第二节　资源综合利用　环境保护教案2

第四章第二节

资源综合利用

环境保护

【预习交流】

一、煤、石油和天然气的综合利用

1.煤的综合利用：煤是由

和

组成的复杂混合物，主要含

元素，还含有少量氢、氧、氮、

C8H18



加热、加压催化剂催化剂硫等元素。

（1）煤的干馏

煤干馏是指

，得到焦炭、煤焦油、煤气。煤干馏过程中发生一系列复杂的化学反应，从煤干馏产物中可获得重要的化工原料，如氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳、苯、甲苯、二甲苯、萘、酚类等。

（2）煤的气化

将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，主要反应为

。

（3）煤的液化

煤的直接液化：

。

煤的间接液化

。

2.天然气的综合利用：天然气是一种

的化石燃料；同时也是一种重要的

，主要用于合成

和生产

。

3.石油的加工：石油主要是由

组成的混合物。

（1）石油的分馏

石油分馏是利用原油中各组分

的不同，将复杂的混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。石油分馏主要在分馏塔中进行，通过分馏可以获得

、

、

等轻质油。

（2）石油的催化裂化

石油的催化裂化是将含碳原子较

、沸点较

的烃断裂为含碳原子较

、沸点较

的汽油的过程。石油裂化的产品再经过进一步裂解，可以获得很多重要的化工原料。

、

、

等都是通过石油裂化和裂解得到的重要化工原料。例如：

催化剂C16H34



加热、加压

C4H10

加热、加压

C4H10

催化剂加热、加压

（3）其它的石油加工

石油在加热和催化剂的作用下，可以通过

使链状烃转化为环状烃，获得

、

等重要化工基本原料。

4.以煤、石油和天然气为原料生产合成其他材料

（1）主要以煤、石油和天然气为原料生产的三大合成材料是

、

、

。

（2）聚乙烯塑料的生产原理：

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

。用化学方程式表示改反应：

像这种反应成称为

，简称

。聚乙烯分子中，乙烯称为

；

重复结构单元－CH2－CH2－称为

；n称为

。

（3）高分子化合物的基本特征是相对分子质量巨大。高分

子化合物有天然的，如

、

、

等，也有人工合成的，

如

、

、

。人工合成的高分子由于在自然界中

速度很慢，会造成巨大的环境压力。

二、环境保护和绿色化学

在环境保护问题上，化学工作者面临的任务主要有以下三个方面：

（1）

：对污染物的存在形态、含量进行分析和鉴定。

（2）

：对生产过程中产生的废气、废水和废渣进行处理，减少环境污染，实现资源的回收利用。（3）

：实施清洁生产——绿色化学。

绿色化学的核心是：

1

。按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是

，C．化石燃料的形成是非常复杂的，所需时间也较长，但化石燃料在地球上的蕴藏量是无限的

D．化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的，而且又都是这时原子利用率为100%。

【合作探究】

1.石油分馏的每一种馏分都是纯净物吗？

2.石油的分馏、裂化、裂解是物理变化还是化学变化？裂化与裂解的目的是什么？

3.裂化汽油与直馏汽油都能作为溴水的萃取剂吗？

4你能写出下列反应方程式吗？

乙烯合成聚乙烯________________________________________ 丙烯合成聚丙烯________________________________________ 聚苯乙烯的加聚________________________________________ 聚氯乙烯的加聚________________________________________ 5.你知道哪些常见的环境污染问题，产生的原因是怎样的，如何治理？

【检测反馈】

1．有关化石燃料的说法正确的是( ) A．因为地球上的蕴藏量是无限的。所以化石燃料是可再生的

B．化石燃料虽然在地球上的蕴藏量有限，但形成化石燃料的速率相当快，所以化石燃料相当于是无限的

经过几亿万年才能形成的非再生资源

2．为了减少大气污染，许多城市推广清洁燃料，目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气，另一类是液化石油气，这两类燃料的主要成分是 ( ) A．碳水化合物 B．碳氢化合物 C．氢气 D．醇类

3．空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是 ( ) A．推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染

B．实施绿化工程．防治扬尘污染

C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染

D．加大石油、煤炭的开采速率，增加化石燃料的供应量4．下列叙述正确的是

A．目前加碘食盐中主要添加的是KIO3

B．日常生活中无水乙醇常用于杀菌消毒

C．绿色食品是不含任何化学物质的食品

D．在空气质量日报中CO2含量属于空气污染指数

5. 在“绿色化学”工艺中，理想状态是反应中原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。在用CH3C≡CH合成CH2＝C(CH3)COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，在催化剂作用下还需要的其他反应物是(

) A．CO和CH3OH B．CO2和H2O C．H2和CO2

D．CH3OH和H2

【总结反思】

1.本节课你学到的知识点

2.本节课所讲的题型

3.你还有那些疑惑

2

【巩固提升】

1.通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志是（

）

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

2.下列说法不正确的是（

）

A.化石燃料在燃烧过程中会产生污染环境的CO、SO2等有害气体

B.煤转化成煤气后燃烧，可以提高燃烧效率

C.天然气是气体，它不属于化石燃料

D.把煤隔绝空气加强热使之分解的过程叫干馏

3.下列说法中正确的是（

）

A.煤属于有机化合物

B.在物质变化类型上，煤的干馏过程包含了物理变化和化学变化

C.石油只含碳、氢两种元素，是多种烃的混合物

D.煤的气化和液化属于煤的综合利用

4.酸雨的形成主要是由于（

）

A.森林遭到乱砍滥伐，破坏了生态环境

B.含硫化石燃料的大量燃烧

C.大气中二氧化碳的含量增大

D.汽车排出大量尾气

5.石油加工的主要目的是（

）

A.将石油按其成分沸点的不同加以分离

B.将石油按饱和烃与不饱和烃加以分离

C.得到碳原子数更多的烃

D.将石油中的烷烃、环烷烃和芳香烃分开

6.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

7.石油裂化的目的是（

）

A.使长链烃分子断裂为短链烃分子

B.除去石油中的杂质

C.使直链烃转化为芳香烃

D.提高汽油的产量和质量

8.下列物质中不能用于萃取溴水中的溴的是（

）

A.直馏汽油

B.裂化汽油

C.酒精

D.苯

9.20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”的新概念。“绿色化学”是预防污染的基本手段，下列各项中属于

“绿色化学”的是（

）

A.回收处理废弃物

B.杜绝污染源

C.禁食有毒物

D.制定整治污染规章制度

10.甲、乙、丙三名同学设计了制取Cu(NO3)2的方案：（甲）铜与浓硝酸反应；（乙）铜与稀硝酸反应；（丙）铜先在空气中灼烧生成氧化铜，再跟硝酸反应。从绿色化学的角度评价实验方案的优劣

11.煤的干馏实验如图所示：

（1）指出煤干馏后得到的固体、液体和气体分别主要含有什么物质？

（2）煤焦油经过分馏可以得到萘（），请写出萘的相对分子质量及完全燃烧后的产物； （3）如何证明所得水层中含有氨？若用硫酸回收氨，计算得到的这种化肥中氮的含量；

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