第二节　资源综合利用　环境保护优秀说课稿

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资源综合利用

环境保护

1．了解化石燃料的综合利用方法。

2．了解合成高分子化合物及其造成的环境污染。

3．了解常见的环境污染问题，并知道解决方法。

4．了解绿色化学的基本理念。

教学目标

教学重点

教学难点

化石燃料的综合利用

煤和石油的综合利用

【知识梳理】

1．煤的组成：煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物。

煤的元素组成主要是碳，还含有少量的H、O、N、S等元素。

2．煤的综合利用：煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤的气化和液化，获得洁净的燃料和多种化工原料。

3．煤的干馏：煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，也叫煤的焦化。

目的：固体获得焦炭，液体获得粗氨水和煤焦油，气体获得焦炉气。煤的干馏是获得芳香烃的重要途径。把煤焦油进行分馏可以得到苯、甲苯、二甲苯；酚类、萘。

4．煤的气化：将煤转化为气体燃料的过程。

①原理：C(s)＋H2O(g)错误！未找到引用源。CO(g)＋H2 (g)

CO＋3H2错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。CH4＋H2O

②目的：改进燃煤技术、改善燃煤和排烟设备；把煤转化成清洁的燃料。减少煤燃烧对环境的污染；使煤的燃烧效率得到提高。

5．煤的液化

①原理：a．直接液化：把煤与适当的溶剂混合后，在高温、高压和有催化剂的条件下，使煤与氢气作用生成液体燃料。2C＋2H2O＋2H2

催化剂高温、高压

2CH3OH 主要产品是优质汽油、柴油、芳香烃和其他化工原料，并同时副产物燃料气、液化石油气、硫黄和氨气等。

b．间接液化：使煤先气化为CO和H2，再催化合成甲醇。CO＋2H2催化剂

CH3OH “CO、H2”在工业上被称之为万能成气，控制比例，使用不同的催化剂和条件，可以生产甲醇、乙醇、液态烃、醋酸、轻烯烃和合成汽油。如

2CO＋2H2

催化剂 CH3COOH ②目的：改进燃煤技术、改善燃煤和排烟设备；把煤转化成清洁的燃料。减少煤燃烧对环境的污染；使煤的燃烧效率得到提高。

6．天然气的成分：CH4。

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7．天然气的用途：天然气是一种清洁的能源，又是重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇等。

8．石油的成分

从组成元素上看，石油的成分主要是C和H。

从组成物质上看，石油是由各种烷烃、烯烃和芳香烃组成的混合物。

9．石油的综合利用

石油炼制

的方法

常压

分馏

减压

催化裂化

裂解

催化重整

在催化剂存在的条用蒸发冷凝的方法把石油原理

分成不同沸点范围的蒸馏产物

件下，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

主要

原料

原油

重油

润滑油凡士林、石蜡、沥青、煤焦油

重油

在高温下，把石油产品中具有长链分子的烃断裂为各种短链的气态烃或液态烃

含直链烷烃的石油分馏产品(含石油气) 在一定条件下，将支链少的、苯环少的烃转变成将支链多的、苯环多的烃

轻汽油、低质量汽油

主要

产品

溶剂油、汽油、煤油、柴油、重油

抗震性能好的汽油和甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯等

乙烯、丙烯、1,3-丁二烯等

芳香烃，提高汽油的质量

10．直馏汽油和裂化汽油的区别

直馏汽油

裂化汽油

获得方法

原油直接分馏，物理变化

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

能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油

重油裂化，化学变化

鉴别方法

11．三大有机合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维。

12．加成聚合反应：不饱和单体通过加成反应生成高分子化合物，简称加聚反应。

如：

书写方法：将双键改为单键，将原来连在不饱和碳原子上的其它原子（或原子团）写在链节的上方或下方。13．单体：能通过聚合反应合成高分子化合物的小分子物质，如：CH2CH2n的单体为H2CCH2.

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14．链节：组成有机高分子化合物的重复结构单元，如15．聚合度：每个高分子链节的重复次数，如CH2CH2CH2CH2n的链节为CH2CH2

n中的聚合度为n。从单个分子来看，n是一个整数，它的相对分子质量是确定的。但对一块高分子材料来说，它是由许多聚合度相同或不同的高分子聚集起来的。因此，从实验中测得的某种高分子的相对分子质量只能是平均值。

16．高分子的分类：（1）天然高分子：淀粉、纤维素、蛋白质；（2）合成高分子：聚乙烯、聚丙烯等聚合物。

【典例精析】

1．下列过程属于物理变化的是（

）

A．煤旳干馏

B．煤旳气化

C．石油分馏

D．石油裂化

2．下列关于石油组成的叙述中，正确的是（

）

A．石油是烯烃和其他一些不饱和烃的混合物

B．石油是各种烷烃和烯烃的混合物

C．石油是各种饱和烃的混合物

D．石油是各种烷烃、环烷烃和芳香烃的混合物

3．关于直馏汽油和裂化汽油的叙述正确的是（

）

A．两者的性质无区别

B．裂化汽油比直馏汽油的沸点高

C．直馏汽油中含有不饱和链烃，而裂化汽油中不含不饱和链烃

D．可用溴水或高锰酸钾酸性溶液鉴别它们

4．下列有关煤、石油、天然气等资源的说法正确的是（

）

A．石油裂解得到的汽油是纯净物

B．石油产品都可用于加成反应

C．天然气是一种清洁的化石燃料

D．煤就是碳，属于单质

5．下列说法错误的是（

）

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以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油

C．煤干馏和石油分馏本质差别是：干馏是化学变化而分馏是物理变化

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

6．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．石油通过催化重整可得到环状烃

C．石油裂化是物理变化

D．石油分馏得到的汽油是混合物

【变式训练】

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1．工业上乙烯的最主要来源是（

）

A．石油分馏

B．煤的干馏

C．重油裂解

D．天然气分解

2．下列有关石油的炼制和煤的综合利用的说法正确的是（

）

A．石油的催化裂化是为了提高汽油等轻质油的产量和质量

B．石油裂解可得到汽油

C．煤的气化和液化均为物理变化

D．石油在分馏过程中最先得到的馏分是柴油

3．有关煤的叙述中不正确的是

（

）

A．煤是工业上获得苯、甲苯、二甲苯等芳香烃的重要来源物质

B．煤是由多种有机物组成的混合物，内含煤焦油等成分

C．煤除了含有C元素外，还含有少量的N、H、S、O等元素

D．煤等化石燃料的储量有限，节能和开发新能源是人类实现可持续发展的关键

4．石油裂解的目的主要是（

）

A．提高轻质液体燃料的产量

C．改善汽油的质量

B．提高汽油的产量

D．获得短链不饱和烃

5．近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。下列有关说法正确的是

（

）

①石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油

②石油的分馏是化学变化

③石油的分馏实验中，温度计水银球插入液面以下，因为它测的是混合液的温度

④石油分馏得到的汽油仍是混合物

A．①③

B．②④

C．①④

D．②③

6．下列有关说法错误的是（

）

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．石油的分馏是物理变化

C．石油的分馏实验中，温度计水银球插入液面以下，因为它测得的是混合液的温度

D．石油分馏得到的汽油仍是混合物

二、环境保护与绿色化学

1．环境问题：主要指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。主要包括大气污染、水污染、土壤污染等。

2．大气污染物：颗粒物（粉尘）、SO2、NOx、CO、碳氢化合物、含卤素化合物、放射性物质等。防治大气污染的措施：提高燃料燃烧效率，调整能源结构，多使用清洁能源，加强大气质量监测等。

3．水污染源：工业废水、生活污水、农田排水、垃圾渗透等。水污染物的种类：重金属、酸碱盐等无机物，石油和难降解的有机物，洗涤剂等。防治措施：控制污水的任意排放。

4．土壤污染物：城市污水、工业废水、生活垃圾、工矿企业固体废弃物、化肥、农药、大气沉降物、牲畜排泄

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物、生物残体等。防治措施：控制和减少污染物的排放。

5．常见的环境问题及污染物

环境问题

污染物

温室效应

CO2、CH4、O3、氟氟氯代烷

臭氧层破坏

氯氟烃化合物

白色污染

废弃塑料

赤潮、水华

氮、磷的化合物

酸雨

SO2、NOX

6．绿色化学：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。按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100%。

【典例精析】

1．充分利用能源，提高原子利用率，减少向环境排放废弃物等都是“绿色化学”的基本要求。下述做法主要是从“绿色化学”角度考虑的是（

）

①实验室短时间保存硫酸亚铁溶液时，常向试剂瓶中添加铁钉和少量稀硫酸；②用稀硝酸代替浓硝酸溶解废铜屑中的铜；③用印刷电路的废液溶解废铁屑制氯化亚铁并回收铜；④工业合成氨中分离产物得到氢气和氮气再循环使用

A．①②④

B．②③④

C．①③④

D．①②③

2．化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用．下列做法与社会可持续发展理念相违背的是（

）

A．改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放

B．开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用

C．研发可降解高分子材料，减少“白色污染”

D．过度开采矿物资源，促进地方经济发展

3．下列有关污染的叙述，正确的是

（

）

A．酸雨主要是空气中的NO，经氧化与水反应生成HNO3所形成

B．破坏臭氧层的主要物质是氟氯烃等物质

C．温室效应主要是因空气中CO浓度增高造成的

D．发电厂排放大量的废热入河、海中，会使流径的水域溶氧量减少

4．绿色化学中，最理想的“原子经济”是原子利用率为100%。下列反应类型能体现“原子经济性”原则的是①取代反应

②加成反应

③酯化反应

④水解反应

⑤加聚反应

（

）

A．②⑤

B．①②

C．③④

D．②④

【变式训练】

1．下列物质不属于“城市空气质量日报”报道内容的是（

）

A．二氧化硫

B．氮氧化合物

C．二氧化碳

D．悬浮颗粒

2．下列关于环境问题的说法正确的是（

）

① pH在5.6~7.0之间的降水通常称为酸雨② CO2的大量排放会加剧温室效应

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③

燃煤时加入适量的石灰石，可减少废气中SO2的量

④

含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染

A．①②

B．③④

C．②③

D．②④

3．化学与生活、社会密切相关，下列说法不正确的是（

）

．A．提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染

B．塑料、合成橡胶、合成纤维三大合成材料都主要是以硅酸盐为原料生产

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．绿色化学的核心是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

4．化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是（

）

A．为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药

B．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理

C．实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源

D．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用

【课后作业】

1．下列有关煤、石油、天然气等资源的说法正确的是（

）

A．石油裂解得到的汽油是纯净物

B．天然气是一种清洁的化石燃料

C．煤的气化是物理变化过程

D．煤就是碳，属于单质

2．石油裂解后生成的裂解气，其主要成分是（

）

A．各种烷烃

B．短链饱和烃和不饱和烃的混合物

C．苯

D．苯和苯的同系物

3．对于资源的合理开发利用，下列过程中只发生物理变化的是（

）

A．煤的干馏

B．从海带中提取碘

C．石油的分馏

D．石油裂化

4．下列转化不属于煤或石油的综合利用的是（

）

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．将煤变为煤饼作燃料

D．将石油裂解制得乙烯等化工原料

5．可用来鉴别裂化汽油和直馏汽油的试剂是（

）

A．乙醇

B．溴的四氯化碳溶液

C．NaOH溶液

D．盐酸

6．下列有关环境问题的叙述正确的是（

）

A．赤潮、白色污染、绿色食品都与相关物质的颜色有关

B．地震发生后，灾区急需大量消毒剂，其中SO2可用于环境消毒

C．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约能源，保护环境

D．电池一定要回收利用，主要是为了避免浪费

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7．保护环境已成为人类的共识．下列物质与所对应的环境问题没有关系的是（

）

A

建筑垃圾

白色污染

B

二氧化碳

温室效应

C 氟利昂

臭氧层受损

D

二氧化硫

酸雨

8．“绿色化学”工艺中，理想状态是反应中原子全部转化为欲制的产物，即原子利用率为100%。以下反应最符合绿色化学“原子经济”要求的是

（

）

A．乙烯聚合为聚乙烯高分子材料

B．甲烷与氯气制备一氯甲烷

C．以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜

D．用乙酸和乙醇为原料制乙酸乙酯

9．关于裂解与裂化的叙述中，不正确的是（

）

A．裂解的目的是获得石油化工的基本原料，裂化是以生产汽油为主要目的，它们的产

物中都含有不饱和烃

B．裂解与裂化都是为了得到气态烃

C．裂解与裂化都是使相对分子质量大的烃断裂为相对分子质量小的烃的过程

D．裂解需要比裂化更高的温度，因此裂解又叫做“深度裂化”

10．化学与环境保护密切相关，下列叙述正确的是（

）

A．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理

B．废弃的电池应分类回收，不要随意丢弃。否则，既造成浪费又污染环境。

C．PM2.5（2.5微米以下的颗粒物）的污染与化石燃料的燃烧关系不大。

D．氢能是清洁能源，工业上电解水法制大量氢气符合节能减排理念

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