第二节　资源综合利用　环境保护PPT及课堂实录内容

第四章

化学与自然资源的开发利用

第二节

资源综合利用

环境保护

【学习目标】

1．了解煤的成分、煤的干馏和用途；理解煤的气化和液化。

2．了解石油的成分、石油的分馏、裂化和裂解及其用途。

3．掌握聚合反应的原理，会书写聚合反应的化学方程式。

【学习重点】煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用；聚合反应的原理。

【学习过程】

一、煤、石油和天然气的综合利用

1．煤的综合利用

（1）煤的成分：煤是由

和少量

组成的复杂混合物，组成以

为主，还含有少量

、

、

、

等元素。

（2）煤的综合利用的主要途径：通过

、

而获得

和多种

。

（3）煤的干馏：是指将煤

使之

的过程；属于

变化。工业上也叫煤的

。煤干馏的产物主要有

（气）、

（液）、

（固）。

（3）煤的气化：是指将煤转化为

的过程，主要反应的方程式

。

（4）煤的液化：可以直接使煤与

作用生成液体燃料；也可以间接液化：先转化为

，再在催化剂作用下合成

等。

2．天然气的综合利用

天然气是一种清洁的

。作为化工原料它主要用于

和

等。

3．石油的综合利用

（1）石油的成分：是由多种

组成的

（“纯净物”“混合物”）。

（2）石油的分馏：

。

通过分馏获得的轻质油（

、

、

）不能满足需求。

（3）裂化和裂解：

裂化的目的是提高

的产量，裂解目的是获得

、

、

等重要化工原料。

4．以煤、天然气和石油为原料生产合成材料

（1）

、

、

三大合成材料，都是以煤、天然气和石油为原料生产的。

（2）加成聚合反应：

在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下，乙烯可以发生

，形成相对分子质量巨大的

。化学方程式为：

。

像这一类合成

的反应成称为

，简称

。

【课堂练习】试写出氯乙烯（CH2=CHCl）、苯乙烯（）分别发生加聚反应的化学方程式。

（3）单体、链节、聚合度

在聚乙烯分子中，乙烯称为

；重复结构单元（－CH2－CH2－）称为

；

n称为

。

（4）高分子化合物：是指

的化合物。

高分子化合物包括天然存在的高分子化合物和人工合成的高分子化合物两大类，举例说明。

二、环境保护与绿色化学

1．工业三废是指

、

、

；

2．绿色化学的核心是

。

3．原子经济是

。

【巩固练习】

1．下列说法正确的是（

）

A．煤、石油、天然气是当今世界最重要的三大化石燃料，是取之不尽、用之不竭的

B．煤是由无机物和有机物所组成的复杂的混合物，其组成以碳元素为主

C．石油主要含有碳和氢两种元素，石油分馏所得的各种馏分是一种具有固定熔沸点的纯净物

D．煤和石油都是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。

2．煤的综合利用可以获得洁净的燃料及多种化工原料。下列不属于煤的综合利用的是（

）

A．煤干馏

B．煤液化

C．煤气化

D．煤燃烧

3．通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平的标志是（

）

A．石油的年产量

B．乙烯的年产量

D．合成纤维的年产量

D．硫酸的年产量

4．大量获得乙烯的工业方法是（

）

A．煤的气化

B．石油裂解

C．煤的干馏

D．石油分馏

5．下列过程属于物理变化的是（

）

A．煤的干馏

B．石油分馏

C．石油裂化

D．乙烯聚合

6．石油裂化的目的是（

）

A．使长链烃分子断裂为短链烃分子获得乙烯、甲烷等原料

B．除去石油中的杂质

C．使直链烃转化为芳香烃

D．提高汽油等轻质油的产量

7．下列说法正确的是（

）

A．石油裂化得到的汽油是纯净物

B．石油产品都可用于聚合反应

C．天然气是一种清洁的化石燃料

D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料

8．塑料、合成橡胶和合成纤维这三大合成材料，都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的，下列有关说法错误的是（

）

A．天然气作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇

B．煤可以与氢气作用生成液体燃料

C．乙烯、丙烯、甲烷等主要化工基本原料都可以由石油分馏得到

D．聚乙烯是由乙烯通过聚合反应制得的

9．下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是（

）

A．煤的气化和液化过程只发生物理变化

B．天然气作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇

C．石油分馏的目的是生产乙烯、丙烯、甲烷等化工原料

D．天然气和液化石油气的主要成分是甲烷

10．某混和气体通过溴水溶液，溴水褪色；通过灼热的CuO粉末，黑色粉末变为红色；最后剩余气体点燃，火焰为淡蓝色，且生成二氧化碳和水。则原混和气体是（

）

A．水煤气

B．液化石油气

C．石油裂解气

D．焦炉气

11．国家有关部门规定，从2001年7月1日在全国禁用含铅汽油，全面推广使用无铅汽油。

无铅汽油的含意是（

）

A．汽油中不含铅元素

B．汽油中不人为的加入含铅物质

C．汽油中含铅元素在规定的指标范围内

D．不含杂质的纯净汽油

12．下列属于人工合成的高分子化合物的是（

）

A．淀粉

B．纤维素

C．聚乙烯

D．蛋白质

第28届国际地质大会提供的资料显示，海底蕴藏着大量的天然气水合物，俗称“可燃冰”，1体积“可燃冰”可贮藏100～200体积的天然气。“可燃冰”是一种晶体，晶体中平均每46个H2O分子构建成8个笼，每个笼内可容纳1个CH4分子或1个游离的H2O分子。若晶体中每8个笼有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离的H2O分子填充，请根据上述信息解答13、14题。

13．下列有关“可燃冰”的叙述中不正确的是（

）

A．“可燃冰”也可能成为人类未来的重要能源

B．“可燃冰”是一种比较洁净的能源

C．“可燃冰”为水可能变成油提供了有利的证据

D．“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷

14．“可燃冰”的平均组成可用下列的化学式表示（

）

A．3CH4·H2O

B．CH4·3H2O

C．CH4·6H2O D．CH4·8H2O 15．环境污染已成为人类面临的重大威胁。下列名词与环境污染无关的是（

）

①温室效应②赤潮③酸雨④光化学污染⑤臭氧空洞⑥潮汐⑦大脖子病⑧富营养化

A．②⑥

B．⑥⑦

C．①③⑤

D．④⑤⑧

16．导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是（

）

A．酸雨

B．光化学烟雾

C．臭氧空洞

D．温室效应

17．减少酸雨产生的途径可采取下列中的哪些措施（

）

①少用煤作燃料②把工厂烟囱造高③燃料脱硫④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料，如天然气、甲醇等⑤开发新能源

A．①②③

B．②③④⑤

C．①③⑤

D．①③④⑤

18．下列全球性和区域性的环境问题主要是因为向大气中过量排放二氧化碳和甲烷造成的是（

）

A．温室效应

B．臭氧层破坏

C．酸雨

D．赤潮和水华

19．废旧电池集中处理的首要．．原因是（

）

A．回收电池中的石墨电极

B．回收电池外壳的金属材料

C．防止电池中汞、镉等重金属对土壤和水源的污染

D．防止电池中的渗出液腐蚀其他物品

20．下列关于环境问题的说法正确的是（

）

A．pH在5.6~7.0之间的降水通常称为酸雨

B．使用氯气对自来水消毒过程中，生成的有机氯化物对人体无害

C．燃煤时加入适量的石灰石，可减少废气中SO2的量

D．含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染

21．“绿色化学”是人们最近提出的一个新概念，主要内容之一是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的负作用．．．．．．．，下列化学反应符合绿色化学概念．．．．．．．．的是（

）

A．制CuSO4：Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O B．制CuSO4：2Cu+O2=2CuO

CuO+H2SO4(稀)=CuSO4+H2O C．制Cu(NO3)2：

3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O D．制Cu(NO3)2：

Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 22．以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是（

）

①

乙烷与氯气制备一氯乙烷

②

乙烯聚合为聚乙烯高分子材料

③

苯和硝酸反应制备硝基苯

④

乙烯水化法制乙醇

A．①④

B．①③

C．②③

D．②④

23．下列物质的转化或分离是用哪种方法实现的? 请将所选方法的字母代号填在横线上。

A．溶解

B．裂解

C．分馏

D．裂化

E．干馏

F．蒸馏

G．电解

H．过滤

I．萃取

（1）把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等

（2）从原油中分离出汽油、煤油、柴油等

（3）将海水淡化

（4）除去粗盐溶液中的泥沙

（5）从海水得到的无水MgCl2中提取金属镁

（6）海水提溴获得的溴水中，提取溴单质

24．用石油裂化和裂解过程得到的乙烯、丙烯来合成丙烯酸乙酯的路线如下：

CH

H2O

2=CH2

催化剂

有机物A

浓H2SO4

丙烯酸乙酯

CH

O2

氧化

△

3CH=CH2

催化剂

CH2=CHCHO

△

有机物B

CH2=CHCOOCH2CH3

根据以上材料和你所学的化学知识回答下列问题：

（1）由CH2=CH2制得有机物A的化学方程式：

；

反应类型是

。

（2）A与B合成丙烯酸乙酯的化学应方程式：

；

反应类型是

。

（3）丙烯酸乙酯也可以发生加聚反应，其化学方程式是：

。

25．欲测定空气中的SO2含量，可做下列实验：取100L空气(标准状况)，通过盛放100mL过氧化氢(H2O2)水溶液的吸收瓶，使它们充分反应，生成硫酸。在吸收后的水溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，经测定其质量为11.65g。

（1）试写出SO2和H2O2反应的离子方程式：

。

（2）求100L空气中SO2的体积分数。