高一化學-必修2-第四章第二節(jié)資源綜合利用-環(huán)境保護修改-ppt

第二節(jié)化學與資源綜合利用、環(huán)境保護學習目標：了解化學在資源綜合利用及環(huán)境保護方面的作用和意義。重點：1、煤、石油、天然氣的綜合利用，特別是石油的利用。2、通過環(huán)境保護和綠色化學的有關知識，使學生加強環(huán)保意識并培養(yǎng)綠色化學的理念。難點：石油裂化的原理。煤的組成無機物有機物C元素—大量H、N、S、O等元素—少量Si、Al、Ca、Fe

污染環(huán)境COxNOxSO2

煙塵煤的組成一、煤、石油和天然氣的綜合利用我國煤的分布圖上京煤礦寧夏優(yōu)質無煙煤

—太西煤露天采區(qū)

1、煤的干餾將煤隔絕空氣加強熱使其分解的過程，叫做煤的干餾煤干餾的產物有哪些？焦爐煤氣、煤焦油、焦炭煤干餾的主要產品和用途2、煤的氣化在一定條件下把煤及其干餾物轉化為煤氣（CO、H2）。

C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2(g)煤的氣化：

將煤中的有機物及碳轉化為可燃性氣體的過程。

C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高溫CO(g)+3H2CH4(g)+H2O(l)一定條件中熱值氣高熱值氣2CO(g)+O22CO2(g)；△H=-566KJ/mol2H2(g)+O22H2O(l)；△H=-571KJ/molCH4(g)+2O2CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3KJ/mol煤氣儲氣柜煤碳煤氣化爐宜昌煤制氣廠等離子體輔助煤汽化裝置3、煤的液化在一定條件下將煤轉化為液體燃料——又稱人造石油，可繼續(xù)精制成汽油、柴油、液化石油氣、甲醇。在石油資源日益減少的情況下，煤的液化具有十分誘人的前景。

將煤轉化液體燃料的過程。

分為直接液化和間接液化。

煤的液化：C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高溫

CO+2H2CH3OH（甲醇）一定條件如：直接液化:使煤和氫氣作用生成液體燃料間接液化：將煤先轉化為CO和H2，再在

催化劑作用下合成甲醇煤液化

裝置納米級煤液化油煤

液化烘干機液化氣罐煤氣灶4、石油的綜合利用（1）石油的組成元素:主要是碳、氫元素是由各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴組成的混合物。（還有水分、鹽分等雜質）石油的主要成分：（2）石油的煉制(除水脫鹽后)石油的分餾：利用原油中各組分的沸點不同將復雜的混合物分離成簡單混合物的過程。石油分餾示意圖石油的裂化和裂解（1）裂化的目的：（2）裂化的原理：石油的裂化是

。

在催化劑的作用下將含碳原子多的重油（烴）斷裂成碳原子較少的烴的過程。提高輕質液體燃料的產量。(3)裂解:

深度的裂化。裂解的目的：獲得乙烯、丙烯、甲烷等重要化工基本原料。乙烯的產量是一個國家石化水平的標志。（4）石油的催化重整：將石油中鏈狀烴重新調整結構轉化為環(huán)狀烴

裂化、裂解反應式舉例：25%產量提高中海油渤海石油平臺5、天然氣的綜合利用天然氣既是一種清潔的化石燃料，更是一種重要的化工原料，作為化工原料，它主要用于合成

和生產

等。天然氣化工以含一個碳原子的甲烷為原料，通過化學變化形成含兩個或多個碳原子的其他有機化合物。實現天然氣的有效轉化是一項具有挑戰(zhàn)性的課題。氨甲醇柴達木盆地天然氣儲量突破3000億立方米珠海振戎公司已經與伊朗方面簽署協(xié)議，同意在未來25年向伊朗購買200億美元的液化天然氣亞洲最大的天然氣處理廠阜陽市利用“西氣東輸”工程天然氣門站鳥瞰圖俄天然氣管道通向中國德國天然氣汽車天然氣灶液化天然氣公交車6.以煤、石油和天然氣為原料的生產合成材料1）、原料：

。2）、合成材料基本特征：

。3）、合成材料的合成原理：

。例如：乙烯合成聚乙烯丙烯合成聚丙烯

石油、煤、天然氣相對分子質量很大，屬于高分子化合物加聚、縮聚7.化石燃料的產品——三大合成材料

塑料、合成橡膠、合成纖維——加成聚合反應（即加聚反應）方法：將雙鍵改為單鍵，將原來連在不飽和碳原子上的其它原子（或原子團）寫在鏈節(jié)的上方或下方。聚乙烯nCH2＝CH2

[CH2－CH2]n

催化劑CH2=CH2CH2=CH2CH2=CH2+++……[CH2—CH2

]n（聚乙烯）nCH2=CH2[CH2—CH2]n（單體）（鏈節(jié)）(n為聚合度)nCH2=CHCH3催化劑[CH2—CH]nCH3丙烯聚丙烯加成聚合反應（加聚反應）聚氯乙烯塑料聚乙烯塑料聚丙烯塑料聚苯乙烯塑料合成纖維合成材料概況：隨著人類不斷的文明和進步，人對天然材料的利用已不能滿足很多方面的需要，于是就發(fā)生了一場材料的革命－－人工合成材料；合成材料的原料豐富、制造加工簡單，性能千變萬化；

塑料、合成纖維、合成橡膠稱為三大合成材料；黏合劑、涂料也屬于合成材料。

塑料的主要成分是合成樹脂，其中還添加了某些特定用途的添加劑（如提高塑性的增塑劑、防止老化的防老化劑）；有些熱塑性塑料（聚乙烯塑料），可以反復加工，多次使用；有些熱固性塑料（電木），一旦加工成型就不會受熱熔化。常見的塑料：聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃）、酚醛塑料（電木）、聚四氟乙烯（塑料王）等。聚丙烯：

單體：CH2＝CHCH3聚苯乙烯單體：CH2＝CHC6H5聚甲基丙烯酸甲酯

（有機玻璃）單體：CH2＝C--CH3COOCH3-酚醛塑料單體：苯酚、甲醛聚四氟乙烯單體：CF2＝CF2纖維天然纖維化學纖維棉花羊毛木材草類合成纖維：用石油、天然氣等為原料制成的單體，再經聚合制成的纖維（如：“六大綸”、碳纖維、光導纖維等）人造纖維：用木材、草類的纖維經化學加工制成。如黏膠纖維等橡膠天然橡膠合成橡膠通用橡膠特種橡膠丁苯橡膠順丁橡膠氯丁橡膠聚硫橡膠硅橡膠思考與交流：1、目前，回收利用廢舊合成材料有很多途徑，請查閱資料了解有哪些途徑？并試著從環(huán)境保護和經濟成本等方面作出評價。2、你認為應該限制生產、使用聚苯乙烯塑料快餐盒，還是回收利用？請用必要資料和數據作為論據。1、回收利用廢舊合成材料主要有三種途徑：一是通過熔融再生重新作成多種有用的材料；二是采用熱裂解或化學處理的方法使其分解，用于制備多種化工原料；三是將廢舊合成材料作為燃料使用。正方觀點舉例：1、生產和使用合成材料可以更加合理的開發(fā)和利用自然資源；2、生產和使用合成材料可以使利用太陽能變的方便、經濟和實用；3、用合成材料替代木材、棉花、天然橡膠等，有利于生態(tài)環(huán)境的保護。反方觀點舉例：1、生產和使用合成材料等自然界原本沒有的物質，超出環(huán)境的自然消化能力，這不是科技的進步，而是異化和倒退。2、廢舊合成材料的回收和利用并不容易，甚至有些材料的回收再生成本大大高于制造成本，經濟上考慮根本不合算。3、天然的東西是最好的，我們應該提倡“回歸自然”的綠色生活方式，拒絕生產和使用合成材料。二、環(huán)境保護與綠色化學第二課時二、環(huán)境保護與綠色化學被污染的小河

背景知識回顧1、通常所說的三廢是指

、

和

。2、綠色食品是指

的食品，白色污染是指

。廢渣廢氣廢水塑料垃圾無污染、無公害求知課堂互動一、環(huán)境保護1、在環(huán)境問題面前，化學工作者所面臨的重要問題在環(huán)境問題日益突出的今天，化學工作者所面臨的重要任務是對

的檢測、

的治理、尋找從源頭上治理

的生產工藝。2、化學在三廢治理過程中的重要作用環(huán)境情況三廢環(huán)境污染環(huán)境污染工農業(yè)生產和人類活動排放的物質超過了環(huán)境的自凈能力，環(huán)境質量就發(fā)生不良變化，危害人類健康和生存。環(huán)境污染的分類：1、按環(huán)境要素分：大氣污染、水體污染、土壤污染；2、按人類活動分：工業(yè)環(huán)境污染、城市環(huán)境污染、農業(yè)環(huán)境污染；3、按造成污染的性質分：化學污染、生物污染、物理污染、固體廢棄物污染、能源污染。人類保護傘的洞——臭氧層被破壞空中死神——酸雨全球變暖——溫室效應光化學煙霧無形殺手——居室污染環(huán)境污染的類別：1、大氣污染：來自工業(yè)廢氣，汽車尾氣，生活廢氣（硫與氮的氧化物，碳氧化物，氮氫化物，鹵素化合物，放射性）催化劑催化劑催化劑汽車尾氣催化轉化原理2、水污染：來自工業(yè)廢水、生活廢水(無機物,重金屬鹽類,營養(yǎng)物有機物,洗滌劑,石油)·水體富營養(yǎng)化（N、P、K、S的化合物）·（生活污水、農田排水、化肥、合成洗滌劑、工業(yè)廢水引起藻類、浮游生物暴發(fā)性繁殖——赤潮、水華）水華是淡水中的一種自然生態(tài)現象，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”的次生代謝產物MCRST能損害肝臟，具有促癌效應，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量不同而呈現出不同顏色。返回水！1998摩洛哥干旱羊上樹

屢次經受干旱考驗的摩洛哥山羊學會了在沒有草吃的時候爬上樹吃樹葉。

重金屬污染：如汞、鎘、鉛、鉻、砷貓自殺事件——水俁?。ü廴荆┕趋阑巫兇唷峭床。ㄦk污染）智力發(fā)展隱性殺手——鉛污染3、土壤污染來自工業(yè)垃圾、生活垃圾、廢水、化肥、農藥殘留(Cl,P,S)、放射物質殘留4、噪聲污染5、輻射污染6、食品污染：7.居室污染的來源、危害及防治措施

煤、石油、液化氣、天然氣等的燃燒，煎、炒、烘、烤等高溫烹調加工中產生的煙霧，煙草的燃燒，電器發(fā)出的電磁波，地毯中的螨蟲，建筑裝潢材料產生的甲醛、放射性稀有氣體氡，化妝品，日用化學品，家寵等。1）.來源：2）.危害：引起人體呼吸道、消化道等疾病，導致各種癌癥、皮膚病、傳染病，影響嬰幼兒智力和發(fā)育等。CO2COSO2NOXNH3酚類、煙霧、煙塵、放射性稀有氣體氡、電磁波、螨蟲、細菌、病毒等主要污染物：保持室內清潔通風對電器輻射采取防護措施,并保持距離廚房要有通風換氣設施寵物要經常洗浴,養(yǎng)成良好的排便習慣,并注意及時清除.女性朋友要慎用化妝品和日常化學用品建議男士少抽煙或不抽煙3）、防治措施:

2月02日：國際濕地日

3月22日：世界水日

4月22日：地球日

5月31日：世界無煙日

6月05日：世界環(huán)境日

6月17日：世界防治荒漠化和干旱日

7月11日：世界人口日

9月16日：國際保護臭氧層日

10月4日：世界動物日

10月16日：世界糧食日

12月29日：國際生物多樣性日世

界

環(huán)

境

日

把保護生態(tài)環(huán)境看成自己的神圣使命，正成為世界上越來越多人的共識。請看---地球人的行動：1、開發(fā)“綠色資源”是當今世界上工業(yè)化國家開源節(jié)流、化害為利和保護環(huán)境的重要措施。2、興建“綠色建筑”是人們崇尚自然、回歸自然的一種潮流。3、吃“環(huán)境餐”，以間接保護自然環(huán)境而且有益于身體健康。增強全球的環(huán)境意識，保護和合理利用土地、礦藏、森林、水等自然資源，努力改善生態(tài)環(huán)境。小結：太陽能汽車綠色化學綠色化學的核心內容之二：5R原則Reduction——“減量”Reuse——“重復使用”Recycling——“回收”Regeneration——“再生”Rejection

——“拒用”

原子經濟性反應高選擇性反應反應物無毒無害原料可再生資源反應過程安全的生產工藝提高能源的利用率應用無毒無害的溶劑應用無毒無害的催化劑產物環(huán)境友好產品（安全、能降解、可再利用）綠色化學應用于科學研究1234567化學與可持續(xù)發(fā)展自然資源化學變化獲得有用物質獲得能量綜合利用自然資源環(huán)境保護人自然▲人自然▲保護環(huán)境

從我做起練習1.含有碳元素的混合物是（）①二氧化碳，②石灰石，③甲烷，④天然氣，⑤一氧化碳，⑥石油，⑦乙醇，⑧煤，⑨醋酸，⑩水煤氣。A．①②③④⑤B．⑥⑦⑧⑨⑩C．①③⑤⑦⑨D．②④⑥⑧⑩D2.下列各組物質中均屬于有機物的是（）A．乙酸，乙醇，淀粉B．金剛石，水，天然氣C．大理石，干冰，一氧化碳D．酒精，煤氣，塑料3.下列燃料燃燒不會造成環(huán)境污染的是（）A．煤B．酒精C．汽油D．氫氣ABD4.下列燃料中不屬于礦物燃料的是（）A．天然氣B．煤C．石油D．酒精5.下列各氣體屬于純凈物的是（）A．天然氣B．水煤氣C．甲烷D．液化石油氣6.關于焦炭的說法正確的是：（）A．焦炭就是煤B．焦炭是由煤隔絕空氣強熱后制得的C．焦炭是由木材隔絕空氣強熱后制得的D．焦炭可用作毒氣的吸附劑DCB7.下列關于煤的敘述中不正確的是（）A．煤是工業(yè)上獲得芳香烴的一種重要來源B．煤的干餾過程屬于化學變化C．煤是由多種有機物組成的混合物D．煤除了主要含有碳元素外，還含有少量的氫、氮、硫、氧等元素。8.在相同條件下，對環(huán)境污染程度最小的燃料是（）A．液化氣B．煤油

C．煤餅D．木柴CA9.關于裂化和裂解的敘述中，不正確的是（）A．裂解與裂化的產物中都含有不飽和烴B．裂解與裂化都是為了得到氣態(tài)烴C．裂解與裂化的原料都是石油分餾產品D．裂解與裂化都是為了使相對分子質量大的烴斷裂成相對分子質量小的烴10.下列物質中屬于高分子化合物的是（）①硫化橡膠②蔗糖③油脂④酚醛樹酯⑤蛋白質A．①②③④⑤B．①③④⑤C．①②④⑤D．①④⑤BD11.下列對于廢棄塑料制品的處理方法中，最為恰當的是（）A．切成碎片，混在垃圾中填埋與土壤中B．焚燒C．傾倒在海洋中D．用化學方法加工生成防水涂料或汽油12.按照綠色化學原則，下列反應符合最理想原子經濟性的是（）A．乙烯與氧氣在銀催化作用下生成環(huán)氧乙烷B．乙烷與氯氣反應制備氯乙烷C．苯與乙醇在一定條件下生產乙苯D．乙醇與濃硫酸共熱制備乙烯DA13.石油的分餾和煤的干餾兩種變化，本質上的不同是（）A．加熱的溫度二者不同B．獲得的產品二者不同C．前者是物理變化，后者是化學變化D．前者不需要隔絕空氣，后者需隔絕空氣14.下列說法正確的是（）A．煤的氣化和液化是使煤變成清潔能源的有效途徑B．煤的干餾過程屬于物理變化，通過干餾可以得到焦爐氣、煤焦油、焦炭等產品C．煤里主要含有碳及少量的其它元素，工業(yè)上大量燃燒含硫燃料是形成“酸雨”的主要原因D．煤是由非常復雜的無機物和有機物組成的化合物CAC15.SO2是常見的大氣污染物之一。我國規(guī)定空氣中其含量不得超過0.02mg/L。下列措施中，能夠減少SO2排放量的是（）①用天然氣代替煤炭作民用燃料②提高熱能利用率③硫酸廠采用更好的催化劑使SO2轉化為SO3④使用CS2萃取煤炭中的硫⑤燃煤中加入生石灰后使用

A．全部B．①②⑤

C．①③⑤D．①③④B16.下列關于乙烯和聚乙烯的敘述不正確的是（）A．乙烯常溫下是氣體，為純凈物；聚乙烯常溫下是固體，為混合物B．乙烯的化學性質比聚乙烯活潑C．取等質量的乙烯和聚乙烯完全燃燒后，生成的CO2和H2O的質量分別相等D．取等物質的量的乙烯和聚乙烯完全燃燒后，生成的CO2和H2O的物質的量分別相等D17.下列說法錯誤的是（）A．石油是只含有的烷烴，可以通過石油的分餾得到汽油B．含以上烷烴的重油經過催化裂化可以得到汽油C．石油的分餾是一個化學過程D．石油裂解得到的裂解氣中含不飽和的烯烴本題主要考查石油的成分和石油的煉制，裂化是將大分子的烴轉化為小分子的烴，得到輕質汽油。裂解主要是將長鏈的烴斷裂為短鏈的，目的得到化工原料。裂化和裂解的產物中都有不飽和烴。C18.請將石油產品汽油、柴油、煤油、瀝青、液化石油氣按其組成物質分子中碳原子數遞增的順序排列

汽油、柴油、煤油、瀝青石油煉制的目的是將混合物進行一定程度分離，通過分離將石油分成不同沸點范圍的蒸餾產物，其中混合物的沸點范圍越低，則混合物中烴分子所含碳原子數越少。19.下列說法錯誤的是（）A．石油中含有的烷烴，可以通過石油的分餾得到汽油B．含以上烷烴的重油經過催化裂化可以得到汽油C．煤是由有機物和無機物組成的復雜的混合物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石油的分餾和裂化都得到汽油，煤經高溫干餾后所得的煤焦油中含有苯和甲苯，而不是煤中含有苯和甲苯。D20.煤的綜合利用可以獲得潔凈的燃料及多種化工原料。下列不屬于煤的綜合利用的是（）A．煤干餾B．煤液化C．煤氣化D．煤燃燒

21.下列石油的煉制和加工的過程，屬于化學變化的是（）A．常壓分餾B．減壓分餾C．裂化D．裂解

DCD22.下列物質中，有固定熔沸點的是（）A．汽油B．煤C．苯D．煤焦油23.空氣污染下列敘述錯誤的是：（）A．溫室效應是CO具有增高地球溫度的效應造成的B．破壞臭氧層的主要物質是氟氯烴等物質C．CO能與血紅蛋白形成穩(wěn)定的化合物，降低血液輸入氧的能力D．酸雨主要是雨水與SO3或SO2反應，最終形成的H2SO4、還有少量的NO2及CO2和水反應生成的HNO3與H2CO3造成的解析

A溫室效應是CO2濃度增高所致。D中含硫的物質燃燒生成SO2，SO2在一些催化劑作用下生成SO3，SO3被水吸收成H2SO4或SO2與水反應生成H2SO3，H2SO3再被氧化成H2SO4?？諝庵蠳O2（汽車尾氣）與H2O反應生成HNO3或NO和O2，水反應生成HNO3。CC24.為防治酸雨，降低煤燃燒時向大氣排放的SO2，工業(yè)上將生石灰和含硫煤混合后使用。請寫出燃燒時，有關“固硫”(不使硫化合物進入大氣)反應的化學方程式：

CaO+SO2=CaSO3；2CaSO3+O2=CaSO4二氧化硫是酸性氧化物，高溫下能與堿性氧化物CaO反應生成CaSO3。因SO2與亞硫酸鹽都具有還原性，生成的CaSO3在加熱時被O2氧化為CaSO4。25.現有以下幾種措施：①對燃燒煤時產生的尾氣進行除硫處理，②少用原煤做燃料，③燃煤時鼓入足量空氣，④開發(fā)清潔能源。其中能減少酸雨產生的措施是（）A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④26.下列有關環(huán)境保護的說法中錯誤的是（）A．含氮、磷化合物的生活污水大量排放可使水體富營養(yǎng)化B．各國工業(yè)大量排放二氧化硫是全球氣候變暖的主要原因C．劣質裝修材料中的甲醛、苯、氡氣等對人體有害D．廢舊電池中的汞、鎘、鉛等重金屬鹽對土壤和水源會造成污染解析

A屬于水體污染，B中造成溫室效應的氣體是二氧化碳不是二氧化硫；C屬于室內裝修污染；D屬于土壤污染。CB27.保