第十一章 第二節(jié) 資源綜合利用 環(huán)境保護

●考綱定標1．了解煤、石油和天然氣等綜合利用的意義。2．了解大氣污染、水污染、“白色污染”的危害及減少和

防治污染的方法。3．了解在化工生產(chǎn)中遵循“綠色化學”思想的重要意義?！駸狳c定位1．煤的綜合利用：包括煤的成分、煤的干餾及產(chǎn)物。2．石油的煉制：包括石油的分餾、裂化、裂解的原

理及產(chǎn)物。3．綠色化學和環(huán)境保護的相關(guān)知識。1．必記煤綜合利用的3種方法：煤的干熘、煤的氣化、煤的液化(均屬于化學變化)。2．熟記石油綜合利用的3種方法：石油的分餾——物理變化，石油的裂化——化學變化，石油的裂解——化學變化。3．牢記2個目的：(1)石油裂化——提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量，特別是汽油的產(chǎn)量。(2)石油裂解——獲得含碳原子數(shù)較少的氣態(tài)烴。4．牢記“綠色化學”2個要點：(1)綠色化學的核心——從源頭上消除和減少污染。(2)原子經(jīng)濟性——原子利用率達到100%。第十一章第二節(jié)抓基礎(chǔ)析考點提能力一、煤、石油和天然氣的綜合利用1．煤的綜合利用(1)煤的組成：有機物和少量無機物組成的復雜

，主要含有

等元素。(2)煤的干餾：煤的干餾指將煤

使之分解的過程，工業(yè)上也叫

?；旌衔顲、H、O、N、S隔絕空氣加強熱煤的焦化苯、甲苯、二甲苯氨、銨鹽H2、CH4、C2H4、CO焦炭(3)煤的氣化：將煤中的有機物轉(zhuǎn)化為

的過程，主要反應方程式：

。(4)煤的液化：①直接液化：煤＋

―→液體燃料。②間接液化：煤＋H2O―→水煤氣―→

等。可燃性氣體氫氣甲醇2．石油的綜合利用碳氫化合物沸點汽油煤油乙烯丙烯3．天然氣的綜合利用CH44．三大合成材料(1)三大合成材料：

、

、

。(2)加聚反應：合成聚乙烯的化學方程式為：

單體為

，鏈節(jié)為

，聚合度為

。塑料合成橡膠合成纖維CH2===CH2—CH2—CH2—n二、環(huán)境保護與綠色化學1．環(huán)境污染(1)環(huán)境問題：主要是指由于人類不合理的開發(fā)和利用自然資源而造成的

破壞，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的

。(2)“三廢”：主要指

；

；固體廢棄物污染。(3)大氣污染物的來源：

和工業(yè)生產(chǎn)過程中的廢氣及其攜帶的顆

粒物。生態(tài)環(huán)境環(huán)境污染廢氣廢水化石燃料的燃燒2．綠色化學(1)綠色化學：其核心指利用化學原理從

消除和減少工業(yè)生產(chǎn)對

環(huán)境的污染。(2)原子經(jīng)濟性：環(huán)氧乙烷的生成：①經(jīng)典方法：源頭上上述兩反應的原子經(jīng)濟性為100%的是

，其特點為：反應物中的原子

，原子的利用率達到100%。②全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物1．石油的煉制方法方法原料原理目的分餾原油(常壓分餾)重油(減壓分餾)根據(jù)石油各組分沸點不同，利用加熱汽化、冷凝、回流，把石油分成不同沸點范圍的組分得到不同沸點范圍的分餾產(chǎn)物——汽油、煤油、柴油、重油等方法原料原理目的裂化重油、石蠟在一定條件下，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、沸點低的烴提高輕質(zhì)液體燃料油的產(chǎn)量，特別是提高汽油的產(chǎn)量裂解(深度裂化)石油分餾產(chǎn)品(包括石油氣)在高溫下，使具有長鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴獲得短鏈不飽和烴，如乙烯、丙烯、丁二烯等2．各種工業(yè)廠氣的主要成分名稱來源主要成分用途高爐煤氣煉鐵高爐CO2、CO等燃料水煤氣水煤氣爐CO、H2等燃料、化工原料煉廠氣石油煉制廠低級烷烴燃料、化工原料裂解氣裂解爐“三烯二烷”石油化工原料焦爐氣煉焦爐H2、CH4、C2H4等燃料、化工原料天然氣天然氣田、油田甲烷燃料、化工原料［特別提醒］裂化汽油含有不飽和烴，易與鹵素單質(zhì)發(fā)生加成反應，故不能用作鹵素單質(zhì)的萃取劑。[例1]如何從石油中獲得更多的輕質(zhì)燃油一直是化學家探索的課題，將石油分餾得到的重油進行裂化可以獲得更多的輕質(zhì)燃油。資料1：石蠟是含有20～30個碳原子的烷烴的混合物，常溫下呈固態(tài)。資料2：石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化劑。

某研究性學習小組在實驗室中模擬石油的催化裂化，裝置如圖，實驗過程中可觀察到燒瓶Ⅰ中固體石蠟先熔化，試管Ⅱ中有少量液體凝結(jié)，試管Ⅲ中酸性高錳酸鉀溶液褪色，實驗后聞試管Ⅱ中液體氣味，具有汽油的氣味。(1)該裝置儀器連接的順序遵循原則為______________，為保證實驗成功，實驗前必須進行的操作是______________，裝置中較長導管的作用是___________________________；(2)試管Ⅱ中少量液體凝結(jié)說明____________________；(3)試管Ⅲ中溶液褪色說明__________________________；(4)能否用試管Ⅱ中的液體萃取溴水中的溴，____________，理由是_____________________________________________；(5)寫出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化學方程式______________________________________________；(6)石油裂化的重要意義是________________________。[解析]儀器連接的順序應遵循從下往上、從左到右的原則，裝入藥品之前要檢查裝置的氣密性。依據(jù)石油分餾工業(yè)的分餾塔原理，設(shè)置了長導管，其作用除導氣外，兼起冷凝氣體的作用；依據(jù)催化裂化原理，下列反應皆有可能發(fā)生：

試管Ⅱ中有液體生成，說明生成了含5個碳原子以上的烴，因為常溫常壓下，含5個碳原子以上的烴大都呈液體，試管Ⅲ中酸性KMnO4溶液褪色說明生成了常溫常壓下呈氣態(tài)的含5個碳原子以下的烯烴；由于裂化產(chǎn)物中有烯烴生成，易與溴發(fā)生加成反應，所以不能用試管Ⅱ中的液體萃取溴水中的溴；從以上變化可以看出，石油裂化的主要目的是為了獲得更多的輕質(zhì)燃油，特別是提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量。[答案]

(1)從下往上，從左往右檢查裝置的氣密性導氣、冷凝氣體(2)裂化生成了含5個碳原子以上的烴(3)裂化生成了碳原子數(shù)小于5的烯烴(4)不能裂化產(chǎn)物中有烯烴，易與溴發(fā)生加成反應，不能萃取溴解析：石油化學工業(yè)的原料是石油和天然氣，A不正確；石油催化裂化既能提高汽油的產(chǎn)量又能提高汽油的質(zhì)量，裂解是深度裂化，以獲取化工原料乙烯、丙烯、丁烯為生產(chǎn)目的，B、C正確；烷烴裂解方式主要有兩種，即斷鏈和脫氫，可表示為Cm＋nH2(m＋n)＋2―→CnH2n＋CmH2m＋2，CmH2m＋2―→CmH2m＋H2，D正確。答案：A2．下圖是石油分餾塔的示意圖。a、b、c三種餾分中(

)A．a(chǎn)的沸點最高B．b的熔點最低C．c的相對平均分子質(zhì)量最大D．每一種餾分都是純凈物解析：由題圖可知，a先分餾出來，c在a、b后分餾出來，故熔沸點高低順序為a<b<c，熔沸點越高，烴的分子中含碳原子數(shù)越多，相對分子質(zhì)量越大。答案：C1．常見的污染及成因(1)酸雨：與SO2及NOx有關(guān)；(2)溫室效應：與CO2有關(guān)；(3)光化學煙霧：與NOx及碳氫化合物有關(guān)；(4)臭氧層破壞：與NOx及氟氯烴有關(guān)；(5)赤潮、水華：與含氮、磷的大量污水有關(guān)。[例2]

2010年4月22日是第41個世界地球日。我國的主題是“珍惜地球資源，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，倡導低碳生活”。為了提高公眾認識地球保障發(fā)展的意識，全國各地廣泛開展了一系列活動。下列活動中不符合這一宗旨的是

(

)A．加強海底可燃冰的探測與開發(fā)研究B．積極推廣風能、水能和太陽能發(fā)電C．在生產(chǎn)、流通、消費等領(lǐng)域中實行“減量化、再利用、

資源化”D．將高能耗、高污染的企業(yè)遷至偏僻的農(nóng)村地區(qū)，提高農(nóng)

民收入[解析]

轉(zhuǎn)嫁污染，并沒有從根本上消除污染，應積極的治理污染，發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟。[答案]

D解析：光導纖維的成分是SiO2,引起溫室效應的是CO2，不是SO2。答案：AB4．(2011·巢湖模擬)巢湖是全國五大淡水湖之一，是風景秀麗的魚米之鄉(xiāng)。最近市