油的氣味,(1)該裝置儀器連接的順序遵循原則為_(kāi)，為保 證實(shí)驗(yàn)成功，實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行的操作是_，裝 置中較長(zhǎng)導(dǎo)管的作用是_； (2)試管中少量液體凝結(jié)說(shuō)明_； (3)試管中溶液褪

9、色說(shuō)明_；,(4)能否用試管中的液體萃取溴水中的溴，_，理由是_ _； (5)寫(xiě)出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化學(xué)方程式_ _； (6)石油裂化的重要意義是_,試管中有液體生成，說(shuō)明生成了含5個(gè)碳原子以上的烴，因?yàn)槌爻合?，?個(gè)碳原子以上的烴大都呈液體，試管中酸性KMnO4溶液褪色說(shuō)明生成了常溫常壓下呈氣態(tài)的含5個(gè)碳原子以下的烯烴；由于裂化產(chǎn)物中有烯烴生成，易與溴發(fā)生加成反應(yīng)，所以不能用試管中的液體萃取溴水中的溴；從以上變化可以看出，石油裂化的主要目的是為了獲得更多的輕質(zhì)燃油，特別是提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量,直餾汽油中不含不飽和烴，可作鹵素單質(zhì)(Br2、I2)的萃取劑，而裂化汽油中含有不飽和烴，

10、易與鹵素單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)，故不能用作鹵素單質(zhì)的萃取劑,1下圖是石油分餾塔的示意圖a、b、c三種餾分中(),Aa的沸點(diǎn)最高 Bb的熔點(diǎn)最低 Cc的相對(duì)平均分子質(zhì)量最大 D每一種餾分都是純凈物,解析：由題圖可知，a先分餾出來(lái)，c在a、b后分餾出來(lái)，故熔沸點(diǎn)高低順序?yàn)閍bc，熔沸點(diǎn)越高，烴的分子中含碳原子數(shù)越多，相對(duì)分子質(zhì)量越大,答案：C,2下列關(guān)于石油加工的敘述中不正確的是 () A石油分餾所得的餾分是一種具有固定熔、沸點(diǎn)的純 凈物 B石油裂化的主要目的是提高汽油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量 C石油裂解的原料是石油分餾產(chǎn)物，包括石油氣 D石油中含有C5C11的烷烴，可以通過(guò)石油的分餾 得到汽油,.,解析：石油分

11、餾所得的餾分仍然是多種烴組成的混合物，沒(méi)有固定的熔、沸點(diǎn),答案：A,1環(huán)境污染的分類與防治 (1)大氣污染 定義：當(dāng)大氣中某些有毒、有害物質(zhì)的含量超過(guò)正常值或大氣的自凈能力時(shí)，就發(fā)生了大氣污染 污染物：主要有顆粒物、硫化物、氮化物、碳的氧化物、碳?xì)浠衔?，以及含鹵素化合物和放射性物質(zhì)等,主要危害：危害人體健康；影響動(dòng)、植物生長(zhǎng)；破壞建筑物和建筑材料；改變世界的氣候 防治的方法和措施：減排；綜合治理,(2)水污染 定義：排放的污染物使水和水體的物理、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，或使生物群落發(fā)生變化，從而降低了水體的使用價(jià)值的現(xiàn)象 污染物：重金屬、酸、堿、鹽等無(wú)機(jī)化合物；耗氧物質(zhì)、石油和難降解的有機(jī)物以及洗

12、滌劑等 防治和治理：控制污水的任意排放；用物理、化學(xué)、生物等方法綜合治理,(3)土壤污染 定義：進(jìn)入土壤中的污染物的數(shù)量超過(guò)了土壤的凈化能力，就會(huì)引起土壤質(zhì)量下降的現(xiàn)象 污染物：城市污水、工業(yè)廢水、生活垃圾及工礦業(yè)固體廢棄物、化肥、農(nóng)藥等；大氣沉降物、牲畜的排泄物、生物殘?bào)w等 防治的措施：控制和減少污染物的排放；加強(qiáng)工礦企業(yè)固體廢棄物及城市垃圾的處理和利用,2常見(jiàn)的環(huán)境污染,例2(2011漳浦摸底)下列敘述正確的是 () CO2的大量排放會(huì)加劇溫室效應(yīng) 酸雨的pH為5.6，主要是因?yàn)槿芙饬薙O2 利用太陽(yáng)能、風(fēng)能和氫能替代化石能源可以改善空氣的質(zhì)量 含磷合成洗滌劑易于被細(xì)菌分解，不會(huì)導(dǎo)致水體污

13、染 為防止電池中的重金屬離子污染土壤和水源，廢電池要集中處理 AB C D,名師精析正常的雨水由于溶解了CO2呈酸性，其pH為5.6，錯(cuò)誤；含磷合成洗滌劑易造成水體“富營(yíng)養(yǎng)化”，最終導(dǎo)致河體污染，錯(cuò)誤,答案C,3(2010濟(jì)南模擬)聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì) 于2009年12月7日18日在丹麥?zhǔn)锥?哥本哈根召開(kāi)，焦點(diǎn)議題之一是發(fā)展 “低碳經(jīng)濟(jì)”，減少溫室氣體排放你 認(rèn)為下列做法中，不能有效減少空氣 中CO2含量的是 (),A開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物能、海洋能等清潔能源 B使用節(jié)能產(chǎn)品，推廣節(jié)能環(huán)保汽車 C植樹(shù)造林，增加森林植被面積 D用脫硫處理的煤代替原煤作燃料,解析：煤脫硫只能減少SO2的排放，減

14、少酸雨，化石燃料的燃燒還是會(huì)增加大氣中CO2的含量,答案：D,4保護(hù)環(huán)境已成為人類的共識(shí)，人類應(yīng)以可持續(xù)發(fā)展的方 式使用資源，以合理的方式對(duì)廢物進(jìn)行處理并循環(huán)使用 下列做法不利于環(huán)境保護(hù)的是 () A發(fā)電廠的煤經(jīng)脫硫處理 B將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣作燃料 C回收并合理處理聚乙烯塑料廢物 D電鍍廢液經(jīng)中和后直接排放,.,解析：對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理，目的是減少SO2的排放；將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣，也稱煤的氣化，可以提高煤的燃燒效率，減少因不完全燃燒而產(chǎn)生CO的污染；回收并合理處理聚乙烯塑料廢物，可減少白色污染；電鍍廢液中往往含重金屬離子或CN等，必須進(jìn)行處理后方可排放，僅中和處理后的廢液是不能排放的,答案：D,1綠

15、色化學(xué)的含義 綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)或清潔化學(xué)，是從源頭上防止污染產(chǎn)生或把化學(xué)過(guò)程對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響降低到最低程度的化學(xué)綠色化學(xué)要求原料和產(chǎn)品無(wú)害，在化學(xué)過(guò)程中不產(chǎn)生“三廢”或使“三廢”降低到最低程度,2化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的途徑 (1)開(kāi)發(fā)綠色實(shí)驗(yàn)，如實(shí)驗(yàn)室以H2O2分解法制氧取代氯酸鉀 分解法，實(shí)現(xiàn)原料和反應(yīng)過(guò)程的綠色化； (2)防止實(shí)驗(yàn)過(guò)程中尾氣、廢物等對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)驗(yàn)中有 危害性氣體產(chǎn)生時(shí)要加強(qiáng)尾氣吸收，對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物盡可能再利用等；,(3)在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下，盡量減少實(shí)驗(yàn)試劑的用量(如 降低試劑濃度，減少用量等)，使實(shí)驗(yàn)小型化、微型化； (4)對(duì)于危險(xiǎn)或反應(yīng)條件苛刻、污染嚴(yán)重或儀器、試劑

16、價(jià)格 昂貴的實(shí)驗(yàn)，可采用計(jì)算機(jī)模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)或觀看實(shí)驗(yàn)錄像等辦法； (5)妥善處置實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢物，防止污染環(huán)境,名師精析(1)根據(jù)題意，原子利用率為267.5(2106.536.54)100%37.6%.(2)陰極反應(yīng)為2H2e = H2或2H2O2e = H22OH. (3)根據(jù)氧化還原反應(yīng)，可寫(xiě)出2NaClO2Cl2 = 2NaCl2ClO2，然后用原子利用率檢驗(yàn)化學(xué)方程式 (4)由該過(guò)程三個(gè)化學(xué)方程式可整理出總化學(xué)方程式：Cl24H2O = 2ClO24H2，原子利用率最大可為267.5(7172)100%94.4%.,答案(1)37.6(2)2H2e = H2或2H2O2e = H22O

17、H (3)2NaClO2Cl2 = 2NaCl2ClO2(4)94.4,實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)過(guò)程、目標(biāo)及相應(yīng)措施，可歸納為下圖：,5(2011云南測(cè)試)“綠色化學(xué)”是人們最近提出的一個(gè)新概念， 主要內(nèi)容之一是指從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上設(shè)計(jì)可行的化學(xué)反應(yīng)，盡可能減少對(duì)環(huán)境的負(fù)作用下列化學(xué)反應(yīng)不符合綠色化 學(xué)概念的是() A消除硫酸廠尾氣中的SO2： SO22NH3H2O = (NH4)2SO3 B消除硝酸工業(yè)尾氣的氮氧化物的污染： NONO22NaOH = 2NaNO2H2O,.,解析：A、B兩項(xiàng)中消除硫酸廠的尾氣SO2、硝酸廠尾氣氮氧化物，均符合“綠色化學(xué)”的含義，D項(xiàng)制取CuSO4時(shí)不產(chǎn)生大氣污染物且節(jié)約原

18、料也符合要求，只有C項(xiàng)中會(huì)產(chǎn)生大氣污染物SO2，故選C.,答案：C,6在“綠色化學(xué)”工藝中，理想狀態(tài)是反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn) 化為目標(biāo)產(chǎn)物，即原子利用率為100%.在下列反應(yīng)類型中： 置換反應(yīng)化合反應(yīng)分解反應(yīng)取代反應(yīng) 加成反應(yīng)消去反應(yīng)加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng) 以上反應(yīng)類型能體現(xiàn)這一原子經(jīng)濟(jì)原則的是 () A B C只有 D只有,解析：原子利用率100%，即理想地把所有原料轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物，也就是不生成其他的小分子或副產(chǎn)品滿足這一條件的有化合反應(yīng)、加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)，這些反應(yīng)類型的產(chǎn)物均只有一種,答案：B,節(jié)能減排、控制溫室效應(yīng)已關(guān)系到人類的生存、利用化學(xué)知識(shí)減少溫室氣體CO2、NO、CH4等的排放是每個(gè)化學(xué)工作者責(zé)無(wú)旁貸的義務(wù)以節(jié)能減排為背景，考查新能源的開(kāi)發(fā)、CO2的吸收等知識(shí)，在高考命題中也頻頻出現(xiàn),例圖瓦盧是由多個(gè)珊瑚礁形成的島國(guó)，由于大氣中二氧化碳的含量劇增，大量珊瑚蟲(chóng)(外殼主要成分是碳酸鈣)死亡，使圖瓦盧國(guó)土面積增加3%. (1)珊瑚蟲(chóng)大量死亡的原因(用化學(xué)方程式和文字表示原因) _ _.,(2)為了控制溫室效應(yīng)，各國(guó)科學(xué)家提出了不少方法和設(shè)想，有人根據(jù)液態(tài)CO2的密度大于海水的密度，設(shè)想將CO2液化后，送入深海海底，以減小大氣中CO2的濃度為使CO2液化，可采用的措施是_ A減壓、升溫B增壓、升溫 C減壓、降溫 D增壓、降溫 (3)溫室效應(yīng)導(dǎo)致海平面上升，引起溫