寒假備課精選下學(xué)期高中化學(xué)同步配套輔導(dǎo)與檢測人教版資源綜合利用環(huán)境保護張-完整版課件

第二節(jié)資源綜合利用環(huán)境保護化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用情境導(dǎo)入課標點擊典例精析課時訓(xùn)練知識導(dǎo)學(xué)第二節(jié)資源綜合利用環(huán)境保護

稀土元素是元素周期表中第ⅢB族中的鈧、釔及鑭系17種元素的統(tǒng)稱。當(dāng)今世界每6項新技術(shù)的發(fā)明就有一項與稀土元素有關(guān)。稀土是21世紀重要的戰(zhàn)略資源，中國稀土儲量最多，出口量世界第一，且出口的近80%被日、韓、美囤積。我國稀土產(chǎn)量曾占全世界的96%，按照目前的開發(fā)速度，再過二三十年，我們就會成為稀土小國甚至是無稀土的國家，而且以前對稀土濫挖濫采，造成了嚴重的水土流失和生態(tài)環(huán)境破壞，如白云鄂成為污染最為嚴重的地方。如何合理利用資源？如何保護好我們的生活環(huán)境？1．了解煤、石油、天然氣的組成及其綜合利用。2．了解以煤、石油、天然氣為原料生產(chǎn)合成材料。3．了解節(jié)約能源和防止污染的重要性。4．了解綠色化學(xué)的含義并體會綠色化學(xué)在化工生產(chǎn)中的重要性。煤、石油、天然氣的綜合利用

1．煤碳氫氧硫(2)煤的利用。煤氣煤焦油焦炭隔絕空氣加強熱使之分解

CO

H2液體甲醇2．從天然氣中獲得基本化工原料3．從石油中獲得基本化工原料(1)石油的組成：由多種__________組成的混合物。(2)石油的冶煉。CH4燃料氨甲醇碳氫化合物不同汽煤柴較高較低輕質(zhì)液體汽油裂化乙烯丙烯4．以煤、石油和天然氣為原料生產(chǎn)合成材料(1)三大合成材料：______________________________。(2)實例：制取聚氯乙烯反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________________________________________________塑料、合成橡膠和合成纖維(3)四個概念。鏈節(jié)的數(shù)目小分子化合物CH2CH2最小重復(fù)結(jié)構(gòu)單元—CH2—CH2—鏈節(jié)的數(shù)目環(huán)境保護與綠色化學(xué)廢氣廢水廢渣原理減小和消除100%全部應(yīng)用思考：1.煤的干餾是物理變化還是化學(xué)變化？煤的氣化和液化同水的汽化、液化一樣，均屬于物理變化嗎？提示：煤的成分復(fù)雜，煤在干餾時發(fā)生的變化肯定也復(fù)雜，可以說發(fā)生了復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化！煤的氣化和液化是化學(xué)變化，不是物理變化。2.石油的分餾、裂化、裂解是物理變化還是化學(xué)變化？3.石油的裂化和裂解有何區(qū)別和聯(lián)系？提示：石油的分餾是利用沸點不同，將石油分離成不同沸點范圍的產(chǎn)物的過程，所以是物理變化。而石油的裂化和裂解中烴發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，所以是化學(xué)變化。提示：裂化和裂解的原理相同，只是裂解選用的溫度比裂化溫度更高，因此裂解又稱之為深度裂化。綜合拓展一、化學(xué)“三餾”的比較干餾蒸餾分餾原理隔絕空氣、高溫下使物質(zhì)分解根據(jù)液態(tài)混合物中各組分沸點不同進行分離與蒸餾原理相同產(chǎn)物產(chǎn)物為混合物產(chǎn)物為單一組分的純凈物產(chǎn)物為沸點相近的各組分組成的混合物，稱之為餾分反應(yīng)類型化學(xué)變化物理變化物理變化二、石油煉制方法的比較方法分餾裂化裂解原理用蒸發(fā)和冷凝的方法把石油分成不同沸點范圍的蒸餾產(chǎn)物在一定條件下，把相對分子質(zhì)量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量小、沸點低的烴在高溫下，把石油產(chǎn)品中具有長鏈分子的烴斷裂為乙烯、丙烯等小分子的烴主要原料原油重油、石蠟石油分餾產(chǎn)品(包括石油氣)方法分餾裂化裂解主要產(chǎn)品石油氣、汽油、煤油、柴油、重油、瀝青等優(yōu)質(zhì)汽油乙烯、丙烯等主要變化類型物理變化化學(xué)變化化學(xué)變化（續(xù)上表）三、六大環(huán)境問題環(huán)境問題主要污染物主要危害溫室效應(yīng)CO2造成全球氣候變暖，水位上升，陸地面積減小酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蝕等臭氧層破壞氟氯代烷、NOx到達地球表面的紫外線明顯增多，給人類健康及生態(tài)環(huán)境帶來多方面危害（續(xù)上表）環(huán)境問題主要污染物主要危害光化學(xué)煙霧碳氫化合物、NOx刺激人體器官，特別是人的呼吸系統(tǒng)，使人生病甚至死亡白色污染廢棄塑料制品在土壤中影響農(nóng)作物吸收水分和養(yǎng)分，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)；混入生活垃圾中難處理、難回收；易被動物當(dāng)作食物吞入，導(dǎo)致動物死亡赤潮和水華廢水中含N、P的營養(yǎng)物質(zhì)使水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致水中藻類瘋長，消耗水中溶解的氧，使水體變得渾濁、水質(zhì)惡化特別關(guān)注：(1)空氣質(zhì)量日報報導(dǎo)的空氣污染物主要有CO、SO2、NOx及可呼入性固體顆粒。(2)酸雨、臭氧層破壞、光化學(xué)煙霧均與NOx有關(guān)。嘗試應(yīng)用1．下列說法中正確的是(

)A．通過煤的氣化和液化可以獲得更優(yōu)質(zhì)的燃燒B．煤的干餾和石油的分餾原理相同，都是化學(xué)變化C．煤是由有機物組成的復(fù)雜混合物D．煤干餾得到的煤焦油，其主要用途就是再經(jīng)蒸餾得到高品質(zhì)燃油解析：B項中石油的分餾是物理變化，錯誤；C項煤是由多種無機物和有機物組成的復(fù)雜混合物，錯誤；D項錯誤。答案：A2．下列說法不正確的是(

)A．煤的干餾、石油的分餾和裂化都是物理變化B．石油主要是由多種烴組成的混合物C．石油分餾得到的汽油是混合物D．石油主要含有C、H兩種元素解析：煤的干餾、石油的裂化都有新物質(zhì)的生成，都屬于化學(xué)變化。答案：A3．石油加工的各種處理過程中，屬于裂化過程的是(

)A．分離出汽油和煤油B．原油脫鹽、脫水C．十六烷變?yōu)樾镣楹托料〥．將直鏈烴變?yōu)榉枷銦N解析：分離出汽油和煤油屬于分餾；脫鹽、脫水屬于分餾之前的預(yù)處理過程；裂化能夠獲得更多更好的汽油，汽油中的烴分子含5～11個碳原子，十六烷斷裂為辛烷和辛烯，屬于裂化過程；直鏈烴轉(zhuǎn)化為芳香烴的過程叫重整(教材中沒有介紹，但不影響解答本題)。答案：C一、煤的綜合利用

煤的干餾和石油的分餾，兩種變化在本質(zhì)上的差別是(

)A．加熱的溫度不同B．得到的產(chǎn)品不同C．前者要隔絕空氣，后者不必D．干餾是化學(xué)變化，分餾是物理變化解析：分餾是用加熱蒸餾、冷凝的方法把液體混合物分成不同沸點范圍的產(chǎn)物的過程，無新物質(zhì)生成，屬于物理變化。煤的干餾是指把煤隔絕空氣加強熱，使煤分解的過程，是化學(xué)變化。答案：D變式應(yīng)用1.(2011年江蘇南京檢測)對如右圖裝置的敘述錯誤的是(

)A．圖示實驗中發(fā)生了化學(xué)變化B．常溫下X溶液呈堿性，液體Y是一種黑褐色黏稠狀液體C．氣體Z易燃，可還原CuO，也可使溴水褪色D．液體Y是一種純凈物解析：答案：D二、石油的綜合利用

下列說法正確的是(

)A．石油是混合物，汽油是純凈物B．沸點：汽油＞煤油＞柴油＞潤滑油C．分餾汽油和裂化汽油成分相同D．石油的分餾是物理變化，而裂化和裂解屬于化學(xué)變化解析：本題考查了石油的組成、石油的煉制方法及餾分的性質(zhì)。石油、汽油都是混合物，A項不正確；石油分餾時，首先餾出的是汽油，其次是煤油，再次是柴油，它們都是常壓分餾的產(chǎn)物，而潤滑油是減壓分餾的產(chǎn)物，故沸點：汽油＜煤油＜柴油＜潤滑油，B項不正確；分餾汽油中不含烯烴，裂化汽油中含有稀烴，二者組成成分不完全相同，C項不正確；石油的分餾只是物質(zhì)狀態(tài)的變化，而裂化和裂解都有新的物質(zhì)生成，D項正確。答案：D名師點睛：石油是各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴的混合物，通過分餾可以得到不同沸點范圍的產(chǎn)物，這些產(chǎn)物也都是混合物，沒有固定的熔、沸點，只有一定的沸點范圍。裂化和裂解的目的不同，裂化的目的是提高輕質(zhì)液體燃料(特別是汽油)的產(chǎn)量，裂解的目的是獲得乙烯、丙烯、甲烷等基本化工原料。變式應(yīng)用2．(雙選題)下列說法錯誤的是(

)A．石油是只含有C4～C11的烷烴，可以通過石油的分餾得到汽油B．含C18以上烷烴的重油經(jīng)過催化裂化可以得到汽油C．石油的分餾是一個化學(xué)過程D．石油裂解得到的裂解氣含不飽和的烯烴解析：石油是多種碳氫化合物的混合物，碳原子數(shù)目范圍大，且也不僅僅含烷烴，A項錯誤；分餾是根據(jù)組分物質(zhì)的沸點不同分離混合物的過程，屬于物理過程，C項錯誤。答案：AC

三、聚合反應(yīng)和高分子化合物

合成ABS工程塑料的單體是：CH2===CHCN、H2C===CH—CH===CH2、C6H5—CH===CH2，三者以物質(zhì)的量比為1:1:1均勻混合，生成加聚物的結(jié)構(gòu)簡式為：________________________________________________________________________________________________________________________________________________(任寫一種)。

名師點睛：不飽和的單體間可以通過加聚反應(yīng)生成高分子化合物，如果是單烯烴的加聚反應(yīng)，則生成的高分子的主鏈重復(fù)結(jié)構(gòu)單元只含有兩個碳原子(不含側(cè)鏈)；如果是二烯烴的加聚反應(yīng)，則生成的高分子主鏈重復(fù)結(jié)構(gòu)單元含有四個碳原子(不含側(cè)鏈)，而且主鏈重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中含有一個雙鍵。變式應(yīng)用3．聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)為，試回答下列問題：(1)聚苯乙烯重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元是________，單體是________。(2)實驗測得某聚苯乙烯的相對分子質(zhì)量(平均值)為52000，則該高聚物的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)：n＝______。

解析：有機高分子化合物的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)有關(guān)，故由其結(jié)構(gòu)可判斷其溶解性和熱塑性以及熱固性。，，；。：答案：(1)(2)500

四、環(huán)境污染與保護

下列有關(guān)環(huán)境問題的說法正確的是(

)A．燃煤時加入適量石灰石，可減少廢氣中SO2的量B．臭氧的體積分數(shù)超過10－5%的空氣有利于人體健康C．pH在5.6～7.0之間的降水通常稱為酸雨D．含磷合成洗滌劑易被細菌分解，故不會導(dǎo)致水體污染解析：A項中，燃煤時加入石灰石發(fā)生如下反應(yīng)：CaCO32CaSO4(礦渣)，因此能減少廢氣中SO2的含量，A項正確；空氣中臭氧體積分數(shù)低于10－5%時可加速血液循環(huán)令人產(chǎn)生振奮的感覺，但高于此值時會對人體造成傷害，B項不正確；只有pH<5.6的降水才能稱為酸雨，C項不正確；含磷洗滌劑的任意排放會造成水體富營養(yǎng)化，引起赤潮和水華現(xiàn)象，D項錯誤。答案：ACaO＋CO2↑、CaO＋SO2CaSO3及2CaSO3＋O2名師點睛：常見環(huán)境污染與成因：(1)水體富營養(yǎng)化：水體中氮和磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)過多蓄積引起的污染，稱為水體的富營養(yǎng)化。(2)白色污染：指難降解的塑料對環(huán)境的污染。(3)酸雨：與SO2及NOx有關(guān)。(4)溫室效應(yīng)：與CO2有關(guān)。(5)光化學(xué)煙霧：與NOx及碳氫化合物有關(guān)。(6)臭氧層破壞：與NOx及氟氯烴有關(guān)。變式應(yīng)用4．保護環(huán)境已成為人類的共識，人類應(yīng)以可持續(xù)發(fā)展的方式使用資源，以合理的方式對廢棄物進行處理并循環(huán)使用。下列選項中的做法不利于環(huán)境保護的是(

)A．發(fā)電廠的煤經(jīng)脫硫處理B．將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣作燃料C．回收并合理處理聚乙烯塑料廢物D．大量使用含磷洗衣粉D五、綠色化學(xué)綠色化學(xué)對化學(xué)反應(yīng)提出了“原子經(jīng)濟性”(原子節(jié)約)的新概念及要求。理想的原子經(jīng)濟性反應(yīng)是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實現(xiàn)零排放。在下列制備環(huán)氧乙烷的反應(yīng)中，原子經(jīng)濟性最好的是(

)解析：由理想原子經(jīng)濟性反應(yīng)的含義知，副產(chǎn)物越少的反應(yīng)，其經(jīng)濟性越好，當(dāng)副產(chǎn)物為零時，其原子經(jīng)濟性最好，則四個選項中，C項的原子經(jīng)濟性最好。答案：C名師點睛：綠色化學(xué)的基本原則：(1)防止污染的產(chǎn)生優(yōu)于治理產(chǎn)生的污染。(2)原子經(jīng)濟性(設(shè)計的合成方法應(yīng)將反應(yīng)過程中所用的材料盡可能全部地轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)品中)。(3)應(yīng)盡量采用對人類和環(huán)境低毒或無毒的合成路線。(4)設(shè)計的化學(xué)產(chǎn)品應(yīng)能保留其功效，降低其毒性。(5)應(yīng)盡可能避免使用輔助物質(zhì)(如溶劑、分離試劑等)，若使用也應(yīng)是無毒的。(6)只要技術(shù)和經(jīng)濟上可行，原料應(yīng)是可再生的，而不是即將耗竭的。(7)化工產(chǎn)品在完成其使命后，應(yīng)能降解為無害的物質(zhì)，而不應(yīng)殘留在環(huán)境中。(8)在化學(xué)轉(zhuǎn)換過程中，所選用的物質(zhì)和物質(zhì)的形態(tài)盡可能地降低發(fā)生化學(xué)事故(包括泄漏、爆炸、火災(zāi)等)的可能性。5．以下反應(yīng)最符合綠色化學(xué)原子經(jīng)濟性要求的是(

)A．乙烯聚合為聚乙烯高分子材料B．甲烷與氯氣制備一氯甲烷C．以銅和濃硝酸為原料生產(chǎn)硝酸銅D．用苯制取溴苯變式應(yīng)用解析：綠色化學(xué)原子經(jīng)濟性要求反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，沒有副產(chǎn)物。A項沒有副產(chǎn)物；B項有HCl產(chǎn)生；C項有NO2產(chǎn)生；D項有HBr產(chǎn)生。答案：A水平測試1．下列變化屬于化學(xué)變化，且產(chǎn)物中兼有氣體、液體、固體的是(

)A．石油的分餾B．石油的裂解C．煤的干餾D．煤的氣化解析：煤的干餾屬于化學(xué)變化，產(chǎn)物有焦炭(固體)、煤焦油(液體)、出爐煤氣(氣體)等。答案：C2．下列關(guān)于煤、石油、天然氣等資源的說法正確的是(

)A．石油裂解得到的汽油是純凈物B．石油產(chǎn)品都可用于聚合反應(yīng)C．天然氣是一種清潔的化石燃料D．水煤氣是通過煤的液化得到的氣體燃料C3．(2011年寧夏銀川聯(lián)考)石油煉制過程中，既能提高汽油產(chǎn)量又能提高汽油質(zhì)量的方法是(

)A．常壓分餾B．減壓分餾C．裂解D．裂化解析：選項中的四種方法都是石油煉制加工的方法，而其目的不同。A項中能對石油進行初步加工，得到的汽油產(chǎn)量較?。籅項操作不會得到汽油；C項所得產(chǎn)物主要是乙烯、丙烯等小分子短鏈不飽和烴；只有D項才能得到質(zhì)量更高、產(chǎn)量更多的汽油。答案：D4．環(huán)境污染已成為人類社會所面臨的重大威脅，各種污染數(shù)不勝數(shù)。下列各名詞中與環(huán)境污染無關(guān)的是(

)①溫室效應(yīng)②赤潮③酸雨④光化學(xué)污染⑤臭氧層空洞⑥水俁病⑦潮汐⑧大脖子病A．②③

B．⑦⑧

C．⑥⑦⑧

D．②⑤⑦解析：①、③和④是化石燃料的燃燒造成的污染；②和⑥是與水體污染有關(guān)；⑤是氟氯烴造成的污染；⑦是自然現(xiàn)象；⑧是病人體內(nèi)缺碘造成的。答案：B5．(2011年保定模似)四氟乙烯的分子式為CF2===CF2，它的加聚反應(yīng)的產(chǎn)物聚四氟乙烯可以作為不粘鍋的內(nèi)襯，其結(jié)構(gòu)可表示為(

)解析：CF2CF2雙鍵打開再聚合，聚四氟乙烯的結(jié)構(gòu)可表示為，A項正確。答案：A6.下列敘述正確的是（）A.乙烯和苯都能使溴水褪色，褪色的原因相同B.煤油可由石油分餾獲得，可用作燃料和保存少量金屬鈉C.乙烯和乙烷都能發(fā)生加聚反應(yīng)D.石油的裂解是物理變化B能力提升7．2012年倫敦奧運會的幾項工程采用了高分子膜材料“ETFE”，該材料是四氟乙烯(CF2===CF2)與乙烯(CH2===CH2)發(fā)生聚合反應(yīng)得到的高分子材料。下列說法不正確的是(

)A．“—CH2—CH2—CF2—CF2—”的連接方式在“ETFE”分子中可能存在B．合成“ETFE”的反應(yīng)為加聚反應(yīng)C．CF2===CF2和CH2===CH2均是平面形分子D．CF2===CF2可由CH3CH3與F2兩種物質(zhì)直接反應(yīng)制得解析：CH3CH3與F2光照條件下只發(fā)生取代反應(yīng)，無法生成不飽和的有機物，D項錯誤；由nCH2CH2＋nCF2CF2可知A、B兩項正確；由乙烯的構(gòu)型推知C項正確。答案：D8．化學(xué)與人類生活、社會可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)，下列措施有利于節(jié)能減排、保護環(huán)境的是(

)①加快化石燃料的開采與使用②研發(fā)易降解的生物農(nóng)藥③應(yīng)用高效潔凈的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)④田間焚燒秸稈⑤推廣使用節(jié)能環(huán)保材料A．①③⑤

B．②③⑤

C．①②④

D．②④⑤解析：化石燃料指煤、石油和天然氣，不可再生且有限，大量開采和使用化石能源，會產(chǎn)生大量二氧化碳，加劇溫室效應(yīng)，①錯誤；易降解的生物農(nóng)藥就是殘留的有機物易轉(zhuǎn)化成可溶性、可降解型小分子，不對環(huán)境造成危害，②正確；高效潔凈的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)將能源進行轉(zhuǎn)換，可以提高能源利用率、減小粉塵等污染，如煤氣化和液化技術(shù)等，③正確；田間焚燒秸稈產(chǎn)生大量大氣污染物，造成環(huán)境污染，④錯誤；節(jié)能環(huán)保材料符合要求，⑤正確。答案：B9．某同學(xué)設(shè)計了如下圖所示裝置進行石油分餾的實驗：(1)指出實驗裝置中儀器A、B、C、D的名稱：A________________________________________________________________________、B____________、C____________、D____________。(2)指出該同學(xué)所設(shè)計的實驗裝置中存在的錯誤，并給予改正：錯誤：①______________________________________。②____________________________________________。改正：①_________________________________________。②_____________________________________________。(3)實驗裝置改正后，進行氣密性檢查的方法：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)蒸餾燒瓶中放入幾片碎瓷片的作用是____________