2019-2020学人教版化学必修二同步课件:第4章化学与自然资源的开发利用(3份打包)

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名称 2019-2020学人教版化学必修二同步课件:第4章化学与自然资源的开发利用(3份打包)
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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 2020-02-10 16:53:03

文档简介

包含:
1、第4章 第1节 第1课时 金属矿物的开发利用43张
2、第4章 第1节 第2课时 海水资源的开发利用57张
3、第4章 第2节 资源的综合利用 环境保护45张





(共43张PPT)
第四章
化学与自然资源的开发利用
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第1课时 金属矿物的开发利用
新课情境呈现
现在我们家庭中大多都是不锈钢或陶瓷餐具,铝制餐具已逐渐退出,但在铝刚被提炼出来的19世纪,拿破仑大宴宾客及大臣时,其他人用银做的餐具而他自己却用铝做的餐具。1889年,德国著名的化学家门捷列夫到英国伦敦访问和讲学,英国科学家为表彰他在化学上的杰出贡献,尤其是在发现元素周期律和建立元素周期表上的贡献,赠给他一件贵重的奖品,就是用金和铝制成的一架天平。为什么在地壳中含量比铁还多的金属铝,在19世纪比金还贵重呢?
随着经济和社会的发展,各种各样的金属应用越来越广,但绝大多数的金属元素以化合物的形式存在于自然界的金属矿物中。那么,怎样从金属矿物中得到金属呢?不同的金属冶炼方法是否相同呢?
课前新知预习
一、金属在自然界中的存在形态
二、金属的冶炼
1.冶炼的原理和实质
2.冶炼的方法
(1)常用方法。
三、金属资源的合理开发利用
1.合理开发利用金属资源
金属矿产资源是不可再生资源。
2.有效利用金属资源的途径
(1)提高金属矿物的__________;
(2)减少金属的使用量;
(3)加强金属资源的__________和再利用;
(4)使用其他材料代替金属材料。
利用率 
回收 
预习自我检测
1.(2019·大连高一检测)下列关于钙、钠、铁的冶炼方法正确的是(  )
A.电解法、热分解法、热还原法
B.电解法、电解法、热还原法
C.热还原法、热分解法、热还原法
D.电解法、电解法、热分解法
B
2.已知一些金属单质的发现与其金属活动性存在着某种必然的联系,请你推测:下列事件发生在铁器时代之前的是(  )
A.金属铝的冶炼 B.青铜器时代
C.金属钾的使用 D.戴维发现金属钠
解析:铁的活泼性大于铜,在铁器时代之间的金属,铝、钠、钾的金属活动性比铁强,铜的活动性比铁弱,所以在铁器时代之前使用的金属是铜,所以选B。
B
3.(2019·青岛高一检测)下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是(  )
C
4.已知锂的金属性介于钠和镁之间,则下列能冶炼出金属锂的方法是(  )
A.电解法 B.热还原法
C.热分解法 D.铝热法
解析:常见金属的冶炼方法有电解法、热还原法和热分解法,活泼金属Na、 Mg、Al等用电解法冶炼,锂的金属性介于钠和镁之间,应用电解法冶炼,故选A。
A
B
6.氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法不正确的是(  )
A.电解熔融NaCl制备金属钠的反应中,钠离子被还原,氯离子被氧化
B.湿法炼铜与火法炼铜的反应中,铜元素都发生还原反应
C.用磁铁矿炼铁的反应中,1 mol Fe3O4被CO还原成Fe,转移9 mol e-
D.铝热法还原铁的反应中,放出的热量能使铁熔化
解析:电解熔融NaCl制取金属钠,同时生成氯气,钠离子被还原,氯离子被氧化,A正确;金属冶炼,金属元素被还原,发生还原反应,B正确;Fe3O4中3个Fe共显+8价,故1 mol Fe3O4被CO还原成Fe,转移8 mol e-,C错误;铝热法还原铁的反应中,放出的热量能使铁熔化,D正确。
C
课堂探究研析
问题探究:
知识点1 金属的冶炼
1.根据金属冶炼的方法讨论,金属冶炼的实质是什么?
2.在金属中,铝元素在地壳中的含量居第一位,为什么铝的发现和使用比铜和铁要晚得多?
典例 1
B
解析:A项,钠与镁贵重,钠的工业操作要求、经济价值较高,所以该反应不宜用于工业上冶炼金属镁,A项错误;B项,Mg为活泼金属,通常采用电解熔融金属化合物的方法冶炼,操作相对简便,经济价值较高,宜用于工业上冶炼金属镁,B项正确;C项,MgO的熔点很高(2 800 ℃),在加热条件下难以分解,加热分解能耗大,所以该反应不宜用于工业上冶炼金属镁,C项错误;D项,Mg比Al活泼不能用铝热反应冶炼Mg。
〔变式训练1〕(2019·阳泉高一检测)有关金属的冶炼原理,下列说法正确的是(  )
A.肯定发生的是置换反应
B.肯定发生的是分解反应
C.肯定发生的是氧化还原反应
D.只能用金属作还原剂冶炼金属
解析:金属的冶炼是将金属化合物转化成金属单质的过程,金属化合价发生了变化,所以一定是氧化还原反应,C项正确。
C
问题探究:1.铝热反应实验中镁条与氯酸钾的作用是什么?
2.能否利用铝热反应冶炼镁?
探究提示:1.镁条的作用是燃烧放出大量的热引发KClO3分解,氯酸钾的作用是供氧剂。
2.Mg的活动性强于Al,不能用Al还原MgO制得Mg。
知识点2 铝热反应
2.铝热反应实验
【实验现象】
如图所示进行铝热反应:
观察发生的现象,回答下列问题:
典例 2
Fe2O3
Al
加少量KClO3,插上镁带并将其点燃
①②③④
(4)某同学为研究该实验,查阅有关资料得到如下数据:
合理
氢氧化钠溶液
〔变式训练2〕用铝热剂冶炼难熔金属,是利用了铝(  )
①具有还原性 ②既能与酸反应又能与碱反应 ③具有导电性 ④被氧化过程中放出大量的热
A.① B.①③④
C.①④ D.①②③④
解析:铝热剂法是活泼金属还原剂法冶炼金属的一种方法,除利用铝的还原性外,还由于该反应过程中放出大量的热可使“难熔金属”熔化,从而进一步将其分离出来。
C
核心科学素养
铝的冶炼史
1825年,丹麦的奥斯特分离出少量的纯铝。1827年,德国化学家维勒用金属钾与无水氯化铝反应而制得了铝。但是钾太昂贵了,所以不允许大规模地生产铝。又过了27年,法国化学家德维尔用金属钠与无水氯化铝一起加热而获得闪着金属光泽的小铝球。因此在19世纪,铝是一种珍贵的金属,它的价格同黄金相当。
1884年,在美国奥伯林学院化学系,有一位叫做查尔斯·马丁·霍尔的青年学生。当时他只有二十一岁。一次,他听一位教授(这位教授正是维勒的学生)说:“不管谁能发明一种低成本的炼铝法,都会出人头地。”这使霍尔意识到只有探索廉价的炼铝方法,才能使铝被普遍应用。霍尔在自己家里的柴房中建设一个家庭实验室,经过两年的不断探索终于在1886年2月的一天,他终于看到小球状的铝聚集在阴极上,后来,这些铝球竟成为“王冠宝石”,至今仍珍存在美国制铝公司的陈列厅中。
还有一件值得提及的事,非常巧合,一位与霍尔同龄的年轻的法国化学家埃鲁也在这年稍晚些时候发明了相同的炼铝法。霍尔与埃鲁在遥远的两大洲,同年来到人世(1863年)又同年发明了电解炼铝法(1886年)。虽然他们之间曾一度发生了专利权的纠纷,但后来却成为莫逆之交。1911年,当美国化学工业协会授予霍尔著名的佩琴奖章时,埃鲁还特意远涉重洋到美国参加了授奖仪式。亲自向霍尔表示祝贺。
或许是上天的旨意,1914年,这两位科学家又都相继去世。难怪当后人们一提起电解炼铝法的时候,便总把霍尔和埃鲁的名字联在一起。
〔即时训练〕
用铝热法还原下列氧化物,制得金属各1 mol,消耗铝最少的是(  )
A.MnO2  B.WO3  
C.Cr2O3   D.Co3O4
D
(共57张PPT)
第四章
化学与自然资源的开发利用
第一节 开发利用金属矿物和海水资源
第2课时 海水资源的开发利用
新课情境呈现
海洋是人类可持续发展的重要基地。浩瀚的海洋中,蕴藏着极其丰富的矿物资源、生物资源和药物资源,其经济价值可观,开发前景十分诱人。
开发利用海洋是解决当前人类社会面临的人口膨胀、资源短缺和环境恶化等一系列难题的可靠途径。在陆地资源日渐枯竭的今天,海洋正成为人类繁衍发展的生命线。我国大陆海岸线长达18 000 km,海岛海岸线长达14 000 km,这为我们开发利用海水资源提供了良好的自然条件。那么,海水的开发利用都包括哪些方面呢?你知道怎样才能开发出海洋中的这些资源吗?
课前新知预习
一、海水水资源的利用
1.类型:
2.海水的蒸馏
①主要仪器:A:__________ B:__________ C:__________
②冷凝水的流向:__________口进,__________口出。
③A中加入碎瓷片的目的是________________。
点拨:蒸馏法进行海水淡化属于物理变化。
蒸馏烧瓶 
冷凝管 
锥形瓶 
a
b
防止液体暴沸
二、海水中化学资源的开发利用
1.海水中化学资源的特点
Cl、Na、K、Mg  
很大  
很低  
2.海水化学资源的开发利用
氯气
Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
Cl2+2KI===2KCl+I2
方法 操作方法
海水制盐 ①方法:把海水引到盐滩上,利用日光和风力使水分蒸发,得到食盐;
②原理:蒸发海水,使食盐浓缩结晶
海水提溴 ①方法:在预先经过酸化的浓缩海水中,用_______氧化溴离子使之成为溴单质;
②主要的化学原理:_________________________________
海水提碘 ①流程:海带→浸泡→氧化→过滤→提纯→碘单质;
②主要的化学原理:_______________________________

潮汐能
预习自我检测
B
2.海水资源的利用具有非常广阔的前景。下列关于海水资源利用的说法中不正确的是(  )
A.电解法分解海水,制取洁净的热能资源氢气
B.采用太阳光照射法晒制工业用盐
C.针对能量现状,大力开发潮汐能和波浪能
D.铀是海水中的微量元素,但从海水中提取铀有广阔的前景
解析:氢是清洁能源,但电解水制备氢气需要消耗大量能源,得不偿失,A错误;利用太阳光使水分蒸发,制得工业盐,B正确;大力开发潮汐能和波浪能,减少化石燃料燃烧,减少环境污染,C正确;铀是重要的核能原料,全球海水中铀的总量达45亿吨,D正确。
A
3.下列不是海水淡化方法的是(  )
A.蒸馏法 B.电渗析法
C.萃取法 D.离子交换法
解析:A项,蒸馏法可以使水汽化,而盐仍然留在原海水中,从而可以降低水中盐的含量,使海水淡化,不符合题意;B项,电渗析法可能使水中金属阳离子的含量降低,从而使海水淡化,不符合题意;C项,萃取法是分离溶质与溶剂的方法,不能使海水淡化,符合题意;D项,离子交换法可以使海水中的Na+、Cl-与离子交换剂中的离子进行交换,从而可以淡化海水,不符合题意。
C
4.许多国家十分重视海水资源的综合利用,不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是(  )
A.氯、溴、碘 B.钠、镁、铝
C.纯碱、氢气 D.食盐、淡水
解析:题目中A、B、C中的物质,只能通过化学变化取得,食盐可以通过海水蒸发结晶得到,淡水可以通过蒸馏得到。
D
5.(2019·聊城高一检测)下列关于海水资源利用的认识,错误的是(  )
A.海水中金、锶、碳、铜、铁等元素属于微量元素
B.海底多金属结核矿含有铁、锰、钴等多种金属元素
C.通过蒸馏法、电渗析法、离子交换法等可以实现海水的淡化
D.海水提溴过程溴元素依次发生氧化反应、还原反应、氧化反应
解析:海水中常见元素11种,为Cl、 Na、K、Mg等,锶、碳、铜为常量元素,金、铁属微量元素,A项错误;海底资源丰富,多数金属结核矿含有铁、锰、钴等多种金属元素,B项正确;海水为盐和水的混合物,可用蒸馏法、电渗析法、离子交换法等使海水淡化,C项正确;海水提溴预先浓缩海水,通入Cl2发生氧化反应生成Br2,然后用SO2吸收Br2发生还原反应生成HBr,最后再通入Cl2使HBr发生氧化反应生成Br2,D项正确。
A
C
课堂探究研析
问题探究:从海水中提取溴元素连续发生以下三个反应:
①Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
②Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4
③Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
(1)海水中溴元素是以溴离子形式存在,只发生反应①就得到单质溴,为什么还设计②③两步反应?
(2)反应②中溴发生什么反应,表现出溴单质的什么性质?
知识点1 海水提溴
探究提示:(1)使溴进一步富集。
(2)溴单质表现氧化性。
知识归纳总结:
1.生产流程图
2.主要过程
点拨:(1)从海水中提取溴的过程中发生了两次Cl2将Br-氧化成Br2的反应,这样设计制取Br2流程的目的是将溴富集。
(2)热空气吹出法从海水中提溴,主要是利用Br2的沸点低、易挥发、能被热空气和水蒸气以溴蒸气形式吹入吸收塔等原理。
(3)不从第一次氧化得到的溴水混合物中直接蒸馏提取液溴的原因是:得到的溴水混合物中溴的含量很低,直接蒸馏,处理液体量很大,能耗高,成本大。 
海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下:
典例 1
蒸馏法
电渗析法
富集溴元素
(4)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料;Br2的沸点为59 ℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,绘制了如下装置简图:
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称:__________。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因为_______________________________。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:_____________________________________________。
④C中液体产物颜色为__________,为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是_____________。
直形冷凝管 
溴具有强腐蚀性,可以腐蚀橡胶
要控制温度计b的温度,并收集59 ℃时的馏分
深红棕色
萃取、分液
〔变式训练1〕(2019·淄博高一检测)在空气吹出法的工艺中,有选用纯碱溶液作溴蒸气吸收剂的(反应类似与氢氧化钠的反应),也有选用SO2作溴蒸气吸收剂的,下列有关说法正确的是(  )
A.两种吸收过程中,Br2只作氧化剂
B.两种吸收过程中都发生了氧化还原反应
C.用纯碱溶液作吸收剂时,纯碱作还原剂
D.用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应
B
问题探究:
知识点2 海带提碘及海带中碘元素的检验
1.海带中的碘元素以何种形式存在?如何将海带中的碘元素转化成单质碘?
2.检验溶液中含有I-,所用试剂是硝酸银溶液和稀硝酸,二者的添加顺序如何?
探究提示:1.海带中的碘元素以I-形式存在,可加入氧化剂把I-氧化成I2。
2.先向含I-的溶液中添加硝酸银溶液,再加稀硝酸,若先加稀硝酸,I-被氧化为I2。
点拨:(1)海水中的碘的浓度很低,碘一般从海带或一些海藻植物中提取。
(2)由于I2易升华,从碘的有机溶剂溶液中提取时应采用水浴加热,可避免高温下I2的升华。  
典例 2
A、G、H
将灰烬转移到烧杯中,加适量蒸馏水,
用玻璃棒充分搅拌,过滤
(3)第3步:氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用__________(填代号)。
A.浓硫酸         B.新制氯水
C.酸性KMnO4溶液 D.H2O2
理由是_________________________________________________。
(4)第4步:碘单质的检验。操作是取少量第3步的溶液,滴加淀粉溶液,如果溶液显蓝色,则证明海带中含有碘元素。
D
H2O2的还原产物为H2O,无污染且不引入新的杂质
B
知识点3 海水提镁
典例 3
电解
海边
D
核心科学素养
混合物分离方法的归纳
物质的分离是指通过适当的方法,把混合物中的几种物质分开(要还原成原来的状态),分别得到几种比较纯净的物质。
1.蒸馏法:适用于分离互溶,但沸点不同的液态混合物。如酒精与水的分离、海水淡化等。
(1)主要仪器及用品:铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、温度计、接液管(牛角管)等。
(2)装置图(如图所示)。
6.洗气法:适用于各气体与吸收剂作用不同来分离气态混合物。如CO2与CO的分离。
7.升华法:适用于分离其中一组分有升华特征的固体混合物。如碘与沙子的分离。
〔即时训练〕
(2018·河北景县梁集中学调研)下列有关海水淡化的叙述不正确的是(  )
A.离子交换法淡化海水发生了化学变化
B.海水淡化可为人类提供更多的淡水资源
C.利用太阳能蒸发原理淡化海水属于物理变化
D.将海水中的盐分离出来不能达到海水淡化的目的
D
解析:A项,使用离子交换树脂与海水中的离子进行交换,属于化学变化,不符合题意;B项,利用海水淡化将海水转化为我们稀缺的淡水,可为人类提供更多的淡水资源,不符合题意;C项,利用太阳能蒸发海水是将海水变成水蒸气,然后液化成液态水,属于物理变化,不符合题意,D项,海水淡化是将水与盐分离,符合题意。
(共45张PPT)
第四章
化学与自然资源的开发利用
第二节 资源的综合利用 环境保护
新课情境呈现
迄今为止,煤仍是人类使用的主要能源之一,同时也是重要的化工原料。煤燃烧时不仅产生我们所需要的能量,同时还会生成大量的二氧化硫、氮的氧化物、碳的氧化物和烟尘等污染物。采取哪些措施可以减少煤燃烧对环境造成的污染?
物质文明的快速发展给人们的生活水平带来了快速的提高,但是物质文明发展的同时也给人们生产了垃圾,带来了烦恼,同学们对发展生产和保护环境有何看法?
课前新知预习
一、煤、石油和天然气的综合利用
1.从煤、石油和天然气中获得基本化工原料
(1)煤的组成和加工。
①煤的组成。
焦炭
煤焦油
甲醇
(2)天然气的组成和利用。
(3)石油的组成和加工。
2.以煤、石油、天然气为原料生产合成材料:
(1)三大合成材料。
(2)合成高分子的反应——加聚反应。
①概念:在适当温度、压强和催化剂存在的条件下,不饱和化合物发生自身__________反应形成相对分子质量巨大的高分子化合物的反应。举例:
加成 
②三个概念。
二、环境保护与绿色化学
1.环境问题
是指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,以及工农业和人类生活所造成的环境污染。
2.环境保护的任务
(1)环境监测。
对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定,提供可靠的分析数据。
(2)三废的治理。
工业三废是指__________、__________、__________,是主要的环境污染物。
(3)寻找源头治理环境污染的生产工艺。
杜绝__________的排放,能从根本上解决环境问题。
废水 
废气 
废渣 
污染物 
3.绿色化学
预习自我检测
1.下列变化属于化学变化,且产物中有气体、液体、固体的是(  )
A.石油分馏 B.石油裂解
C.煤的干馏 D.煤的气化
解析:石油的分馏过程中没有新物质生成,属于物理变化,A错;石油的裂解是使烃类分子变为较小分子的过程,有新物质生成,属化学变化,主要得到气体,B错;煤的干馏生成固体焦炭、液体煤焦油、焦炉气,C正确;煤的气化主要得到CO和H2两气体,D错。
C
2.下列说法正确的是(  )
A.石油分馏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
解析:石油分馏得到的汽油仍是混合物,A错误;含有双键或叁键等物质才能发生加成反应,石油分馏产品为烷烃,不能发生加成反应,B错误;天然气主要成分是甲烷,燃烧生成物为CO2和H2O为清洁燃料,C正确;煤是由有机物和无机物构成的混合物,D错误。
C
3.以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展低碳经济的是(  )
A.发展氢能和太阳能
B.限制塑料制品的使用
C.提高原子利用率,发展绿色化学
D.尽量用纯液态有机物代替水作溶剂
解析:所谓低碳经济,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到社会经济发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。发展氢能和太阳能、限制塑料制品的作用和发展绿色化学,都符合低碳经济。
D
4.石油裂化的主要目的是(  )
A.提高轻质液体燃料的产量
B.便于分馏
C.获得短链不饱和气态烃
D.提高汽油的质量
解析:石油裂化的目的是提高轻质液体燃料的产量和质量,其中以产量为主要目的。
A
5.(2019·咸阳高一检测)近几年,“雾霾”一直是人们所关注的对象,如图为雾霾的主要成分示意图。下列说法不正确的是(  )
A.SO2和NxOy溶于水均只生成酸
B.重金属离子可使人中毒
C.苯是最简单的芳香烃
D.大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素
A
解析:A.SO2溶于水生成亚硫酸,而NxOy溶于水生成酸,可能还有其他氮的氧化物,错误;B.重金属离子会使蛋白质失去生理活性,可导致蛋白质变性,正确;C.苯是含有苯环的最简单的芳香烃,正确;D.大量燃烧化石燃料时由于不完全燃烧而产生大量的固体小颗粒扩散到空气中,因此是造成雾霾天气的一种重要因素,正确。
6.原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比,原子利用率越高对环境污染越小。在下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率最高的是(  )
D
解析:生成两种副产物,原子利用率不高,A、B错误;C项,生成1种副产物,原子利用率不高,错误;D项,生成物只有环氧乙烷,原子利用率为100%,正确。
课堂探究研析
问题探究:1.通过煤的干馏可以得到粗苯,那么煤中含有苯等芳香烃吗?
2.若从煤焦油中分离出芳香烃,应采用什么方法?
3.石油的裂化和裂解有何区别与联系?
4.直馏汽油和裂化汽油有何区别?如何区别?
知识点1 化学中的“三馏、两裂”
探究提示:1.煤是由有机物和无机物组成的复杂的混
合物,不直接含有苯等芳香烃,而是在干馏时生成了芳香烃。
2.煤焦油是由各种芳香烃组成的液态混合物。可根据各种芳香烃的沸点不同利用蒸馏法进行分离。
3.裂化和裂解原理相同,只是裂解温度比裂化温度更高,裂解又叫深度裂化。
4.直馏汽油是饱和烃的混合物,裂化汽油中含有不饱和烃,可用溴水区别它们。
知识归纳总结:
1.化学“三馏”的比较
干馏 蒸馏 分馏
原理 隔绝空气、高温下使物质分解 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 与蒸馏原理相同
产物 产物为混合物 产物为单一组分的纯净物 产物为沸点相近的各组分组成的混合物
反应类型 化学变化 物理变化 物理变化
2.化学“两裂”的比较
名称 定 义 目 的
裂化 在一定条件下,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 提高轻质油的产量,特别是提高汽油的产量
裂解 在高温下,使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃,属于深度裂化 获得短链不饱和烃
如图是实验室干馏煤的装置图,根据图示回答下列问题。





(1)指出图中仪器名称:b______________;d__________。
(2)装置c的作用是__________________________________,d中的液体有__________和__________。煤焦油可以通过__________的方法使其中的重要成分分离出来。
典例 1
硬质玻璃管
U形管
将干馏生成的气体进行降温和冷凝
粗氨水
煤焦油
分馏
(3)e处点燃的气体是__________,火焰的颜色是__________色。
(4)下列叙述错误的是__________。
A.煤发生了化学变化
B.d中液体的pH>7
C.d中液体只有一层
D.e处的气体可以还原氧化铜,可以使溴水褪色
焦炉气

C
解析:煤的干馏生成焦炭、煤焦油和出炉煤气,出炉煤气包括焦炉气、粗氨水等,经c装置的降温和冷凝,粗氨水和煤焦油变为液体在d中聚集,则液体显碱性;焦炉气中氢气、一氧化碳、甲烷都具有还原性,可用于还原氧化铜,这些气体燃烧产生蓝色火焰;焦炉气中含有乙烯可以使溴水褪色;煤焦油是有机物的液态混合物,应采用分馏的方法分离。
〔变式训练1〕(2019·唐山高一检测)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石油裂解得到的汽油可与溴水反应 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
解析:石油的分馏是依据各物质的沸点不同,经加热汽化和冷凝而分离的操作,故为物理变化,②错误;石油分馏实验中,温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处,以测量馏出蒸气的温度,③错误。
C
知识点2 “七大”环境问题及绿色化学
2.在汽车的排气管上安装“催化转化器”(用铂钯合金作催化剂),可以把汽车尾气中的有害气体CO与NO催化生成可参与大气生态循环的无毒气体CO2和N2,这种尾气处理的方法是否符合绿色化学的概念?
探究提示:1.(1)改进塑料的配方和生产工艺,研制
可降解的塑料。如以乙烯和一氧化碳为原料制成聚乙烯光降解塑料,以纤维素和淀粉为原料制成微生物降解塑料等。
(2)回收利用废旧合成材料。通过熔融再生重新做成多种有用的材料;采用热裂解或化学处理的方法使其分解,用于制备多种化工原料;将废旧合成材料作为燃料使用。
2.不符合,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。这种尾气处理的方法是被动地治理污染,不符合绿色化学的概念。
知识归纳总结:
1.环境问题
环境问题 主要污染物 主要危害
白色污染 废弃塑料制品 ①在土壤中影响农作物吸收水分和养分,导致农作物减产
②混入生活垃圾中难处理、难回收
③易被动物当作食物吞入,导致动物死亡
赤潮和水华 废水中含氮、磷元素的营养物质 使水体富营养化,导致水中藻类疯长,消耗水中溶解的氧,使水体变得浑浊、水质恶化
PM2.5 颗粒物 污染空气,形成雾霾天气,增加交通事故,危害人体健康
2.绿色化学对化学反应的要求:
  
(2019·贵阳高一检测)“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“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性要求的是(  )
A.乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料
B.用甲烷与氯气制备一氯甲烷
C.以苯和液溴为原料制取溴苯
D.用石灰石和稀盐酸反应制得二氧化碳
解析:当反应物中的原子全部转化为产物时,原子利用率为100%,乙烯发生加聚反应制得聚乙烯,符合要求;B项甲烷与氯气发生取代反应制得一氯甲烷的同时还有HCl产生;C项反应物制得溴苯同时还生成溴化氢;D项反应制取CO2的同时还生成CaCl2和H2O。因此选A。
典例 2
A
〔变式训练2〕(2019·洛阳高一检测)下列有关环境问题的说法正确的是(  )
A.二氧化硫、二氧化氮的任意排放都会导致酸雨
B.CO2、CO都是大气污染物
C.pH在5.6~7.0的降水通常称为酸雨
D.含磷合成洗涤剂易被细菌分解,故不会导致水体污染
解析:二氧化氮大量排放主要引起光化学烟雾,其次是酸雨,产生酸雨的主要原因是大量排放二氧化硫,A项正确;CO有毒,是大气污染物,CO2是空气的成分之一,不是大气污染物,但含量增多会造成温室效应,B项不正确;只有pH<5.6的降水才能称为酸雨,C项不正确;含磷洗涤剂的任意排放会造成水体富营养化,引起赤潮和水华现象,D项不正确。
A
核心科学素养
绿色化学理念和节能减排思想
1.绿色化学
核心;利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染,又称为“环境无害化学”“环境友好化学”“清洁化学”。
从经济观点看:它提倡合理利用资源和能源,降低生产成本(尽可能提高原子利用率)。
热点:原子经济性——反应物原子全部转化为最终的期望产物,原子利用率为100%。
2.节能减排——低碳经济、低碳生活
“低碳”就是指生活作息时所耗用的能量要尽量减少,从而降低碳,特别是二氧化碳的排放量,从而减少对大气的污染,减缓生态恶化。
低碳生活的途径有:减少食物加工过程,注意节约用电,尽量购买本地的、当季的食物,尽量减少私家车的使用,减少使用一次性餐具,尽量使用太阳能等代替化石燃料,多用电子邮件、MSN、QQ等即时通信工具,少用传真打印机等。
低碳经济包括:发展氢能和太阳能、提高原子利用率、发展绿色化学、限制塑料制品的使用等。
〔即时训练〕
化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是(  )
A.向煤中加入适量生石灰,可减少SO2对大气的污染
B.用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料,减少白色污染
C.光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有关
D.人造纤维、合成纤维和光导纤维都属于有机高分子化合物
解析:A项,CaSO3易被氧化为CaSO4,向煤中加入适量生石灰,在煤燃烧时SO2最终生成CaSO4,故A正确;B项,利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料,将CO2转化为可降解塑料,实现了“碳”的循环利用,可以减少白色污染,故B正确;C项,光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成都与氮氧化合物有关,故C正确;D项,光导纤维的主要成分是SiO2,不属于有机高分子化合物,故D错误。
D