第二节　资源综合利用　环境保护板书设计

第二节

资源综合利用

环境保护

[考纲要求]

1.了解煤、石油、天然气等综合利用的意义。2.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。3.了解化学在解决能源危机中的重要作用，树立绿色化学的观念。

【课前准备区】

知识点一

煤、石油、天然气的综合利用

1．煤的综合利用

煤是由__________和少量________组成的__________，主要含有____元素，还含有少量____、____、____、____等元素。

(1)煤的干馏

①原理：把煤____________________使其分解的过程。煤的干馏是一个复杂的____________变化过程。②煤的干馏产物

a．______，b.________，c.________，d.________。

(2)煤的气化

将煤中的________转化为__________的过程，目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。化学方程式为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)煤的液化

催化剂①________液化：煤＋氢气高温、高压――→液体燃料

高温催化剂②________液化：煤＋水――→水煤气――→甲醇等

高温问题思考

1．水煤气的成分与液化石油气有何区别？

2．天然气的综合利用

(1)天然气的主要成分是________，它是一种________的化石燃料，更是一种重要的化工原料。

(2)天然气与水蒸气反应制取H2

原理：

________________________________________________________________________。

3．石油的综合利用

(1)石油的成分

石油主要是由多种____________组成的混合物。所含元素以____、____为主，还有少量N、S、P、O等。

(2)石油的分馏

利用________中各组分________不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的________的过程叫做分馏。分馏是________过程。其主要目的是得到________、________、________等轻质油。

(3)石油的裂化

①条件：催化剂催化、高温。

②过程：含碳原子较多、沸点较高的烃断裂为__________________的烃，裂化是____________过程。

③主要目的：将______转化为________。

(4)石油的裂解

①定义：石油在更高的________下发生深度裂化，石油中的烃分子断裂成以乙烯、丙烯为主的________。

②生产目的：生产________、丙烯、甲烷等重要

________________________________________________________________________。

问题思考

2．煤加工和石油的炼制过程中哪些是化学变化，哪些是物理变化？

3．为什么裂化汽油不能用于从溴水中萃取溴？

4．三大合成材料

(1)三大合成材料是指

________________________________________________________________________。

(2)聚合反应来&源：ziyuanku.com合成聚乙烯的化学方程式：________________________，单体为____________，链节为____________，聚合度为______。

知识点二

环境保护与绿色化学

1．环境问题

环境问题主要是指由于人类不合理地______________________而造成的

______________，以及____________和____________所造成的环境污染。

“三废”的污染主要指：

(1)大气污染

大气污染物主要来自______________和______________产生的废气及其携带的

__________。

(2)水污染

工业废水，____________，农田过度施肥，喷洒农药都会对水源造成污染。

(3)固体废弃物污染，如白色污染。

当今环境污染存在以下几方面问题：

①酸雨——形成原因主要是________和____________。

②光化学烟雾——主要是____________、碳氢化合物造成的。

③臭氧空洞——主要是氮氧化合物、____________等的排放引起的。

④温室效应——主要是由于大气中CO2含量的不断增加造成的。

⑤白色污染——________塑料的大量使用。

⑥赤潮——含______洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放。

2．环境保护的措施

(1)工业废气携带颗粒物的回收利用。

(2)工业、生活污水经处理达标后排放、限制使用____________洗涤剂。

(3)回收、限制废弃塑料，研制__________塑料。

3．绿色化学

(1)原子经济

原子经济要求反应物的原子________________________________，原子的利用率达到______，也就是说在化学反应中不产生任何废物。

期望产物的总质量原子的利用率＝×100% 生成物的总质量(2)绿色化学

绿色化学的核心就是利用化学原理从________________________对环境的污染。

4．可持续发展

可持续发展是指__________________________________发展，需要______、________、________和环境保护协调发展。可持续发展的要点是发展援助、环境保护、清洁水源、能源开发、绿色贸易。

5．可持续发展、环境保护与绿色化学三者的关系

环境保护是可持续发展的一个重要方面，绿色化学能从根本上为环境保护和可持续发展提供一步到位、一劳永逸的技术支持。

【课堂活动区】

一、石油炼制方法的比较

1．石油的分馏、裂化、裂解的比较

2.直馏汽油和裂化汽油的区别

直馏汽油

裂化汽油

获得方法

主要化学成分

一般是C5～C11的烷烃及少量的芳香烃等，性质稳定

含有C5～C11的烷烃和烯烃，性质活泼

鉴别方法

典例导悟1

如何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题，将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油。

资料一：石蜡是含有20～30个碳原子的烷烃的混合物，常温下呈固态。

资料二：石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂。

某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如图：实验过程中可观察到烧瓶Ⅰ中固体石蜡先熔化，试管Ⅱ中有少量液体凝结，试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色，实验后闻试管Ⅱ中液体气味，具有汽油的气味。来&源：ziyuanku.com

(1)该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为

________________________________________________________________________ ____________，为保证实验成功，实验前必须进行的操作是________________，装置中较长导管的作用是

________________________________________________________________________；

(2)试管Ⅲ中溶液褪色说明了

________________________________________________________________________ ______________________；

(3)能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴，理由是

________________________________________________________________________。

(4)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式

________________________________________________________________________。

(5)石油裂化的重要意义是

________________________________________________________________________库中华资源%________________________________________________________________________。库ziyuanku.com 中·华资源%变式演练1

近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。下列关于石油的说法正确的是(

) A．石油属于可再生矿物能源

B．石油主要含有碳、氢两种元素

C．石油的裂化是物理变化

D．石油分馏的各馏分均是纯净物

二、环境保护与绿色化学

关于“绿色化学”的具体要求见下图：

来&源：ziyuanku.com

典例导悟2

雾霾天气是困扰广州亚运会实现“绿色亚运”目标的一大障碍。为此，广州市政府于2009年12月10日发布了《2010年第16届广州亚运会空气质量保障方案的通知》，以切实保障亚运会期间有一个优质的空气环境。下列措施不可能改善空气质量的是(

) A．在大型燃煤锅炉上安装低氮燃烧器，采用烟气脱硝技术

B．加强道路扬尘污染控制，强化路面保洁，洒水防尘

C．在炼油厂、钢铁厂、发电厂等，推广和使用脱硫技术，降低硫氧化物的排放

D．增加汽油、柴油等能源的供应量，提倡以汽车代步的现代消费与生活理念

听课记录：

变式演练2

(2011·南昌模拟)化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是(

) A．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境

B．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不可食用

C．为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术

D．提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染【课后练习区】

高考集训

1．判断正误

(1)煤的干馏和石油的分馏均属化学变化(

) (2011·山东理综－9A) (2)风力发电，让能源更清洁(

) (2011·重庆理综－6A) (3)环保涂料，让环境更宜居(

) (2011·重庆理综－6D) (4)用Na2S去除废水中的Hg2：Hg2＋S2===HgS↓(

) ＋＋－中·华资源%库ziyuanu.com (2011·北京理综－9A) 催化剂(5)用催化法处理汽车尾气中的CO和NO：CO＋NO――→C＋NO2

(2011·北京理综－9B)

(6)煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠(

) (2010·山东理综－12C) (7)石油干馏可得到汽油、煤油等(

) (2010·福建理综－6B) 2．(2011·济南模拟)根据下图所示把煤隔绝空气加强热，下列叙述错误的是(

)

A．煤发生了化学变化

B．液体X的pH＞7；Y是一种黑色黏稠状液体

C．气体Z易燃，可还原CuO，也可使溴水褪色

D．横玻璃管中产生浓的白烟

3．已知天然气的主要成分——CH4是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者大。下面是有关天然气的几种叙述，其中正确的是(

) ①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源

②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大

③燃烧天然气也是形成酸雨的原因之一

④CH4作为化工原料可用于合成氨、生产甲醇

A．①②③

B．①②④

C．③④

D．②③

4．下列关于石油的说法不正确的是(

) A．石油主要含C、H两种元素

B．石油主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物

C．石油有固定的熔点

D．石油分馏得到的汽油是混合物

4．用来鉴别裂化汽油和直馏汽油的试剂是(

) A．乙醚

B．溴水

D．盐酸

C．NaOH溶液

5．有人设计了一套实验，分馏原油的五个步骤：

①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上，在蒸馏烧瓶上塞好带温度计的橡皮塞。

②连接好冷凝管。把冷凝管固定在铁架台上，将冷凝管进水口的橡皮管的另一端和水龙头连结，将和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。

③把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度确定铁圈的高度，放好石棉网。

④向蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片，再用漏斗向烧瓶中加入原油，塞好带温度计的橡皮塞，

把连接器连接在冷凝器的末端，并伸入接收装置(如锥形瓶中)。

⑤检查气密性(利用给固定装置微热的方法)。

请完成以下题目：

(1)上述实验正确的操作顺序是__________(填序号)。

(2)所用的主要仪器有

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)冷凝管里水流的方向与蒸汽的流向________(填“相同”或“相反”)。

(4)温度计的水银球应放在_____________________________ 位置，以测量______________的温度。

(5)蒸馏烧瓶中放几片碎瓷片的目的是

________________________________________________________________________。