人教版高中化学必修二学案：第四章第二节 资源综合利用 环境保护
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学必修二学案：第四章第二节 资源综合利用 环境保护 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 8.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2019-02-19 22:39:30 | ||
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文档简介
第二节 资源综合利用 环境保护
【学习目标】
能说出煤、石油、天然气的主要成分，如何对它们进行综合利用。
【学习重点】煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用；
【学习难点】石油裂化的原理
【知识梳理】
一、煤、石油和天然气的综合利用
1.煤的综合利用：煤是由 有机物 和 无机物 组成的复杂混合物，主要含 碳 元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
（1）煤的干馏
煤干馏是指 把煤隔绝空气加强热使它分解的过程 ，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： C + H2O高温 CO +H2 。
（3）煤的液化
煤的直接液化： 煤与氢气生成液体燃料 。
煤的间接化： 煤→ CO +H2 → 甲醇 。
2.天然气的综合利用：天然气是一种 高效、清洁 的化石燃料；同时也是一种重要的 化工原料 ，主要用于合成 氨 和生产 甲醇 。
3.石油的加工：石油主要是由 碳氢化合物 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 沸点 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 汽油 、 煤油 、 柴油 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 多 、沸点较 高 的烃断裂为含碳原子较 少 、沸点较
低 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。
乙烯 、 丙烯 、 甲烷 等都是通过石油裂化和裂解得到的重要化工原料。例如：
C16H34 C8H18 + C8H16
C8H18 C4H8 +C4H10
C4H10 CH4 +C3H6
C4H10 C2H4 + C2H6
（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 结构的重新调整 使链状烃转化为环状烃，获得 苯 、 甲苯 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 塑料 、 合成橡胶 、 合成纤维 。
（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 加聚反应 ，形成相对分子质量巨大的 高分子化合物——聚乙烯 。用化学方程式表示该反应：
nCH2=CH2 →_—【CH2—CH2】n—
像这种反应成称为 加成聚合反应 ，简称 加聚反应 。聚乙烯分子中， 单体 ；
重复结构单元－CH2－CH2－称为 链节 ；n称为 聚合度 。
（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 淀粉 、 纤维素 、 天然橡胶 等，也有人工合成的，如 塑料 、 合成纤维 、 合成橡胶 。人工合成的高分子由于在自然界中 降解速率很慢，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）对环境情况的监测 ：对污染物的存在形态、含量进行分析和鉴定。
（2） 三废的处理 ：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） 寻找源头治理环境污染的生产工艺 ：实施清洁生产——绿色化学。
绿色化学的核是 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 。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%。
【知能检测】
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（ B ）
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（ C）
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.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
4.石油加工的主要目的是（ A ）
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
5.下列过程属于物理变化的是（ B ）
A.煤的干馏 B.石油分馏 C.石油裂化 D.乙烯聚合
6.石油裂化的目的是（ D ）
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
7.下列物质中不能用于萃取溴水中的溴的是（ B ）
A.直馏汽油 B.裂化汽油 C.酒精 D.苯
8.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
【学习目标】
能说出煤、石油、天然气的主要成分，如何对它们进行综合利用。
【学习重点】煤、石油、天然气的综合利用，特别是石油的利用；
【学习难点】石油裂化的原理
【知识梳理】
一、煤、石油和天然气的综合利用
1.煤的综合利用：煤是由 有机物 和 无机物 组成的复杂混合物，主要含 碳 元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
（1）煤的干馏
煤干馏是指 把煤隔绝空气加强热使它分解的过程 ，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： C + H2O高温 CO +H2 。
（3）煤的液化
煤的直接液化： 煤与氢气生成液体燃料 。
煤的间接化： 煤→ CO +H2 → 甲醇 。
2.天然气的综合利用：天然气是一种 高效、清洁 的化石燃料；同时也是一种重要的 化工原料 ，主要用于合成 氨 和生产 甲醇 。
3.石油的加工：石油主要是由 碳氢化合物 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 沸点 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 汽油 、 煤油 、 柴油 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 多 、沸点较 高 的烃断裂为含碳原子较 少 、沸点较
低 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。
乙烯 、 丙烯 、 甲烷 等都是通过石油裂化和裂解得到的重要化工原料。例如：
C16H34 C8H18 + C8H16
C8H18 C4H8 +C4H10
C4H10 CH4 +C3H6
C4H10 C2H4 + C2H6
（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 结构的重新调整 使链状烃转化为环状烃，获得 苯 、 甲苯 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 塑料 、 合成橡胶 、 合成纤维 。
（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 加聚反应 ，形成相对分子质量巨大的 高分子化合物——聚乙烯 。用化学方程式表示该反应：
nCH2=CH2 →_—【CH2—CH2】n—
像这种反应成称为 加成聚合反应 ，简称 加聚反应 。聚乙烯分子中， 单体 ；
重复结构单元－CH2－CH2－称为 链节 ；n称为 聚合度 。
（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 淀粉 、 纤维素 、 天然橡胶 等，也有人工合成的，如 塑料 、 合成纤维 、 合成橡胶 。人工合成的高分子由于在自然界中 降解速率很慢，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）对环境情况的监测 ：对污染物的存在形态、含量进行分析和鉴定。
（2） 三废的处理 ：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） 寻找源头治理环境污染的生产工艺 ：实施清洁生产——绿色化学。
绿色化学的核是 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 。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%。
【知能检测】
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（ B ）
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（ C）
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.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
4.石油加工的主要目的是（ A ）
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
5.下列过程属于物理变化的是（ B ）
A.煤的干馏 B.石油分馏 C.石油裂化 D.乙烯聚合
6.石油裂化的目的是（ D ）
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
7.下列物质中不能用于萃取溴水中的溴的是（ B ）
A.直馏汽油 B.裂化汽油 C.酒精 D.苯
8.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