归纳与整理教案及板书设计

第二节

资源综合利用

环境保护

1．从地下开采出的矿物燃料称为化石燃料。化石燃料包括______________，其中，呈气态的燃料是__________，主要成分的化学式为________；呈液态的燃料是__________，主要含________和______元素；呈固态的燃料是________，主要含有________元素。

2．乙烯分子中的碳碳键是__________，该键可以发生________反应。将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，观察到的现象是____________________；其反应方程式为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；

乙烯在一定条件下发生加聚反应的化学方程式是________________，其产物的名称是________。

3．人类不合理地开发和利用自然资源会造成______________，不合理的工农业生产和人类生活会造成____________。

(1)环境污染有各种类型：按环境要素分为_________________________。

(2)一般把pH小于________的雨水称为酸雨，导致酸雨的主要污染物质是________________。

(3)工业“三废”是指________________________。

知识点一

化石燃料的综合利用

[探究活动] 1．煤的综合利用

(1)煤的组成：煤是由__________物和少量__________物组成的复杂__________物。主要含________元素，还含有少量的________________等元素。

(2)煤的干馏：是指将煤在____________的条件下加强热使其分解的过程，也叫做煤的

____________。煤干馏的主要产物有_____________________________。

(3)煤的气化：将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。目前，煤的气化主要是碳和水蒸气的反应。化学方程式为

________________________________________________________________________。

这是一个______热反应，反应所需要的能量一般是由间歇进行的碳的燃烧来提供的。

(4)煤的液化：将煤转化成__________的过程。煤________________________的过程叫做直接液化；煤________________________________________的过程叫做间接液化。

2．石油的综合利用

(1)石油主要是多种____________________________等碳氢化合物的混合物，没有固定的沸点。石油的加工包括：石油的________________________________等。

(2)石油分馏得到汽油、煤油、柴油等轻质油，石油分馏的原理是什么？

(3)通过石油分馏得到的汽油产量远远不能满足社会需求，怎样解决这一矛盾？请举例说明(写出化学方程式)。

(4)石油裂化的产物还可以进一步裂解，裂解被称为深度裂化，其目的是什么？

(5)重新调整是在加热和催化剂作用下，__________烃转化为____________烃。

3．天然气简介

(1)天然气是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料。天然气的主要用途：化石燃料、化工原料、合成氨、生产甲醇、合成多个碳原子的有机化合物。

(2)合成氨原料气可以由天然气制取。其主要反应为CH4(g)＋H2O(g)―→CO(g)＋3H2(g)。

请你计算1 m3(标准状况)CH4按上式完全反应，能产生H2的物质的量是多少？

(3)目前生产甲醇的原料已逐步大规模地转向石油和天然气，在天然气产地可将甲烷和氧气混合，在200 ℃和100个大气压的条件下，通过铜制管道反应制得甲醇。试写出该反应的化学方程式(反应条件可省略)。

4．以煤、石油和天然气为原料生产合成材料

(1)三大合成材料：________、____________、____________。

(2)加聚反应：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 叫聚合反应。由不饱和的小分子相互加成的聚合反应，叫______________，简称加聚反应。例如，乙烯可发生加聚反应生成聚乙烯。

聚合反应中的单体、链节和聚合度：

(3)缩聚反应：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________，如聚酯纤维的合成：

[归纳总结]

[活学活用] 1．下列说法中错误的是(

)

A．石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油

B．含C18以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油

C．煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物

D．煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来

2．下列关于乙烯和聚乙烯的叙述正确的是(

) A．二者都能使溴水褪色，性质相似

B．二者互为同系物

C．二者最简式相同

D．二者相对分子质量相同

知识点二

环境保护和绿色化学

[探究活动] 1．环境保护

(1)环境问题：主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态__________，以及工农业生产和人类生活所造成的____________。

(2)环境保护的科学理念：________________________。

2．绿色化学

(1)“绿色化学”可以诠释为环境友好化学，它的核心内涵是在反应过程和化工生产中，尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。它研究对环境没有任何副作用的化学试剂、化学制品和化学工艺。

(2)绿色化学的核心就是

________________________________________________________________________。

按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是________________(即没有副反应，不生成副产物，更不能产生废弃物)，这时原子利用率为100%。

[归纳总结] 1．“绿色化学”的特点

(1)开发绿色反应，将原子利用率提高到100%。

(2)使用无毒、无害的原料、催化剂、溶剂。

(3)开发绿色工艺。

(4)开发和生产绿色产品。

2．化学反应的原子经济好坏用原子利用率来衡量

期望产物的式量原子利用率＝×100% 期望产物的式量＋废弃副产物的式量[活学活用] 3．下表为环境污染的热点问题，请查阅资料，探究产生的原因及防治方法。

环境问题

温室效应

酸雨

水体富营养化(赤潮) 臭氧层破坏

白色污染

产生原因

防治方法

4.在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物。如用丙炔CH3C≡CH合成2—甲基丙烯酸甲酯CH2===C(CH3)COOCH3，欲使原子利用率达到最高，还需要的反应物是(

)

A．CO和CH3OH

C．H2和CO2

B．CO2和H2O D．CH3OH和H2

[当堂测试]

1．下列不属于煤的综合利用的是(

) A．将煤干馏制得煤焦油和焦炭

B．在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料

C．煤变为煤饼作燃料

D．将煤干馏制得甲苯和乙烯

2．下列叙述中，不正确的是(

) A．石油分馏的产物是一种具有恒定沸点的纯净物

B．石油裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量

C．石油裂解的原料是石油分馏产物，包括石油气

D．石油炼制过程中发生一系列物理化学变化

3．下列变化属于化学变化，且产物中兼有气体、液体、固体的是(

) A．石油的分馏

B．石油的裂解

C．煤的干馏

D．煤的气化

4．引起环境污染的原因不正确的是(

) A．重金属、农药和难分解有机物等会造成水体污染

B．装饰材料中的甲醛、芳香烃及氡等会造成居室污染

C．SO2、NO2和CO2都会导致酸雨的形成

D．CO2的大量排放会造成温室效应的加剧

5．

苯乙烯的结构简式为，试写出苯乙烯发生下列反应的化学方程式：

(1)与溴水反应：

________________________________________________________________________。

(2)在Ni作用下与足量H2加成：

________________________________________________________________________。

(3)自身加成生成聚苯乙烯：

________________________________________________________________________。

第二节

资源综合利用

环境保护

学习准备区

1．天然气、石油、煤

天然气

CH4

石油

碳

氢

煤

碳

3．生态环境破坏

环境污染

(1)大气污染、水污染、土壤污染等

(2)5.6

SO2和氮氧化物

(3)废气、废液、废渣

学习探究区

知识点一

探究活动

1．(1)有机

无机

混合

碳

氢、氧、氮、硫

(2)隔绝空气

焦化

焦炭、煤焦油、粗氨水、苯、焦炉气(含H2、CH4及少量CO、CO2、C2H4、N2等)

(3)C(s)＋H2O(g)=====CO(g)＋H2(g)

吸

(4)液体燃料

与氢气生成液体燃料

先转化为水煤气(CO、H2)再转化为甲醇

2．(1)烷烃、环烷烃和芳香烃

分馏、裂化、裂解、重新调整

(2)加热石油，沸点低的烃先气化，经冷凝后分离出来，随着温度的升高，较高沸点的烃再气化，经冷凝后又分离出来。

(3)将石油进行裂化；C12H26―→C6H14＋C6H12

(4)为了获得大量的乙烯、丙烯等不饱和气体产物，作为化工原料。

(5)链状

环状

1×103 L23．(2)n(H2)＝3n(CH4)＝3×－1＝1.34×10 mol。

22.4 L·mol(3)2CH4＋O21.01――→2CH3OH。

×107 Pa4．(1)塑料

合成橡胶

合成纤维

(2)由相对分子质量小的化合物生成相对分子质量很大的化合物(高分子化合物)的反应

加成聚合反应

(3)相对分子质量小的化合物在生成高分子化合物的同时有小分子化合物生成的反应

活学活用

1．D

[石油通过分馏的方法获得汽油、煤油和柴油等轻质液体燃料，但产量不高。通常采用裂化的方法，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃，提高汽油的产量。

煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素，并不含苯和甲苯。煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。煤焦油是含有多种芳香族化合物的混合物，可以生产芳香族化合物苯和甲苯。] 2．C

[单体CH2===CH2与链节—CH2—CH2—的组成元素相同，二者的区别是200 ℃高温分子中有键，而分子中无键，结2—CH2构上不相似，所以性质不同，不是同系物，故正确答案为C。] 知识点二

探究活动

1．(1)环境破坏

环境污染

(2)从源头上减少和消除污染

2．(2)利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染

反应物的原子全部转

化为期望的最终产物

活学活用

3．大气中CO2含量的不断增加

减少化石燃料的燃烧

SO2和氮的氧化物的大量排放

燃料预脱硫，控制机动车辆尾气排放

含有大量氮、磷的污水任意排放

将工业和生活废水处理后再排放

氮的氧化物、氟氯代烃等的排放

使用无氟制冷剂等

聚乙烯等塑料垃圾

回收利用

4．A

[根据绿色化学的含义，在生成的产品CH2===C(CH3)COOCH3与原料之间，元素种类和原子数目都应完全相同，即原子守恒。将生成物中各个原子个数减去已知反应物各个原子的个数，差值为C2H4O2，对照答案，反应物中原子数之和为C2H4O2的只有CO和CH3OH。] 学习检测区

1．C

[煤的综合利用包括煤的干馏、煤的气化和煤的液化。因此A、B、D三项都正确，不属于煤的综合利用的只有C项。] 2．A

[石油分馏得到的是不同沸点范围的产物，为混合物，故A项错误；B、C两项正确；石油炼制过程中分馏为物理变化，裂化、裂解为化学变化，故D项正确。] 3．C

[煤的干馏属于化学变化，其产物有焦炭(固体)、煤焦油(液体)及焦炉气(气体)等。] 4．C

[C项中的CO2不会导致酸雨的形成。] 5．B