高中化學 第四章 化學與自然資源的開發(fā)利用 4.2 資源綜合利用 環(huán)境保護課件 新人教版必修2.ppt

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第二節(jié) 資源綜合利用 環(huán)境保護,自主閱讀,自主檢測,一、煤、石油和天然氣的綜合利用 1.煤的綜合利用,自主閱讀,自主檢測,2.天然氣的綜合利用,自主閱讀,自主檢測,3.石油的綜合利用 石油是由多種碳氫化合物組成的混合物。,自主閱讀,自主檢測,4.以煤、石油、天然氣為原料生產合成材料 (1)三大合成材料:塑料、合成橡膠、合成纖維。 (2)加聚反應:在適當溫度、壓強和催化劑存在的條件下,不飽和化合物發(fā)生自身加成反應,形成相對分子質量巨大的高分子化合物的反應。 (3)實例:制取聚乙烯反應的化學方程式為:,自主閱讀,自主檢測,(4)四個概念:,自主閱讀,自主檢測,二、環(huán)境保護和綠色化學 1.環(huán)境問題 是指由于人類不合理地開發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞,以及工農業(yè)生產和人類生活所造成的環(huán)境污染。 2.環(huán)境污染的來源 主要來自化石燃料的燃燒和工業(yè)三廢,即:廢水、廢氣、廢渣的任意排放。 3.綠色化學 核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產對環(huán)境的污染,最理想的“原子經濟”就是反應物的原子全部轉化為期望的最終產物,原子的利用率為100%。,自主閱讀,自主檢測,1.判斷下列說法是否正確。正確的畫“”,錯誤的畫“”。 (1)煤的氣化是使煤轉化成清潔燃料的物理過程。( ) (2)石油的分餾得到的產品是純凈物。( ) (3)煤的干餾可得到甲烷、苯和氨等物質。( ) (4)乙烯的化學性質比聚乙烯活潑。( ) (5)石油的分餾、裂化和裂解都屬于化學變化。( ) 解析:(1)煤的氣化是化學變化。 (2)石油的分餾產品是多種烴的混合物。 (3)煤的干餾可以得到甲烷、苯和粗氨水等物質。 (4)乙烯發(fā)生加聚反應后,雙鍵中的一個鍵斷裂,加聚產物穩(wěn)定。 (5)石油的分餾是物理變化。 答案:(1) (2) (3) (4) (5),自主閱讀,自主檢測,自主閱讀,自主檢測,3.想一想,連一連。 環(huán)境污染 主要成因 (1)溫室效應 A.SO2和NOx的大量排放 (2)酸雨 B.汽車尾氣 (3)臭氧空洞 C.廢水中N、P元素含量的增大 (4)光化學煙霧 D.空氣中CO2的濃度升高 (5)赤潮 E.氟氯烴的大量排放 (6)白色污染 F.廢棄的塑料制品 答案:(1)D (2)A (3)E (4)B (5)C (6)F,重難點一,重難點二,重難點三,重難點一煤的干餾與化學“三餾” 情景引入,重難點一,重難點二,重難點三,煤的綜合利用 討論探究 1.通過煤的干餾可以得到粗苯,那么煤中含有苯等芳香烴嗎? 提示:煤是由有機物和無機物組成的復雜的混合物,不直接含有苯等芳香烴,而是在干餾時生成了芳香烴。 2.若從煤焦油中分離出芳香烴,應采用什么方法? 提示:煤焦油是由各種芳香烴組成的液態(tài)混合物?？筛鶕鞣N芳香烴的沸點不同利用蒸餾法進行分離。,重難點一,重難點二,重難點三,知識點撥 1.煤的干餾 (1)含義:將煤隔絕空氣加強熱使其分解的過程叫做煤的干餾。 煤的干餾必須隔絕空氣,否則會使分解出來的成分燃燒。 煤的干餾能夠減少燃燒污染,提高燃煤的熱效率,且能從煤中提取有價值的化工原料。 煤的干餾過程中發(fā)生的主要是化學變化,而蒸餾的過程發(fā)生的是物理變化。,重難點一,重難點二,重難點三,(2)煤的干餾的主要產品和用途,如下表:,重難點一,重難點二,重難點三,2.化學“三餾”的比較,重難點一,重難點二,重難點三,典例引領 例題1導學號52090115下圖是實驗室干餾煤的裝置圖: (1)指出圖中儀器的名稱:b , c 。 (2)儀器d的作用是 ,c中的液體中無機物里溶有 ,可用 檢驗出來。有機物有 ,可以通過 的方法使其中的重要成分分離出來。 (3)e處點燃的氣體主要成分有 ,火焰的顏色是 。 (4)反應結束后b中的固體是 。,重難點一,重難點二,重難點三,解析:本題是關于煤干餾的實驗,根據煤干餾的主要產品,b中得到的應是焦炭,c中得到的應是粗氨水和煤焦油,e處放出的應是焦爐氣。其中粗氨水中溶有氨,呈堿性,可用酚酞溶液檢驗;煤焦油主要是苯、甲苯、二甲苯的混合物,應用分餾的方法分離;焦爐氣的主要成分有H2、CH4、CH2 CH2、CO,燃燒時呈淡藍色火焰。 答案:(1)硬質玻璃管 U形管 (2)盛裝冷水對蒸氣進行冷卻 氨 酚酞溶液 煤焦油 分餾 (3)H2、CH4、CH2 CH2、CO 淡藍色 (4)焦炭,重難點一,重難點二,重難點三,重難點一,重難點二,重難點三,成功體驗1 下列關于煤干餾的敘述中正確的是 ( ) A.煤加強熱而分解的過程叫做煤的干餾 B.煤干餾只能得到冶金用的優(yōu)質焦炭 C.煤的干餾和石油的分餾的本質差別為干餾是化學變化而分餾是物理變化 D.工業(yè)上芳香烴原料可由煤干餾得到,其存在于干餾所得的焦爐氣中 解析:A項,干餾要在隔絕空氣的條件下進行;B項,煤干餾的產物主要是焦炭,同時得到出爐煤氣、煤焦油等物質;C項,煤干餾時發(fā)生了分解反應,所以是化學變化,分餾僅僅是利用石油中各成分的沸點不同而分開混合物中的各成分,所以是物理變化;D項,芳香烴主要存在于煤焦油中。 答案:C,重難點一,重難點二,重難點三,重難點二石油的煉制 情景引入,重難點一,重難點二,重難點三,討論探究 1.石油的裂化和裂解有何區(qū)別與聯(lián)系? 提示:裂化和裂解原理相同,只是裂解溫度比裂化溫度更高,裂解又叫深度裂化。 2.直餾汽油和裂化汽油有何區(qū)別?如何區(qū)別? 提示:直餾汽油是飽和烴的混合物,裂化汽油中含不飽和烴,可用溴水區(qū)別它們。,重難點一,重難點二,重難點三,知識點撥 1.石油煉制方法的比較,重難點一,重難點二,重難點三,重難點一,重難點二,重難點三,2.化學“六氣”,重難點一,重難點二,重難點三,典例引領 例題2下列有關化石能源加工及其產品的說法不正確的是( ) A.石油的分餾是物理變化 B.石油裂化的主要目的是提高汽油的產量和質量 C.煤的干餾可得到甲烷、苯和氨等物質 D.直餾汽油和裂化汽油均可萃取溴水中的溴 解析:直餾汽油的主要成分是液態(tài)烷烴,裂化汽油的主要成分是液態(tài)烷烴和烯烴,裂化汽油可與溴水反應,直餾汽油不能與之反應,故裂化汽油不能萃取溴水中的溴。 答案:D,重難點一,重難點二,重難點三,成功體驗2 在石油工業(yè)中,將重油制成乙烯的方法是( ) A.裂化 B.裂解 C.干餾 D.分餾 解析:將重油制成氣態(tài)不飽和烴,應采取比裂化更高的溫度才可以實現,即采用裂解的方法。 答案:B,重難點一,重難點二,重難點三,重難點三環(huán)境保護和綠色化學 情景引入,重難點一,重難點二,重難點三,討論探究 1.塑料制品的使用給我們的生活帶來方便的同時,也帶來巨大危害“白色污染”問題,我們該如何解決這個問題? 提示:(1)改進塑料的配方和生產工藝,研制可降解的塑料。如以乙烯和一氧化碳為原料制成聚乙烯光降解塑料,以纖維素和淀粉為原料制成微生物降解塑料等。 (2)回收利用廢舊合成材料。通過熔融再生重新做成多種有用的材料;采用熱裂解或化學處理的方法使其分解,用于制備多種化工原料;將廢舊合成材料作為燃料使用。,重難點一,重難點二,重難點三,2.在汽車的排氣管上安裝“催化轉化器”(用鉑鈀合金作催化劑),可以把汽車尾氣中的有害氣體CO與NO催化生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體CO2和N2,這種尾氣處理的方法是否符合綠色化學的概念? 提示:不符合,綠色化學的核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產對環(huán)境的污染。這種尾氣處理的方法是被動地治理污染,不符合綠色化學的概念。,重難點一,重難點二,重難點三,知識點撥 1.六大環(huán)境問題,重難點一,重難點二,重難點三,重難點一,重難點二,重難點三,2.綠色化學理念 (1)核心: 利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產和日常生活對環(huán)境的污染。 (2)從環(huán)境上: 強調從源頭上消除污染,從一開始就避免污染物的產生。 (3)從經濟上: 提倡合理利用資源和能源,降低生產成本,盡可能提高原子利用率,最高目標是原子利用率為100%,即反應物原子全部轉化為期望產物。,重難點一,重難點二,重難點三,典例引領 例題3下列措施有利于節(jié)能減排、改善環(huán)境質量的有( ) 在大亞灣核電站已安全運行多年的基礎上,廣東將繼續(xù)發(fā)展核電,以減少火力發(fā)電帶來的二氧化硫和二氧化碳排放問題 積極推行“限塑令”,加快研發(fā)利用二氧化碳合成的聚碳酸酯類可降解塑料 加速建設地鐵、輕軌等軌道交通,促進珠三角城市一體化發(fā)展,減少汽車尾氣排放 發(fā)展低碳經濟、循環(huán)經濟,推廣可利用太陽能、風能的城市照明系統(tǒng) 使用生物酶降解生活廢水中的有機物,使用填埋法處理未經分類的生活垃圾 A. B. C. D.,重難點一,重難點二,重難點三,解析:核電可減少污染物,如SO2等物質的排放,可改善環(huán)境質量,正確,則排除D項;地鐵可減少汽車的數量,從而減少尾氣排放,有利于改善環(huán)境,正確,則排除B、C兩項。中“填埋法”不能改善環(huán)境質量,相反會造成土壤污染。 答案:A,重難點一,重難點二,重難點三,成功體驗3 2015年11月29日至30日,國家主席習近平出席了全球氣候變化巴黎大會,各國就如何應對氣候變化、提升經濟綠色水平,實現人類可持續(xù)發(fā)展進行商討。下列活動不符合這一主題的是( ) A.機動車實行限行措施是減少霧霾的途徑之一 B.積極推廣風能、太陽能、氫能等新型能源的使用 C.通過吸收空氣中CO2并利用廉價能源合成汽油可推廣“綠色自由”計劃 D.將秸稈焚燒可得富含鉀肥的草木灰,焚燒是一種較為理想的秸稈處理辦法,重難點一,重難點二,重難點三,解析:機動車實行限行措施可以減少霧霾,符合,A項錯誤;推廣風能、太陽能、氫能等新型能源的使用,可以降低污染,B項錯誤;通過吸收空氣中CO2并利用廉價能源合成汽油可推廣“綠色自由”計劃,符合,C項錯誤;焚燒秸稈會增加霧霾的產生,不符合,D項正確。 答案:D,1,2,3,4,1.化學與人類生產、生活、社會可持續(xù)發(fā)展密切相關,下列說法中不正確的是( ) A.“天宮一號”中使用的碳纖維,是一種新型無機非金屬材料 B.為防止富脂食品氧化變質,常在包裝袋中放入生石灰 C.開發(fā)新能源,減少對化石燃料的依賴,可以促進低碳經濟 D.“靜電除塵”“燃煤固硫”“汽車尾氣催化凈化”都能提高空氣質量 解析:生石灰只能用于吸收水分,不能用作氧化劑。 答案:B,1,2,3,4,2.下列變化只涉及物理變化的是( ) A.煤的干餾 B.石油的裂化 C.石油的分餾 D.乙烯聚合 解析:石油的分餾是利用沸點不同進行分離,屬于物理變化。 答案:C,1,2,3,4,3.下列有關聚乙烯的說法中正確的是( ) A.聚乙烯是通過加聚反應生成的 B.聚乙烯具有固定的元素組成,因而具有固定的熔、沸點 C.聚乙烯塑料袋因有毒,故不能裝食品 D.聚乙烯因性質穩(wěn)定,故不易造成污染 解析:聚乙烯是混合物,沒有固定的熔、沸點,B項錯誤;聚乙烯塑料袋沒有毒,能裝食品,C項錯誤;聚乙烯會造成白色污染,D項錯誤。 答案:A,1,2,3,4,4.(1)人類活動產生的污染物會影響臭氧層,如超音速飛機排放物中的氮的氧化物(NO和NO2),它們與O3和O發(fā)生如下反應: 以上反應反復循環(huán),其反應總的化學方程式為 ,氮的氧化物在破壞臭氧層的過程中起到了 的作用。 (2)氮的氧化物是大氣污染物之一,目前有一種治理方法是在400 左右,有催化劑存在的情況下,用氨把NOx還原為N2和水,寫出反應的化學方程式: 。,