第二節(jié)化學(xué)與資源綜合利用

1、化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用 備課人：黃老師第二節(jié) 化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護第1課時【課標(biāo)要求】 1了解煤、石油、天然氣作為能源及化工原料的綜合利用。 2掌握煤的干餾、液化、氣化的原理及利用。 3掌握石油的裂化、裂解反應(yīng)及聚合反應(yīng)的定義及應(yīng)用。4了解環(huán)境污染及其治理、綠色化學(xué)的含義。5認(rèn)識到關(guān)心科學(xué)、研究科學(xué)和探索科學(xué)的精神?！窘虒W(xué)重難點】 本節(jié)教學(xué)重點：煤的干餾、液化、氣化的原理及利用，石油的裂化、裂解反應(yīng)及聚合反應(yīng)的定義及應(yīng)用，環(huán)境污染及其治理、綠色化學(xué)的含義。本節(jié)教學(xué)難點：石油裂化的原理【教學(xué)過程】第一課時 煤、石油和天然氣的綜合利用迄今為止，煤、石油、天然氣仍是人類使用的主要能源，同時

2、也是重要的化工原料。如何實現(xiàn)化石燃料的綜合利用，提高利用率，減少化石燃料燃燒所造成的環(huán)境污染，是人類面臨的重大挑戰(zhàn)。提出問題1、煤的組成元素及如何綜合利用？歸納小結(jié)一、煤的組成及其綜合利用煤的組成_2煤的綜合利用（1）煤的干餾煤的干餾實驗裝置如圖：煤干餾的主要產(chǎn)品和用途：課堂練習(xí)1、煤在干餾時得到氣態(tài)產(chǎn)物是（ ）A天然氣 B水煤氣 C焦?fàn)t氣 D高爐煤氣2、 下列變化屬于物理變化的是（ ）A. 煤的干餾 B. 裂解C.從煤焦油中得到苯、甲苯、二甲苯等D.古代植物變質(zhì)成煤 （2）煤的氣化 將煤中的有機物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程，主要反應(yīng)為：這是一個吸熱反應(yīng)，所需熱量一般都由同時進行的碳的燃燒反應(yīng)來提

3、供。  利用焦?fàn)t煤氣還是目前最便宜的生產(chǎn)煤氣的方法。（3）煤的液化煤的直接液化： 煤的間接液化： 2、天然氣的組成及如何綜合利用？3、石油的組成及如何綜合利用？歸納小結(jié)三、石油的組成及其綜合利用1、石油性質(zhì)和成分：組成元素：元素為主，占9798，還含少量S、N、O等元素。組成物質(zhì)：主要是由各種烴組成的混和物，大多數(shù)是液態(tài)烴，同時溶有氣態(tài)烴和固態(tài)烴（故固定的熔沸點）。練習(xí) 確定汽油為混合物的一種方法是（ ） A、聞其氣味 B、將它燃燒 C、測量密度 D、測量沸點、煉制： 蒸餾：通過加熱、冷凝，把液態(tài)混和物中的成分先分離出來的操作。分餾：根據(jù)液態(tài)混和物中各成分的不同，通過多次加

4、熱、冷凝，把它們分成不同的蒸餾產(chǎn)物。故分餾又叫多次蒸餾。分餾產(chǎn)物叫餾分。 (它屬_物)。實驗室分餾裝置：溫度計水銀球放在_ 處；加幾粒_，以防_。冷凝水流向是_由_。思考：1、實驗室中制取乙烯、硝基苯的溫度計水銀球在什么位置？2、石油的減壓分餾的目的是什么？3、干餾、分餾和蒸餾的區(qū)別： 裂化：在一定條件下，把的烴斷裂為_的烴的過程。 反應(yīng)式:_ _ _ _例題: C8 H18 在一定條件下受熱裂化可生成CH4 、C2 H6 、C2 H4 、C3 H6 、 C4 H8 五者的混和氣體,此混合氣體的平均分子量為( ) A. 14 B. 57 C. 38 D. 無定值裂解:采用比裂化更高的溫度,把石

5、油產(chǎn)品中具有的烴斷裂成和少量。3其它的石油加工石油經(jīng)過催化重整，可以使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴，獲得苯、甲苯等重要化工基本原料。4聚合反應(yīng)和高分子化合物【課時作業(yè)】 班級_姓名 _學(xué)號 _1、 地球大氣中因二氧化碳含量增加而引起“溫室效應(yīng)”，下面關(guān)于大氣中二氧化碳增加的主要來源的說法中，最不合理的一種是（ ）A人和動物呼出的二氧化碳 B石油產(chǎn)品大量燃燒C森林大面積縮小，吸收二氧化碳的能力減少 D煤的燃燒2、下列物質(zhì)屬于純凈物的是（ ）酒精天然氣煤焦油甲醇煤石油冰醋酸工業(yè)酒精焦?fàn)t氣汽車廢氣A B C D3、丁烷裂解時可有兩種方式斷裂，生成兩種烷烴和兩種烯烴。如果丁烷裂解率為90%，又知裂解生成的兩種烯

6、烴的質(zhì)量相等，那么裂解后所得到的混合氣體中，分子量最小的氣體占有的體積為分?jǐn)?shù)為（     ）A19% B25% C36% D40%*4、中學(xué)化學(xué)實驗中常見的溫度計使用有如下三種情形：溫度計的液泡浸沒在液體反應(yīng)物液面以下并接近容器的底部；溫度計的液泡置于水浴中；溫度計的液泡置于蒸餾燒瓶的支管處。下列實驗使用溫度計正確的是( )。(A)苯的硝化反應(yīng) (B)酒精和濃硫酸混合加熱制乙烯(C)測定硝酸鉀在水中的溶解度 (D)分離苯和硝基苯的混合物5、關(guān)于石油的組成的敘述中，正確的是（ ）A、石油一些不飽和烴的混合物 B、石油是各種烷烴和烯烴的混合物C、石油是各種飽

7、和烴的混合物 D、石油是各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴的混合物6、可用來鑒別裂化汽油和直餾汽油的試劑是（ ）A、乙醇B、溴的四氯化碳溶液C、NaOH溶液D、鹽酸7、在人們的印象中，塑料是常見的絕緣材料，但2000年3名諾貝爾化學(xué)獎得主的研究成果表明，塑料經(jīng)改造后能像金屬一樣具有導(dǎo)電性。要使塑料聚合物導(dǎo)電，其內(nèi)部的碳原子之間必須交替地以單鍵和雙鍵結(jié)合(再經(jīng)摻雜處理)。目前導(dǎo)電聚合物已成為物理學(xué)家和化學(xué)家研究的重要領(lǐng)域。由上述分析，下列聚合物經(jīng)摻雜處理后可以制成“導(dǎo)電塑料”的是 （ ）8、汽油燃燒產(chǎn)生的汽車尾氣中，所含的大氣污染物主要是A、碳的氧化物 B、硫的氧化物 C、氮的氧化物 D、磷的氧化物9、聚

8、四氟乙烯塑料在耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性上都超過了其他塑料，號稱“塑料王”。聚四氟乙烯塑料在工業(yè)上有廣泛的用途，其合成路線如下圖所示： 氯仿 二氟一氯甲烷 四氟乙烯 聚四氟乙烯 A B C D（1）在上圖方框中填入合適的有機物的結(jié)構(gòu)簡式。（2）寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式： BC：CD： 10、由于我國煤的儲藏比石油和天然氣相對較為豐富，所以迄今能源消費仍以煤為主。將原煤作為燃料燃燒，既嚴(yán)重污染環(huán)境，又效率不高，國家大力提倡煤的綜合利用。例如在內(nèi)蒙鄂爾多斯等地建設(shè)煤液化項目便是實施“煤變油”戰(zhàn)略的重要內(nèi)容，其原理之一是先將煤與水蒸氣制得水煤氣（CO和H2），再催化合成甲醇或烴類等液態(tài)能源。（1）用CO和H

9、2合成甲醇的化學(xué)方程式是： 。（2）用CO和H2合成烴（CnHm）的化學(xué)方程式是： 。（3）氣化和液化的優(yōu)點是 。參考答案：1、A、2、D、3、A、4、B、5、D、6、B、7、B、8、AC9、A：CHCl3、B：CHClF2、C：CF2=CF2、D： CF2CF2n略10、CO+2H2CH3OH、CO+2H2CnHm+nH2O、使煤變成清潔能源,提高煤的燃燒效率。第二課時 環(huán)境保護與綠色化學(xué)前言：通常所說的環(huán)境問題，主要是指由于人類不合理的開發(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。一、環(huán)境污染的分類1按環(huán)境要素分：、；2按人類活動分：、；3按造成污染的性

10、質(zhì)、來源分：化學(xué)污染、生物污染、物理污染（噪聲、放射性、熱、電磁波等）、固體廢物污染、能源污染二、介紹幾類環(huán)境污染及其防治三、化學(xué)在環(huán)境保護上的應(yīng)用主要有以下幾個方面：1對環(huán)境情況進行監(jiān)測：對污染物的存在形態(tài)、含量進行分析和鑒定。2治理三廢：對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢水和廢渣進行處理，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)資源的回收利用。3尋找源頭治理環(huán)境污染的生產(chǎn)工藝，實施清潔生產(chǎn)綠色化學(xué)例題1綠色化學(xué)對于化學(xué)反應(yīng)提出了“原子經(jīng)濟性”（原子節(jié)約）的新概念及要求。理想的原子經(jīng)濟性反應(yīng)是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實現(xiàn)零排放。下列幾種生產(chǎn)乙苯的方法中，原子經(jīng)濟性最好的是（反應(yīng)均在一定條件下進行

11、）：（ ） A C2H5ClHClB C2H5OHH2OC CH2CH2D HBr； H2 思考與交流1、某工廠利用銅屑制硝酸銅。你認(rèn)為可以用哪些方法？哪種最好？2、回收利用廢舊合成材料主要有哪些途徑？3、合成材料的生產(chǎn)和使用與環(huán)境保護、協(xié)調(diào)發(fā)展是一個社會問題，很多具體問題就現(xiàn)實地擺在我們面前，例如，是限制使用聚苯乙烯快餐盒，還是回收利用？例題2為了降低硫氧化物造成的污染，一種方法是在含硫燃料（如煤）中加入生石灰，這種方法稱作“鈣基固硫”采用這種方法“固硫”的反應(yīng)為（） A.2CaO+2S=2CaS+O2 B.S+O2=SO2 C.CaO+SO2=CaSO3 D.2CaSO3+O2=2CaSO

12、4【課時作業(yè)】 班級_姓名 _學(xué)號 _1、工、農(nóng)業(yè)及城市生活污水中含磷，家用洗滌劑是污水中磷的一個重要來源(洗滌劑中含有磷酸鈉)，對于處理污水時要不要除去磷，下列說法中正確的是( )A.磷是生物的營養(yǎng)元素，不必除去B.含磷的污水是很好的肥料，不必除去C.含磷污水引起藻類增殖，使水變質(zhì)，必須除去D.磷對人無毒，除去與否都無關(guān)緊要2、“綠色商品”是對環(huán)境無污染的商品，下列商品不能稱為“綠色商品”的是：（ ）A無鉛汽油B無磷洗滌劑C無氟冰箱D無碘食鹽3、發(fā)展綠色食品，提高人類生存質(zhì)量，綠色食品是指：（ ）A綠顏色的營養(yǎng)食品B有葉綠素的營養(yǎng)食品C經(jīng)濟附加值高的營養(yǎng)食品D安全、無公害的營養(yǎng)食品4、“綠色

13、化學(xué)”是人們最近提出的一個新概念，主要內(nèi)容之一是指從技術(shù)、經(jīng)濟上設(shè)計可行的化學(xué)反應(yīng)，盡可能減少對環(huán)境的負(fù)作用，下列化學(xué)反應(yīng)符合綠色化學(xué)概念的是：（ ）A制CuSO4: Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2+2H2OB制CuSO4: 2Cu+O2=2CuO CuO+H2SO4(稀)=CuSO4+H2OC制Cu(NO3)2: 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2OD制Cu(NO3)2: Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O5、大氣或飲用水被污染時，可能引起人的牙齒骨骼變酥，引起這一污染的元素是( )。A碘 B氟 C氯 D硫6、導(dǎo)致下列現(xiàn)象的主

14、要原因與排放SO2有關(guān)的是( )。A酸雨 B光化學(xué)煙霧 C臭氧空洞 D溫室效應(yīng)7、近年來，建筑裝潢裝飾材料進入家庭，調(diào)進發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過裝修的居室以中由裝潢裝飾材料緩慢釋放出來的化學(xué)污染物濃度過高，影響健康。這些污染物中最常見的是( )。ACO BSO2 C甲醛、甲苯等有機物 D臭氧8、人們把儀器分為綠色食品、藍色食品、白色食品等。綠色植物通過光合作用轉(zhuǎn)化的食品叫綠色食品，海洋提供的食品叫藍色食品，通過微生物發(fā)酵制得的食品叫白色食品。下面屬于白色食品的是( )。A食醋 B面粉 C海帶 D菜油9、特大洪水過后，受災(zāi)地區(qū)的水源常被嚴(yán)重污染。下列物質(zhì)中，能對被污染的飲用水起消毒消菌作用的是( )。A生石灰

15、 B漂白粉 C明礬 D綠礬10、由于人類向大氣中排放有毒氣體，形成南極臭氧層空洞，下列氣體中，形成南極臭氧層空洞的罪魁是( )。ACl2 BHCl CNO2 DCCl2F211、我國城市環(huán)境中的大氣污染物主要是( )。ACO2、Cl2、N2、酸雨 BSO2、NO2、CO、可吸入顆粒物CNH3、CO2、NO2、霧 DHCl、SO2、N2、可吸入顆粒物12、甲基丙烯酸甲酯是世界上年產(chǎn)量超過100萬的高分子單體，舊法合成的反應(yīng)是：（ ）(CH3)2CO+HCN(CH3)2C(OH)CN(CH3)2C(OH)CN+CH3OH+H2SO4CH2=C(CH3)COOCH3+NH4HSO420世紀(jì)90年代新

16、法的反應(yīng)是：CH3CCH+CO+CH3OHCH2=C(CH3)COOCH3與舊法比較，新法的優(yōu)點是A原料無爆炸危險B原料都是無毒物質(zhì)C沒有副產(chǎn)物，原料利用率高D對設(shè)備腐蝕性較小13、根據(jù)以下敘述，回答下列問題： 某化工廠按如下步驟進行生產(chǎn)：以煤為燃料煅燒石灰石；用飽和碳酸鈉溶液充分吸收步驟中產(chǎn)生的二氧化碳；使步驟中產(chǎn)生的氧化鈣跟水反應(yīng)；消石灰跟碳酸鈉反應(yīng)。（1）該廠生產(chǎn)過程中涉及的物質(zhì)有：石灰石；純堿；小蘇打；燒堿；二氧化碳； 消石灰。下列敘述正確的是：A起始原料是B起始原料是C最終產(chǎn)品是D最終產(chǎn)品是 （2）該廠生產(chǎn)過程的優(yōu)點可能有：排放的氣體對大氣無污染；生產(chǎn)過程中的部分產(chǎn)品可作為起始原料使

17、用；無高溫作業(yè)。其中正確的是：A只有 B只有C和D和 （3）生產(chǎn)過程中沒有涉及的化學(xué)反應(yīng)類型是：A分解反應(yīng)B化合反應(yīng)C置換反應(yīng)D復(fù)分解反應(yīng)14、某河道兩旁有甲、乙兩家工廠，它們排放的工業(yè)廢水中，共含K+、Ag+、Fe3+、Cl、OH、 NO3六種離子。 （1）甲廠的廢水明顯呈堿性，故甲廠廢水中所含有的三種離子是_。 （2）乙廠的廢水中含有另外三種離子。如果加一定量_(選填：活性炭、硫酸亞鐵、鐵粉)可以回收其中的金屬_(填寫元素符號)。 （3）另一種設(shè)想是將甲廠和乙廠的廢水按適當(dāng)?shù)谋壤旌希梢允箯U水中的_（填寫離子符號）轉(zhuǎn)化為沉淀，經(jīng)過濾后的廢水主要含有_，可用來澆灌農(nóng)田。15、 20世紀(jì)90

18、年代初，國際上提出了“預(yù)防污染”這一新概念。綠色化學(xué)是“預(yù)防污染”的根本手段，它的目標(biāo)是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料，最大限度地節(jié)約能源，在化工生產(chǎn)各環(huán)節(jié)都實現(xiàn)凈化和無污染的反應(yīng)途徑。下列各項屬于“綠色化學(xué)”的是（ ）A處理廢棄物B治理污染點C減少有毒物D杜絕污染源16、綠色化學(xué)的最大特點在于從開始生產(chǎn)時就采取了污染防治的科學(xué)手段，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的零污染和生產(chǎn)終端的零污染排放，要實現(xiàn)這種生產(chǎn)方式，就必須充分利用資源中的每一個原子，這種理想的生產(chǎn)方式又被稱為“原子經(jīng)濟性”。 現(xiàn)有甲、乙、丙3個化肥廠生產(chǎn)尿素，所用的原料不同，但生產(chǎn)的流程相同：原料COH2CO2NH3CO(NH2)2 甲廠：以

19、焦炭、空氣和水為原料 乙廠：以天然氣、空氣和水為原料 丙廠：以石腦油（主要成分C5H12）、空氣和水為原料，試回答下列問題： （1）用化學(xué)方程式表示乙廠合成尿素的生產(chǎn)過程。 （2）3個化肥廠的原料利用率各不相同，試判斷化肥廠對原料的利用率最高的是_，簡述原因_參考答案：1、C、2、D、3、D、4、B、5、B、6、A、7、C、8、A、9、B、10、D、11、B、12、CD、13、AD、B、C、14、（1）K+、Cl、OH、（2）鐵粉、Ag（3）Ag+、Fe3+、Cl、OH、KNO315、D16、（1）略（2）丙、C：H比最接近1：4課外閱讀：1大氣污染對大氣造成污染的污染物有：SO2、NO、NO

20、2、H2S、CxHy、粒子狀污染物、氟化物（F）、鉛及其化合物（Pb）、揮發(fā)性有機物和放射性元素等。SO2、NO、NO2等物質(zhì)主要來源于用煤、硝酸工業(yè)、硫酸工業(yè)、汽車尾氣等。它們可以形成酸雨（酸雨是指pH5.6的酸性降水，其主要成分是硫酸和硝酸，屬于嚴(yán)重的大氣污染現(xiàn)象），使湖泊水質(zhì)酸化，毒害水生物、植物，以及使土壤酸化，破壞農(nóng)作物、森林等；氟化物（F）、氮氧化物可以破壞臭氧層。CO、NO能與人體血紅蛋白結(jié)合，使動物因缺氧而死亡。NO、NO2、CO、CxHy等還參與光化學(xué)煙霧的形成。大氣污染物主要通過呼吸道進入人體，也有少量通過接觸和刺激體表進入人體。人體吸入的空氣經(jīng)過鼻腔、咽部、喉頭、氣管、支

21、氣管后進入肺泡，并在肺泡上進行氣體交換。當(dāng)血液通過肺泡毛細管時，放出二氧化碳，吸收氧氣。含氧的血液被輸送到人體各部分，供人體組織和細胞新陳代謝用。如果生活在煙霧迷漫的環(huán)境中，空氣中的有毒、有害污染物就會溶于體液或沉積在肺泡上，輕者會使上呼吸道受到刺激而有不適感，重者會引起疾病，使呼吸道和肺功能損害，引起病變。大氣污染對人體健康的危害大致可分為急性中毒、慢性中毒和致畸致癌作用等三種。震驚世界的倫敦?zé)熿F事件就是典型的急性中毒事件。1952年12月5日至8日，英國首都倫敦市上空煙霧彌漫，煤煙粉塵積蓄不散，造成了震驚一時的煙霧事件。這起事件使4000名健康市民因此死亡。在毒霧事件之后的兩個月內(nèi)，800

22、0名患肺部疾病的人也因吸入過多的有毒物質(zhì)而停止呼吸。據(jù)調(diào)查英國倫敦從1873年一1962年共發(fā)生過6次重大的煙霧公害事件，每次都造成成千上萬的人發(fā)病，甚至死亡。直至1965年以后，倫敦由于采取了排煙脫硫等治理措施，才沒再出現(xiàn)煙霧殺人的事件。治理：調(diào)整資源結(jié)構(gòu)，開發(fā)新能源（太陽能、氫能、風(fēng)能、地?zé)岬龋?，減少使用煤、石油、天然氣等化石燃料（或?qū)θ剂线M行脫硫使用），減少工業(yè)廢氣排放，對廢氣進行回收凈化再利用等。大力植樹造林嚴(yán)禁亂砍濫伐。政府部門合理規(guī)劃、制定標(biāo)準(zhǔn)、加強監(jiān)測。2水體污染水污染的來源：水體污染主要來自工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)用水、生活污水。水污染的危害：水體污染影響工業(yè)生產(chǎn)、增大設(shè)備腐蝕、影響產(chǎn)品

23、質(zhì)量，甚至使生產(chǎn)不能進行下去。水的污染，又影響人民生活，破壞生態(tài)，直接危害人的健康，損害很大。水體被污染必將影響整個地球的環(huán)境，對人類產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。(1)危害人的健康：水污染后，通過飲水或食物鏈，污染物進入人體，使人急性或慢性中毒。砷、鉻、銨類、苯并芘等，可誘發(fā)癌癥。 (2)對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害水質(zhì)污染后，工業(yè)用水必須投入更多的處理費用，造成資源、能源的浪費，食品工業(yè)用水要求更為嚴(yán)格，水質(zhì)不合格，會使生產(chǎn)停頓。農(nóng)業(yè)使用污水，使作物減產(chǎn)，品質(zhì)降低，甚至使人畜受害，大片農(nóng)田遭受污染，降低土壤質(zhì)量。海洋污染的后果也十分嚴(yán)重，如石油污染，造成海鳥和海洋生物死亡。 (3)水的富營養(yǎng)化的危害在正

24、常情況下，氧在水中有一定溶解度。溶解氧不僅是水生生物得以生存的條件，而且氧參加水中的各種氧化還原反應(yīng)，促進污染物轉(zhuǎn)化降解，是天然水體具有自凈能力的重要原因。含有大量氮、磷、鉀的生活污水的排放，大量有機物在水中降解放出營養(yǎng)元素，促進水中藻類叢生，植物瘋長，使水體通氣不良，溶解氧下降，甚至出現(xiàn)無氧層。以致使水生植物大量死亡，水面發(fā)黑，水體發(fā)臭形成“死湖”、“死河”、“死海”，進而變成沼澤。這種現(xiàn)象稱為水的富營養(yǎng)化。富營養(yǎng)化的水臭味大、顏色深、細菌多，這種水的水質(zhì)差，不能直接利用，水中斷魚大量死亡。水華是淡水中的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，是由于水的富營養(yǎng)化引起藻類 （如藍藻 、綠藻、硅藻等）的迅猛生長，水一般呈藍色或綠色。淡水中“水華”造成的最大危害是：飲用水源受到威脅，藻毒素通過食物鏈影響人類的健康，藍藻“水華”的次生代謝產(chǎn)物MCRST能損害肝臟，具有促癌效應(yīng)，直接威脅人類的健康和生存。赤潮是由于海水中浮游藻類、原生動物或細菌異常增殖或聚集而引起海水變色的現(xiàn)象。實際上，赤潮并不一定都是紅色的，它可因引發(fā)赤潮的生物種類和數(shù)量不同而